聶順 游華

【摘要】很多重要的儀器和設(shè)備在工業(yè)的生產(chǎn)過程中要保證企業(yè)的安全運轉(zhuǎn)和操作，因此有著十分重要的作用，很多設(shè)備的安全控制因環(huán)境惡劣在傳統(tǒng)的監(jiān)控方法中根本達不到應(yīng)有的效果，也起不到任何監(jiān)控作用，所以在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中研究遠程監(jiān)控是非常關(guān)鍵的，本文主要介紹了遠程監(jiān)控過程中無線通訊技術(shù)的具體應(yīng)用和具體的操作方法。

【關(guān)鍵詞】遠程監(jiān)控;無線通訊技術(shù);GPRS

在環(huán)境惡劣的生產(chǎn)環(huán)境過程中，遠程監(jiān)控系統(tǒng)的使用可以十分方便的將設(shè)備的的各種工作參數(shù)和數(shù)據(jù)顯示出來，為當前工作狀態(tài)帶來良好的工作效果，當有不安全的狀態(tài)在設(shè)備和生產(chǎn)過程中發(fā)生時，值班人員就會接收到報警信號，工作人員就能夠盡快調(diào)整工作狀態(tài)和工作方式，這樣經(jīng)濟收益就有了大大的增加，工廠的生產(chǎn)率也有了很大的提高，工作強度也會減少很多，在監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和安全性方面也有了很大的提升。

1.GPRS無線通信技術(shù)

在GSM現(xiàn)有的技術(shù)之上所研究開發(fā)出來的一種承載新的業(yè)務(wù)方式叫做GPRS（General Paeket Radio Service）通用無線分組技術(shù)，這種技術(shù)將數(shù)據(jù)通信技術(shù)和移動通信技術(shù)進行了完美的結(jié)合，并在有線網(wǎng)絡(luò)的布線問題上因這種技術(shù)的發(fā)展得到了有效的解決方案，這種技術(shù)的使用和開發(fā)可以使單個移動用戶應(yīng)用多個信道，也可以一個無線通信信道同時供多個GPRS用戶使用。

無線通訊技術(shù)的特點包括：（1）采用流量計費方式：收費方式是終端用戶接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的流量數(shù)據(jù)總和計算費用。用戶即使長期在線，但是沒有數(shù)據(jù)流量傳送，資費也不會產(chǎn)生。（2）自動切換語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。終端用戶在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的同時，可以自由的在語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)之間來回的進行業(yè)務(wù)切換。（3）實時在線：對于網(wǎng)絡(luò)資源的訪問可以達到實時的訪問效果，這樣的實時訪問只要保證設(shè)備終端一直處于在線的環(huán)境里。（4）高效的傳輸速率：GPRS有高效的傳輸速率，它的交換速率相當于GSM的十幾倍，GPRS的傳輸速率在理論上講可以達到180.ZKbps，平均傳輸速率為58.5Kbit/S。（5）較廣的網(wǎng)絡(luò)接入范圍：不需要網(wǎng)絡(luò)布線，就可以在無線通信網(wǎng)上建立良好的連接承載網(wǎng)絡(luò)傳輸，并實現(xiàn)遠程網(wǎng)絡(luò)操作的功能，使pad和每個人使用手機等移動終端用戶更加方便更快捷的接入到網(wǎng)絡(luò)中。

GSM所采用的通信方式是電路交換，GPRS技術(shù)在原有的通信方式上有了很大的突破。服務(wù)和網(wǎng)關(guān)兩個支持節(jié)點是GSM網(wǎng)絡(luò)的工作節(jié)點，數(shù)據(jù)分組交換技術(shù)要達到端到端的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)就要改造部分基站系統(tǒng)的設(shè)置。

PDP上下文激活和用戶附著是最基本的GPRS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)操作方式和它的功能。移動終端設(shè)備要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的傳輸與信息共享，第一步就是要確定身份認證和方位，完成網(wǎng)絡(luò)附著;第二步就是全面的接入網(wǎng)絡(luò)，采用的是PDP申請激活方式，網(wǎng)絡(luò)地址的分配是由相關(guān)的服務(wù)器來完成的。在整個網(wǎng)絡(luò)接入的過程中，會使用到HLR、SGSN、PCU等更多的單元。

