无线数据传输

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无线数据传输范文第1篇

关键词：无线数传；无线网关；天线；协议转换

引言

某石油化工厂属于大型工业生产企业，工业用水量非常大。企业所用工业水采集点远在数公里之外，通过输水线路传输至厂区、生活区等30个用水点处，各用水点分布在东西约长10公里，南北约5公里范围内。现在各用水点采用电磁流量计计量用水量，建设初期考虑到电缆敷设路径较远， 信号衰减大，而且电缆在野外也容易遭到破坏， 所以未敷设信号电缆，没有实现集中管理，由工人定时到各计量站人工抄表，极大的增加了工人的劳动强度，也非常不利于时监控用水量的变化，不利于厂区自动化管理。现今，无线技术已经广泛应用于各种远距离传输系统中，为了减轻工人劳动强度，实现数据的实时无线传输，随时掌握用水动态，达到提高供水效率，集中管理的目的。

1 总体设计方案

流量信号无线数传系统由前端设备和后台接收设备组成。前端采用专为高效的无线波段而设计的EP105H-G无线网关（包括完整的收发射装置）、通过天线将信号发射至后台接收设备。后台设备安装在控制室内，采用与之相匹配的EP105H-G中心调度机进行接收、通过交换机将信号在操作站上进行监控.国家信息产业部无线电管理局专门给此类无线系统辟出了223～235 MHz的无线数据通信专用频段。传输速率可在1200/2 400/4 800/9 600 b/s之间调整[2]，如图1所示。

2 无线网关的工作原理

无线网关接收流量变送器输出的流量信号，信号形式可为4～20mA模拟信号，也可为RS485信号。考虑到模拟信号在传输中会产生偏差，我们采用RS485通讯方式，通讯协议采用标准MODBUS协议。再将信号完成调制，由无线发射端将信号发射出去。使用EP105H无线端口允许EP105H-G与其它EP105H-G和/或EP105H模块进行通讯。从EP105H 模块中发出的信息被无线端口接收并刷新EP105H-G无线接口的输入数据库。无线端口同时也可以将主设备的控制信号通过无线方式输出到远程的EP105H模块。只要输入信号发生改变就会立刻发送信号。也可组态按设定时间定时发送，每一个发送的信息都包括错误检测以确认信息的准确性。如未收到确认信息则该信息将重发5 次[3]。

EP105H-G单元可以作为“数据中心”单元，此单元从EP105H 无线输入/输出（I/O）模块的局域网收集输入/输出（I/O），并且把这些输入/输出（I/O）作为一组传输到另一个EP105H-G如图2所示。

此种类型的网络可以避免无线通信信道的拥挤，适合有大量输入/输出（I/O）模块的系统采用。这一系统被分成局部分支网络，每一网络都有一个EP105H-G单元。EP105H模块传输输入/输出（I/O）值到这些EP105H-G。然后EP105H-G使用成组转换器把这些值发送到“中心”EP105H-G。比起大多数单个的输入/输出（I/O）传输，成组转换器效率更高。

EP105H-G 模块可以可靠地完成远距离的通讯。不同的应用，影响通讯距离的因素也会不同，主要由天线型号和安装位置、无线干扰程度，以及路径中的障碍物（如小山或树林）等来决定。请咨询当地经销商了解符合当地无线电规则的期望的距离。如果两个EP105H-G模块之间不能进行可靠通讯，就需要使用第三个EP105H-G作为中继先接收然后再转发信号。此中继器也有输入/输出（I/O）信号，是输入/输出（I/O）网络的一部分[4]。

3 天线的设置

数据通过天线载体进行无线发射，为了取得最大通讯距离，天线应当高于通讯路径中的障碍物的高度，达到无线路径真正的“可视”。由于地球表面本身的曲度，通讯距离要超过5千米（3英里）。天线至少要高于地面5米。对于短距离通讯，即使路径中有障碍物，EP105H 模块也能可靠通讯。当然，靠近天线的障碍物对通讯的影响远远大于通讯路径中的障碍物。比方：天线附近的一排树是很大的障碍物，天线必须要架设得比树高。如果在100米外，那这排树对通讯的影响就很小了[5]。

天线可以用50欧姆的同轴电缆连接到模块的同轴电缆连接盒的公口上。天线安装得越高，传送距离越远，然而同轴电缆长度的增加同时也增加了电缆的损耗。天线应该严格挑选，避免超过其允许的最大功率。一般情况下，天线/馈线系统的净增益不应超过2dB。

