無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統設計

移動(dòng)監測系統一般由數據采集設備、終端管理計算機、監控中心組成，它可將數據采集設備安裝于可移動(dòng)載體，從而將現場(chǎng)采集到的數據經(jīng)終端管理計算機處理后，通過(guò)無(wú)線(xiàn)數據傳輸通道傳送到監控中心，以便監控中心隨時(shí)了解現場(chǎng)的狀況，從而實(shí)現遠程無(wú)線(xiàn)移動(dòng)監測?？紤]到實(shí)際應用的需要，本文設計了一種基于CDMA或GPRS的網(wǎng)絡(luò )數據傳輸系統。該系統可根據傳輸要求的不同更換相應模塊，從而完成更多功能。

1 無(wú)線(xiàn)數據傳輸方式

　　本文采用的是高性能的微處理器LPC2210，該器件可以廣泛應用在工業(yè)、民用無(wú)線(xiàn)數據傳輸領(lǐng)域，特別適用于一些難于布線(xiàn)的地區和邊遠地區。設計采用的 CDMA無(wú)線(xiàn)數據傳輸模塊采用華為EM200，并通過(guò)標準RS232接口與處理器相連。本文介紹的是如何傳送用戶(hù)數據信息。實(shí)際上，用戶(hù)數據信息只是整個(gè)信息傳輸管理系統的一個(gè)應用，通過(guò)更換不同的數據源模塊可實(shí)現不同的信息傳輸，從而構成不同的信息傳輸管理系統，如遠程抄表系統、水文數據采集系統等等。

　　2 組網(wǎng)方案

　　M2M(機器到機器)數據傳輸方式目前在多個(gè)行業(yè)中都有著(zhù)廣泛的應用，它可通過(guò)數據采集終端對分布于各地的數據進(jìn)行采集，并將采集到的數據通過(guò)通用接口鏈接到CDMA無(wú)線(xiàn)傳輸模塊，再通過(guò)它對數據進(jìn)行透明傳輸，將相應數據發(fā)送到相應的數據中心。圖1所示是基于CDMA的移動(dòng)無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統的結構原理圖。無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統與用戶(hù)的數據中心之間一般可通過(guò)TCP/UDP建立數據連接。用戶(hù)的數據中心作為通信的服務(wù)端，具有公用的固定IP，并指定偵聽(tīng)端口。無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統中的數據傳輸模塊可設定為上電自動(dòng)撥號，如果無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統與用戶(hù)的數據中心之間采用TCP協(xié)議傳輸數據。則自動(dòng)與服務(wù)器建立TCP連接。

　　3 無(wú)線(xiàn)數傳終端的硬件組成

　　無(wú)線(xiàn)數傳終端的硬件部分主要包括ARM CPU控制模塊、CDMA Modem模塊及電源三部分，其硬件連接關(guān)系和結構框圖如圖2所示。

　　LPC2210是Philips公司的一款16/32位ARM7TDMI-S CPU微控制器。它是基于A(yíng)RM通用體系結構的RISC微處理器，具有低成本、低功耗、高性能等優(yōu)點(diǎn)。通常通過(guò)RS232/485口接收到用戶(hù)數據并將數據打成IP包后，可利用EM200模塊接入CDMA網(wǎng)絡(luò )，然后通過(guò)各種網(wǎng)關(guān)和路由將數據發(fā)送到外部網(wǎng)絡(luò )或者數據處理中心。嵌入式CPU芯片是整個(gè)數據采集終端的核心，它不僅要能支持嵌入式操作系統，而且要提供Modem接口用于對CDMA的控制;EM200模塊主要完成無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)功能，它可通過(guò)RS232接口與ARM CPU的Modem接口進(jìn)行連接，以完成對模塊的控制(比如撥號和切換模式等)。一旦通過(guò)模塊連接上Internet，那么，采集到的數據就可以用 TCP/IP傳輸方式發(fā)送到任意一個(gè)具有公網(wǎng)IP地址的主機上去，從而實(shí)現數據的無(wú)線(xiàn)傳輸。