在通過GPRS網(wǎng)絡(luò)和附著過程連接網(wǎng)絡(luò)之后，移動終端接收和傳送數(shù)據(jù)的處理過程也會經(jīng)過位置區(qū)域更新而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連接。移動用戶要隨時接入到特定的GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)里，只要申請到IP地址就可以實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。GPRS技術(shù)在不斷地發(fā)展過程中，已經(jīng)實現(xiàn)了無線遠端監(jiān)控業(yè)務(wù)，多媒體業(yè)務(wù)，電子郵件業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，訪問TCP IP和WAP協(xié)議的功能等等，已經(jīng)可以實現(xiàn)并滿足用戶的多種要求。

2.GPRS DTU介紹

GPRS DTU是一項虛擬專用的透明數(shù)據(jù)傳輸并且永遠在線的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。此系統(tǒng)的應(yīng)用主要是在環(huán)保監(jiān)測、油田、煤田、氣象、工業(yè)監(jiān)控、電力自動化等行業(yè)，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)的傳輸從而實現(xiàn)信息的透明化，就可以達到遠程監(jiān)控的作用。

實現(xiàn)GPRS技術(shù)最常用的方式包括了具有多種數(shù)據(jù)接口，自動恢復(fù)系統(tǒng)，內(nèi)嵌看門狗的功能，傳輸數(shù)據(jù)透明化，TCP IP協(xié)議內(nèi)嵌方式，嵌入式的處理器具有較高的性能，還具有低功耗，這些都是GPRS技術(shù)所采用的方式。

3.GPRS DTU的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

當GPRS傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)分成終端設(shè)備和中心服務(wù)器，連接了GPRS DTU模塊和終端設(shè)備。

下面就講述了常用的接入中心服務(wù)器的三種方法：

（1）內(nèi)網(wǎng)采用固定的IP地址，計算機中加入移動APN專線。終端客戶要連入移動公司的GPRS網(wǎng)絡(luò)只要中心服務(wù)器設(shè)備接通一條APN專線即可實現(xiàn)，廣域連接雙方的私有固定IP地址實現(xiàn)雙方路由器的互聯(lián)，GRE隧道是實現(xiàn)移動公司與GGSN之間的路由器互聯(lián)的最終方式。因普通用戶不能單獨申請APN，所以要有專用的APN分配給客戶。專用的APN只有開通了GPRS專用網(wǎng)的SIM卡才可以實現(xiàn)，對其他APN有了一定的限制。中心和監(jiān)控點的固定IP在有了APN之后就可以進行分配了。為避免在整個信息的傳輸過程里發(fā)生信息泄漏的現(xiàn)象，就要在服務(wù)器與移動終端間使用加密的端對端方式。過濾端口和IP地址通過防火墻來實現(xiàn)，并且隔離雙方的信息。該方案在穩(wěn)定性、安全性和實時性上都是三種方案中最強的一種方案，也是最好的一種網(wǎng)絡(luò)組合方式，當應(yīng)用環(huán)境非常高時安全性能也有很大的保障。

（2）解析互聯(lián)網(wǎng)固定域名連接計算機的方式。解析服務(wù)采用DNS+動態(tài)IP的中心公網(wǎng)，動態(tài)域名的開通可以先由DNS服務(wù)商與客戶之間先自行簽訂協(xié)議并開通網(wǎng)絡(luò)，DNS服務(wù)器的連接采用域名尋址，中心公網(wǎng)動態(tài)IP由DNS服務(wù)器建立連接。這樣的方法節(jié)省了公網(wǎng)固定IP的費用，但是在DNA服務(wù)器的穩(wěn)定上受到了一定的限制，因此這樣的操作方式在小規(guī)模應(yīng)用中廣泛應(yīng)用。

（3）固定IP鎖定計算機的方式。此方式在運行時十分的可靠穩(wěn)定，因為監(jiān)控點是固定的IP中心公網(wǎng)，可以直接連接到中心。

在遠程監(jiān)控的系統(tǒng)里GPRS無線通訊技術(shù)的研究具有十分廣闊的前景，通信費用的降低和科技不斷發(fā)展所取得的進步，增加了遠程監(jiān)控系統(tǒng)中GPRS占有率。

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