4 对原流量变送器的改造

原区域范围内的流量变送器已经配有RS485接口，在安装无线网关之前，我们对数据传输进行了实验性测试。

室内测试设备：105-G-MD1无线电台一台，IFC300流量计一台。

调试的目的：通过两台设备的RS485接口，采用MODBUS 协议将流量计的累计流量数据接入无线电台。

实验结果如下：

截获的串口码为：主机发送代码：（皆为十六进制数）

0x04 Modbus 功能码 04 代表读寄存器数据0x08 代表字节数，此处为08，即后面有8个数据字节0x40 B0 40 C3 CD 0E 2C A2代表数据区，即计数器1值

0x19 31代表循环冗余码校验（CRC）从截获的串口数据来看，流量计的累计数据可以读回，该设备遵循Modbus RTU slave 的协议工作模式。发现问题：流量计把流量的累计数据存放到了30020号的地址中，这个地址号偏大， 也就是说，虽然流量计与数传电台均使用的是Modbus RTU slave 的协议，但两者之间寄存器地址并不相同， 从电台配置的30021号地址读到的流量计的中20号寄存器的数据，并不是我们期望的流量累计数据，两台设备之间主要存在寄存器地址不兼容的问题。

为了解决这个矛盾，我们在这两台设备间加装了一个协议转换装置（起到地址变换的功能），鉴于流量计产品的特殊性（寄存器号过大），市场不易买到现成的转换产品，我们对这种协议转换装置进行了特殊定制。最终试验： 将定制好的协议转换器与数传电台重新进行匹配，结果，读数一致。将此问题圆满解决。

5 结束语

系统采用无线传输管理系统之后降低了综合成本，即只需一次性投资，无须挖沟埋管，且维护费用低。系统经过调试运行，保证了在厂区内的水表数据的无线传输，且运行稳定、实时性强、误码率低，满足全部生产要求。上位系统功能齐全，能够保存历史数据长达1a，为生产的成本分析提供了强大的保障，降低了清水用量和生产开支，同时降低了生产劳动强度，提高了管理水平。

参考文献

[1]许辉，王永添，陈多芳.现代通信网技术[M].北京：清华大学出版社，2004.

[2]OSGI.Open Services Gateway Initiative Specification Overview.2000.

无线数据传输范文第2篇

关键词：GSM车载无线数据传输系统；系统结构

中图分类号：TP274.2 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

随着我国铁路运输的飞速发展和运行速度的不断提高，实现稳定、有序、可控、安全的运输越发重要，为此必须建立起完善的系统确保能将机车运行状态的重要参数实时传输给运输指挥及管理部门，也能及时将行车调度信息及时传达给机车乘务员。以往我国铁路运输部门都是通过无线电语音向运行列车传达调度命令，这种方法在及时性、可靠性、安全性等方面存在着很大缺陷，容易造成混乱。

一、国内列车调度系统发展现状

车辆调度系统起源于20世纪70年代，它是现代计算机技术与通信技术在交通运输作业中的一项重要成果。车辆管理系统已由当初单一的类型发展到现在的多种类型，大致可以分为四种类型：有线通信系统、无线电通信系统、无线数字通信系统和GPS调度系统。有线通信系统由于自身局限导致应用范围比较宅，其他三种应用范围比较广泛。国内车辆调度系统发展相对国外比较落后，在应用开发方面尚处于初级阶段，1990年由多所院校联合的课题组取得了可喜的成果，成功的开发出南芬铁矿生产调度计算机辅助系统。1994年霍林矿务局与煤科总院西安分校、中国矿业大学合作又取得了突破性的进展，开发完成计算机控制自动化车辆调度系统。据相关调查显示，车辆调度系统在投资是用两年后便开始盈利，并且在不增加其他设备情况下可以将产量提高5%-6%。

二、采用GSM车载无线数据传输系统的可行性分析

随着我国铁路运输的发展与列车运输速度的不断提高，铁路通信对无线数据通信的要求更加迫切。如果铁路部门专门建立自己的无线通信网将会花上很长时间，也就无法满足现在的要求。从我国现在移动通信网的发展现状来看采用GSM无线通信公众网络作为数据传输的中间环节倒是可行的方案。

首先，该方案可在短时间内完成，以满足铁路通信对无线数据通信的迫切要求，而且该方案投资少，无需庞大的设施建设。其次，我国移动通信网覆盖范围广泛，基本覆盖了我国铁路所在地区，利用GSM网究成数掇信息的传输在技术基本可以满足要求。利用我国移动通信作为列车与地面之间的数据传输平台可以解决系统协调及宽带问题，通过预算，所需费用与自己建立网络平台相比是可以接受的。综上所述，利用GSM无线通信公众网络作为传输平台，开发研制车载无线数据传输系统实现列车与地面数据传输是一项非常可行的办法。

