基于EM200模塊的無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統設計

引言
隨著(zhù)我國信息化進(jìn)程的全面推進(jìn)，各行業(yè)對信息化也提出了較高的要求。對傳輸信息化的認識也從單純的數字化提升到數字化與網(wǎng)絡(luò )化、無(wú)線(xiàn)化相統一的高度。針對目前的信息化要求，原有的有線(xiàn)傳輸系統雖可完成數字化與網(wǎng)絡(luò )化，但復雜的布線(xiàn)、高昂的維護成本都使得網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的分布范圍受到了很大的限制，這在很大程度上阻礙了數據傳輸信息化的深入和普及。移動(dòng)監測系統可以很好的解決上述問(wèn)題，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
目前，移動(dòng)無(wú)線(xiàn)數據傳輸的方法主要包括GSM短消息、CDMA、GPRS和其它方式(如藍牙、ZigBee等)，它們各自具有不同的特點(diǎn)。
GSM短消息傳輸用的是信令信道，采用存儲轉發(fā)的方式，傳輸延時(shí)不固定，具體視當前的短消息業(yè)務(wù)使用情況而定。該方式的缺點(diǎn)是數據傳輸速率低、具有延遲性且時(shí)間不定。
CDMA (Code Division Multiple Access)又稱(chēng)碼分多址，是一種無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)，系統可為每個(gè)用戶(hù)分配各自特定的地址碼。地址碼之間具有相互準正交性，從而在時(shí)間、空間和頻率上都可以重疊。CDMA 1X的理論傳輸速率可達300 kbps，目前的實(shí)際傳輸速率大約在100 kbps左右，并可支持移動(dòng)IP業(yè)務(wù)，可用于Intemet連接、數據傳輸等。
GPRS (General Packet Radio Service)是通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它經(jīng)常被描述成“2．5G”，也就是說(shuō)，這項技術(shù)位于第二代(2G)和第三代(3G)移動(dòng)通訊技術(shù)之間。GPRS采用分組交換技術(shù)?？筛咝鬏敻咚倩虻退贁祿托帕?，GPRS的理論傳輸速率可達171．2 kbps，實(shí)際傳輸速率大約在40 kbps。
藍牙技術(shù)實(shí)際上是一種短距離的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，是一種無(wú)線(xiàn)數據與語(yǔ)音通信的開(kāi)放性全球規范。藍牙系統一般由無(wú)線(xiàn)單元、鏈路控制(固件)單元、鏈路管理(軟件)單元和藍牙軟件(協(xié)議棧)單元4個(gè)功能單元組成。藍牙的傳輸距離為10 cm～10 m，如果增加功率或者是加上某些外設，則可達到100 m的傳輸距離。它采用2．4 GHzISM頻段和調頻、跳頻技術(shù)，使用權向糾錯編碼、ARQ、IDD和基帶協(xié)議。
ZigBee是一組基于IEEE批準的802．15．4無(wú)線(xiàn)標準研制開(kāi)發(fā)的、有關(guān)組網(wǎng)、安全和應用軟件方面的技術(shù)標準。它的有效覆蓋范圍是10～75 m。當網(wǎng)絡(luò )速率降低到28 kbps時(shí)，傳輸范圍甚至可以擴大到134 m，因而具有更高的可靠性。
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。