三、车载无线数据传输系统设计说明

本系统采用的通信方式是半双工，即每一台主机在特定的某一段时间内只能接受或作为发送方。倘若有一台机子正在发送数据，它就不能响应其他的机子的联机请求，如法炮制，一台机子在接收数据，它也不能相应其他机子的连接请求。简而言之就是说在某段时间内数据收发控制只能运行一个，具体是哪一个运行可以根据IsDeaIAThread和IsDeaISThread来进行判断。

当接收到数据，数据由哪个线程来处理是通过pcomRevDataThread传递给线程函数的参数来确定，假如传递的参数为1，就由接受控制线程来处理，如若是2，那么就由发送控制线程来处理。然而在SocketThread中，则通过设置传递消息的wParam参数来决定由m_CSocket还是m RSSocket接受，在这里，主要是通过设置一个变化的参数leix来决定是由pDealAcceptDataThread还是由pDealSendDataThread来处理。但是当我们要发送数据时，具体由哪个线程来发送，这又得由帧的地址信息和路由的信息来判断，这里不妨举一列加以说明，假如你要发送的数据是pSocketThread，则是通过变量IsCorSSocket来加以识别，如果是2就由m-RSSocket来发送，而假如是1则由mLCSocket发送。

四、车载无线数据传输系统各模块功能的实现

（一）有线数据收发模块的实现。数据收发模块功能实际上就是收发网络上的数据，实现信息的交换。该模块主要采用Winsock方式与多线程技术来实现客户端与服务器间的网络连接。1.客户端的功现。客户端的功能主要是请求连接与数据的读写功能。是通过类COlientSocket来实现的。2.服务器端的功能。由于服务器端主要功能是监听来自客户端请求的连接并完成数据的接受与发送。利用MFC中的CAsyncSocket与CSocket类及多线程来实现。（二）无线收发模块功能的实现。无线数据收发主要功能是完成无线数据的收发，包括数据的接受与数据的发送线程。由于数据的发送是采用滑动窗口的方式，同时考虑到存储转发，而数据的发送由其它的程序来控制，这样它必须能够接受其他程序发送的消息来发送数据。（三）数据收发控制模块的功能实现。数据的收发控制模块主要包括数据的发送控制模块与数据的接受控制模块，分别对应数据发送控制线程与数据接受控制线程。（四）呼叫控制模块的功能实现。呼叫控制模块主要包括无线与有线监测以及连接建立与连接释放模块。（五）数据分析模块。出于线程pDealSendDataThread与线程DDealAcceptDtaThread要根据接受的数据中包含的信息来控制数据的发送与接受。（六）数据处理模块。该模块主要对要发送的文件或字符串进行分段、成帧以及对接受的数据进行处理等功能。

五、车载无线数据传输系统的特点

车载无线数据传输系统中的短消息的发送模式一般采用存储转发方式，消息发送后经过短消息中心进行存储然后再发送到对方。如果接收消息方在盲区无法接收消息时，该模式会自动保存信息，待接收方到达服务区后再发送消息。此特点能有效避免列车在盲区无法接收消息的弊端。但该模式也存在一定的缺陷，例如发送的消息格式单一局限性很大。另外系统软件采用模块性化设计，各模块低耦合高内聚，这就方便系统以后的升级与维护。

六、结束语

随着应用者对移动通信要求的提高，GSM系统也将会不断发展以适应人们的需求，基于GSM的车载无线数据传输系统也将不断完善。这也必然有助于改善与加强各部门对车辆进行安垒、可靠、有效的管理。

无线数据传输范文第3篇

关键词 AT89S52；数据采集；无线数据传输

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）17-0014-01

现今，随着时展科学技术在工业中起到越来越重要的作用，为提高工业生产的自动化程度，实现机电一体化，越来越多的自动化机电设备被工厂在产品加工过程中使用，同时机电设备也在不断的发展进步。为了对机电设备的工作状况进行实时监测，从而避免故障发生，提高机器的生产效率，因此要求设备具有良好的故障分析和预测能力，这就说明设备的控制系统中的反馈部分需要具备较好反馈能力。对于反馈控制来说，影响反馈的主要因素是数据的采集及传输。

在工业上，主要有两种常用于控制系统中的数据形式，一种是模拟量还有一种是开关量。在本文中，采集的数据类型主要是模拟量。因此采用的单片机型号为AT89S52，为了更好的实现系统功能，系统中还运用到了高性能的无线收发芯片CC1000、多通道A/D转换器MAX1167、仪表放大器AD623等其他芯片，从而保证系统能够进行稳定、高速的数据采集和无线传输。

1 系统结构及功能分析

系统主要由两大部分组成，即数据接收处理部分和数据采集发送部分，也称为上位机和下位机。上位机主要包括单片机控制系统、无线收发模块以及串行通信模块三大部分。下位机主要包括单片机控制系统、传感器模块、模数转换模块、信号放大模块、无线收发模块等部分。

上位机的其他模块在上位机的单片机控制系统下控制工作，然后通过无线收发模块实现上位机与下位机之间的通信，从而实现数据及控制信息的短距离传输。下位机中，系统通过串行通信模块将无线收发模块接收到的数据传送到设备的控制中心，然后使用传感器收集原始数据，经过放大器后对其输出的模拟量进行一定程度的放大，再A/D转换器进行数模转换将所输出的放大后的模拟量转变为数字量，模拟量经过如此处理之后，最后输入单片机控制系统的就是二进制的数字量数据，只有数字量数据才可以通过系统的无线收发模块以电磁波形式将系统所得数据再传送到上位机进行下一步工作。

2 系统的主要硬件选择

1）AT89S52单片机：本系统使用的单片机型号是AT89S52，它是一个8位微控制器，具有低功耗、高性能等优点，同时具有8K字节的在线系统可编程Flash存储器。AT89S52的基本功能有：40个引脚，8K字节Flash，256字节RAM，32位I/O接口线，2个数据指针，看门狗定时器等。

2）无线收发模块：在系统的无线收发模块中，采用的是CC1000芯片，CC1000是以Chipoon公司的SmartRF技术为基础制造出来的超高频单片收发通信芯片。其主要使用在300～1000 MHz范围的频率段。CC1000在不需要放大级时也能在百米内的距离间实现数据得稳定传输，对于本系统的近距离传输非常适用。

3）A/D转换器MAX1167：系统的A/D转换器选用的型号为MAX1167。MAX1167具有低功率、4通道、16位精度逐次逼近型模数转换器等特点，其最高采样频率为200K，内部集成了4.096 V的参考电压。在使用4个以上传感器的情况下，选择MAX1168更为合适.因为MAX1168是8通道的芯片。

4）放大器：系统选用的放大器型号是AD623。AD623是一个在单电源（3 V～12 V）下能够提供满电源幅度的输出的集成单电源仪表放大器。当没有接入外接电阻时，AD623在线路中表现为单位增益无放大效果；当接入外接电阻，此时放大器增益最高能够有1000倍。AD623具有与增益成比例增加的交流共模抑制比，这样能够有效地控制误差最小，同时，由于在200 Hz时放大器的共模抑制比不发生变化，因此线路的噪声及谐波会在很大程度上被抑制。虽然AD623可以在单电源下进行优化设计，但当它同样能再双电源（±2.5～6 V）下良好工作。

3 系统的控制流程

1）上位机控制流程：上位机在上电初始化后控制信息通过无线收发模块发送出去，控制信息中应包括有下位机的ID号、采集数据的传感器的编号等。发送结束后，收发模块由发送方式转为接收方式，完成数据的接收，再以串行通信方式将数据输入到设备控制中心从而实现设备操作。当接收数据的个数达到设定值，回到初始状态，上位机再次发出控制信息，采集其他传感器数据，重复上述过程。当自动过程出现障碍，可以通过手动按键选择特定传感器采集数据。

2）下位机控制流程：下位机的初始状态是接收状态。当上位机控制信息到达后，下位机开始工作，由控制信息中的命令操控MAX1167选择不同通道进行数据采集，然后再由无线收发模块将收集到的数据发送出去。当数据个数达到设定值时，收发模块自动转为接收方式，再对上位机发送的信息进行接收，选择特定传感器进行数据采集，再转换为发送模式发送信息，如此循环工作。

4 总结

本论文研究了基于单片机的数据采集与无线数据传输系统，从系统硬件及软件两方面对系统进行了深入了解，该系统通过程序控制实现各种功能，实现了机电一体化，是一种可靠、高效的数据采集传输系统，市场前景良好。

参考文献

[1]黄继昌，徐巧鱼.传感器工作原理及应用实例[M].北京：人民邮电出版杜，1998.

[2]叶洪海，李丽敏.基于单片机的多路数据采集系统的设计与实现[J].佳木斯大学学报（自然科学版），2008，26（4）：545-547.

无线数据传输范文第4篇

关键词：800MHz 集群系统 无线数据 露天煤矿

中图分类号：TN915.05 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（a）-0022-02

最近一段时间频繁发生在煤矿企业当中的重大以及特大安全生产意外事故，对于国家以及人民造成了严重的生命以及财产损失，政府部门以及煤矿企业因而同时把煤矿的安全生产工作的信息化上升到空前的高度上来。负责国家安全生产的监督部门已经把矿井下面的集群移动通信系统视作煤矿安全生产中三条生命线的其中之一，煤矿工人的实时无线数据、语音以及视频的通信要求日益迫切，矿井下生产的动态信息数据上报、矿井下工作人员所处的区域更新及实时下发地面通知等都表明了煤矿通信系统服务的重要性以及特殊性，所以建立无线移动集群通信体系是煤矿企业当务之急要做的工作。

1 黑岱沟露天煤矿简介

神华准格尔能源有限公司黑岱沟露天煤矿处于准格尔煤田中部，是中国“八五”计划和“九五”计划中重要建设工程鄂尔多斯准格尔工程一期工程铁路、电厂、煤矿三大主干工程之一，同时是国家自行建造设计和施工勘探的特大露天煤矿，煤田面积40多km2，其中境内能够开采的原煤储量达到15亿吨，煤层平均厚度28m多，属于特低磷、低硫、高挥发份、较高发热量以及高灰熔点的长焰煤，其中收到基的低位发热量大约为每千克4000～5600大卡，是化工和气化以及优质动力用煤，凭借低污染的优点闻名世界，并且获得了“绿色煤炭”等荣誉称号。黑岱沟露天煤矿最开始设计的生产能力为1200万t每年，20世纪90年代初期开始施工工建设，6年以后投入进行试生产，90年代末正式移交实施生产，21世纪以来通过进行二次扩产改造以后，目前已经达到预计的生产能力两千五百万吨每年，形成我国单坑产量当中最大型的露天煤矿。

黑岱沟露天煤矿引进摩托罗拉公司研发的800MHz集群移动通信系统为该煤矿的生产调度提供了很多的方便，该集群移动通信体系是美国摩托罗拉研发的专门用于调度的移动通信体系。该体系拥有很多功能，比如多级优先、组呼、私密电话以及紧急告警等。除了满足调度通信功能以外，该通信系统还可以根据控制系统中心的电话终端联接程控数字交换机，实现有线用户与无线用户二者的电话接续指令。在煤矿公司中，其把车辆调度、矿下作业调度以及生产调度等等全部的用户终端集中统一规划管理。

2 集群移动通信体系的特征、形式以及类型

所谓集群，意思指的是系统所拥有的所有能使用的信道均能够被体系的所有用户共享，即体系里的每个用户如果要打算跟系统之内的其他用户通话的时候，凡是系统拥有闲置的信道，他便能够在中央管理体系的控制下，运用闲置信道联络沟通，实施通话。因此，集群移动通信体系是很多用户比如群体、部门共享同一组无线信道，同时动态运用这部分信道的专用调度移动通讯系统。

2.1 集群移动通信体系的主要特征

集群系统攻克了往常调度网络的大部分缺点，因此，在比较短的时间里快速地得到发展，集群移动通信通信体系的重要特征如下：

（1）体系整体的统一维护、统一管理以及统一建设，提升了体系的服务以及运行质量，为用户提供了便利。

（2）具有较好的保密性，防码机以及窃听。

（3）每个通话组彼此互相保密以及独立，相互不干扰对方。

（4）功能实现共享，不管联网用户的通话组包含多少成员，都具有完整系统的服务功能。

（5）设施实现共享，所有用户仅需要购买设施便能够联网运行，并且不要自己重复建站。

（6）按需分配频率，极大增加了频率的使用率。

2.2 集群移动通信体系的形式

集群移动通信体系的频率实行统一管理的形式，它没有提前选定某一个用户，其实是在用户有通话的需求时，通过它的申请把一个信道或者一对频率分配给它，等到其完成通话以后，该对频率立即被释放掉，然后再把它分配到另外的用户运用。为了让按需分配形式里频率的使用率更高，集群移动通信体系的信道采取动态分配的手段，就是在进行通话的过程当中，每当使用一次PPT功能进行谈话的时候，便要更换一回信道，所以就促进数量有限的资源频率可以为更广大的用户提供服务，进一步增加了频率的使用效率。通过释放PPT功能键以后，保留信道的时间变长，集群移动通信体系能够分为以下三类方式：

（1）信息集群，当用户在放开PTT键以后，信道能够保留大约5.5～11 s之后释放。

（2）准传输集群，当用户在放开PTT键以后，信道可以保留大约0.6～7 s之后释放。

（3）传输集群，当用户在放开PTT键以后，信道可以迅速释放。

针对传输集群，因为信道没有保留时间，所以它的信道使用程度是最高的，然而用户进行通话时每当按一回PPT键全都必须再次重新申请才可以，由于中央控制器的工作量相对比较大，并且通话的连续性不是很好；针对信息集群，因为其信道拥有保留时间，所以信道利用效率相对比较，然而对方如果在信道的保留时间之内进行应答，便可以不需要再次申请信道，因而，由于中央控制器包含的工作量比较小，所以通话具有比较好的连续性。为实现信息集群以及传输集群二者兼顾的好处，美国摩托罗拉公司开创了准传输集群模式，同时在实际运用当中获得了全面的认可、接纳以及普及。

3 拨号连接

800MHz集群移动通信体系具备全双工的通话能力，因而它的用户也能够参照一般的办法进行拨号上网。通过专用接口以及路由，用户终端和集群的全双工车载台连接在一起，采取电话拨号手段和网络服务器进行联络，能够满足数据通讯的目标。该种形式比较适合应用在一部分投入较低的因特网络。由于这部分因特网通常要求可以和野外或者矿区里一部分不确定的点实施联络，沟通信息。比如一部分位于矿区边界区域的有线电话、处于移动状态的值班工作室没办法放置的办公地点等。

4 调度传输

4.1 集群调度

800 M集群移动通信体系和对讲机网比较：首先，800MHz集群设施功能完善，技术先进，能够构成涵盖整个公司的大调度网络，同时仅需要依据简易的功能键便能够变化通话组，运用快捷、方便；但是对讲机，仅可以构成由十来个用户组成的小规模调度网，相互干扰比较严重，变更频点较为繁琐，需要专业人员进行更改，通话组较少；其次，站在管理层面分析，800MHz集群体系具有管理终端，必须要求移动台入网，把身份码分配给它之后，才能够使用，这样有利于发挥管理功能比如查询、强制停机、限制话长以及收费等。但是对讲机在买完以后便能够利用，无法实施控制管理，非法用户比较多；而且800MHz集群体系不但可以单工调度，另外双工拨号能够进入有线电话网，使得调度网变成有线电话网中的一部分，相互补充，但是对讲机网缺乏该功能。而且，从保密性以及通话效果分析，由于对讲机频段比较拥挤，社会拥有量很大，所以语音质量比较差，严重受到干扰而且缺乏保密性；因为800MHz集群系统采取CDMA1X技术，所以无干扰、保密、话音好；通信距离方面，传统情况下，3W手机功率的对讲机中间最长通信长度小于3 km；但是800MHz的手机最长通讯长度大约是20 km，并且能够依据运用效果实施基站架设，保障信号覆盖。

4.2 数据传输

采取调度形式传输数据的端口是专门为单工车载台设计的，能够直接依据RS232接口和数据采集器或者终端连接。进行数据传输的双方务必配备该接口设施，然后安装对应的传输软件，才能够实施相关的数据传输。

4.2.1 无线路由

在该类别数据通信形式的结构当中，连接终端与单工车载台端口是种无线路由，使用的调制模式是调频MSK形式，而且能够经过自适应均衡办法对频率响应比较差、相位失真的信道施加自动校正，促进其和理想信道接近，确保远距离数据通讯的通讯质量。该无线路由除拥有CRC检验功能以外，还使用重传以及前向纠错编码相互混合的纠错形式，提升系统的可靠程度。因为噪音影响、各种干扰以及传输性质不理想，可能导致数据传输发生随机错误以及连续比特有限的偶然错误。所以，采取重传以及前向纠错编码结合到一起的混合纠错形式。数据发射端对数字信号进行编码并发送具有纠错性能的码，倘若在传输进程中发生的差错是该纠错码可以纠正的种类，接收端口对该类差错自行纠正，针对超越编码纠错能力的差错则采取重传的办法施加纠正，用以获取编码增益，降低数据传输的误码，提升系统整体的可靠性能。

4.2.2 通信软件

和无线路由配套的通信软件拥有电平指示、数据压缩、数话兼容、定时发送、CSMA规程、轮询、数据加密、来电记录、通播、组呼、选呼、对话、文件收发以及内存驻留等功能。通过采取共用数据库的形式，通信软件和其他应用软件端口实施数据交换。

4.3 实际应用

4.3.1 需求说明

黑岱沟露天煤矿通过使用800MHz集群无线网络进行数据传输。

（1）实时数据的传送：在各个站点所采集的数据传输到各自的调度室，各厂调度室又将各个站点采集的数据传送给矿总调度室，该室依靠收集进来的数据对业务实施及时的判断以及决策。

（2）相关文件的传递：该文件传输指的是矿调度和厂调度二者之间的有关文件传输，厂调度与厂调度之间不可实施数据传输。

（3）对话交谈广播数据：矿调度及厂调度之间的广播、谈话、交谈；800MHz集群调度系统是一类单工异频的通话形式，即主叫者在按下PTT键进行讲话时，其他同组组员全部可以收听到，一个组员完成讲话放开PTT以后，其他组员便能够按下自己的PTT接着讲话。组组之间依靠GID进行识别。经过动态分配信道以及集中控制给用户能够达到一对多的灵活通话、快速构建呼叫链路以及群组呼叫等功能与特点，所以可以理想实现指挥调度功能。

4.3.2 解决方法

整个数据传送系统分作3个部分完成：（1）低层站点所采集的数据发送出去（低层数据传输系统―SBDT）。SBDT从ACCESS库中读出最近的数据，主动上传给MIDT低层数据库并且由合作方来添加以及维护，SBDT仅仅读出最近两条记录传输出去。第一个SBDT必须在接收到MIDT特定编码的传输数据指令才能发送数据。MIDT传输的数据命令有各个站点SBDT编码信息，各站点的SBDT接收信号并且判断是否属于自身的编码，如果是，就找出下一个传输数据站点SBDT的编码，在上传数据时一起发送出去。MIDT接收到的最后一个SBDT传输的数据以后又开始传输命令，开始下一轮的数据传输；（2）中层厂运送数据、文件的传输与接收（中层数传系统―MIDT）。BIDT询问收取SBDT采集到的数据，并且写进ACCESS数据库和合作方进行数据交换。当SPDT询问到某一个MIDT，MIDT把没有上传的站点所采集的数据传输给SPDT；（3）矿调度的数据文件传送和接收（顶层数传系统―SPDT）。SPDT依次询问各个MIDT，收到MIDT传输过来的数据并且写进ACCESS数据库和合作方之间进行的数据交换；（4）MIDT和SPDT之间的文件、广播数据、对话的传输。SPDT所发送的文件、对话以及广播直接进行的，BIDT传送给SPDT的数据是被动发送的，需要等待SPDT排到自己后才可发送。

5 应用现状

黑岱沟露天煤矿800MHz集群移动通信系统目前已经投入使用将近3年，该期间集群通信系统达到了生产指挥调度的要求。然而仅仅停留在使用电话功能层面，忽视了其身为专用网络所具备的其他方面的传输服务功能。该集群体系还需要进一步地发挥应有的作用。

6 结语

集群移动通信系统是一类统一化管理、资源共用、专网共建，并且为用户提供良好服务的高效能、多用途非常先进可移动的指挥调度通讯系统，正是基于其指挥调度作用，在欧美和一些经济比较发达的国家，应用非常广泛。我国的集群通讯起步比较晚，但是发展极其快，伴随着我国经济社会建设的飞速发展，集群调度通讯系统必定能在军队、消防、武警、公安、政府部门、保险、金融、交通、企业与事业单位等各个方面，凸显着越来越重要的影响。

参考文献

[1] 王仁兴，易灵芝，王根平，等.基于LEACH协议的无线传感器网络路由算法[J].计算机测量与控制，2012（11）.

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无线数据传输范文第5篇

关键词：GPRS CMS91-900/1800 P89C669 AT命令集 TCP/IP 嵌入式

目前的无线网络有GSM、GPRS、CDMA2000三种，GSM属于2G网络，会被后两者迅速替代，所以不考虑接入到GSM网。 GPRS、CDMA2000采用的是2.5G网络技术，是未来一段时间内中国国内将会普遍用到的。虽然说CDMA2000采用的是码分多址技术，在理论上比GPRS更为先进，但是在实际情况下由于网络条件等一些外来因素的影响，在国内表现并不如GPRS理想。所以还是考虑接入到GPRS网络。

GPRS无线数据传输系统应用范围相当广泛，几乎所有中低速率的数据传输业务都可以应用，如城市配电网络自动化、自来水、煤气管道自动化、商业POS机、INTERNET接入、个人信息、股票信息、金融、交通、公安等。除了支持传统的互联网应用，GPRS也可使无线终端支持B2B、B2C 的电子商务和电子支付、股票交易、银行转帐等应用。GPRS同样可以应用于公司内部网（INTRANET），基于IP的远程LAN 接入，使无线终端成为LAN的延伸。但是，普通的GPRS模块在使用时有些局限性，它没有内嵌TCP/IP协议栈，需要用户提供TCP/IP 的支持；就是说，需要在使用GPRS 模块的上位机单片机系统中嵌入TCP/IP，这是一个复杂而繁琐的工作，有时甚至超过了应用本身的工作量。基于提供一种简便实用的GPRS 通讯解决方案的需求，作者开发了嵌入式GPRS移动无线通信模块，它内嵌了TCP/IP协议栈，简化了接口设计，实现了数据在用户终端和服务器之间的透明传输，使用户可以方便地应用GPRS 技术实现远程的无线数据传输。

一、GPRS无线通信技术

1．GPRS网络的构成

GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称。GPRS是GSM Phase2.1 规范实现的内容之一，能提供比现有 GSM 网 9.6kbit/s 更高的数据率。GPRS 采用与 GSM 相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的 TDMA 帧结构。因此，在 GSM 系统的基础上构建 GPRS 系统时，GSM 系统中的绝大部分部件都不需要作硬件改动，只需作软件升级。

构成 GPRS 系统的方法是：

（1）在 GSM 系统中引入 3 个主要组件

①GPRS 服务支持结点(SGSN， Serving GPRS Supporting Node)

②GPRS 网关支持结点(GGSN， Gateway GPRS Support Node)

③分组控制单元(PCU)

（2）对 GSM 的相关部件进行软件升级。 GPRS 系统原理如图1所示：

图1 GPRS系统原理图

2．GPRS通信过程

在GSM 基础上增加网络设备主要有：

PCU:通过对基站子系统（BSS）进行软件升级，一种被称为分组控制单元（Package Control Unit，PCU）的新型GPRS实体将被用来处理数据业务量，并将数据业务量从GSM话音业务量中分离出来。PCU增加了分组功能，可控制无线链路，并允许用户接入同一无线资源。

SGSN:GPRS业务支持节点（Serving GPRS Support Node，SGSN）为用户和GGSN提供分组路由和隧道等功能。GPRS分组从基站直接发送到SGSN节点，而不是通过移动交换中心MSC连接到语音网络上。

GGSN:支持节点网关（Getway GPRS Support Node，GGSN是GPRS网络连接其他网络（如Internet）的关键设备； GGSN对接收自SGSN的分组数据进行相应的处理后，发送到目的网络中，如Internet或X.25网络；而来自Internet的标识有移动终端地址的IP包，由GGSN接收，再转发到SGSN，继而传送到移动终端上。

二、GPRS通信的硬件实现

上节讲述的只是简单数据流向的过程，而在实际通信中，数据处理是非常复杂的。系统设计需要象传统网络那样进行分层考虑。进入GPRSmodem的数据必须包含各层网络协议，系统对数据的加工、协议的加载都应由数据端完成。

借鉴数据端为PC的网络通信OSI的七层标准，针对本系统数据端ARM控制的实际情况，系统完成的只需是一下四层网络协议：物理层、数据链路层、网络层和传输层。

为了避开与本系统无关的GPRS内部复杂的协议转换和数据操作流程，本文把GPRS服务节点和网关节点等GPRS内部节点简化抽象为GPRS网络，把GPRS内部协议及INTERNET网关协议简化抽象为GPRS网关协议。

整个系统的硬件框架如图2所示。

图2 硬件框架图

1．电源部分

电源部分是关系到CMS91和ARM能否正常工作的关键，选择芯片必须非常注意。

本系统分别用LT1086CM-3.3、LM7805、LM317T稳压芯片给S3C44BOX芯片供电。通过一个线性电压调整芯片SP1117-3.3给CMS91供电。

2．CMS91外围模块：将麦克风、耳机和扬声器、SIM卡都接到相应的CMS91的引脚上去。

3．UART口：CMS91模块和S3C44BOX的通信是通过UART1，PC和S3C44BOX的通信是通过UART0，中间的电平转换芯片为MAX232。

4.天线选择：强烈建议选用CELLON公司推荐的天线型号，一般天线是免费赠送的。

在该系统中，数据采集端的数据来自用户的设备需要通过GPRS传输的数据，

三、GPRS通信的软件实现

由于开发板与GPRS终端使用串口进行数据的交换和实现控制功能，所以该应用程序要实现短信的发送、接收、读取、删除等短信相关的管理功能，以及和语音服务有关的拨号、接听等功能都需要通过串口来实现，因此，应用程序最重要的就是处理好两个串口的数据的发送和接收。

开机上电后，程序在主函数中运行，ARM和CMS91模块分别进行初始化，ARM的初始化包括设置串口工作方式、波特率、并初始化变量参数和标志位。CMS91模块初始化包括重新启动、关闭回显、选择短信格式为PDU格式、开发串口中断准备接收数据。

四、应用前景

嵌入式GPRS无线通信模块借助于移动通信运营商的无线通信网络，组成虚拟的专用数据网络来传输数据，具有网络覆盖范围广、传输可靠、扩容性好、组网灵活、建设周期快、运营成本低等优点。系统的建设成本也极为低廉，中心站只添置一台服务器和数据通信线路，终端添置一个嵌入式无线通讯模块就能组建完整的数据采集和控制系统，另外，嵌入式GPRS无线通信模块采用透明的数据传输与协议转换，很适合用户进行二次开发应用到不同的系统中。

参考文献

[1] CMS91-900/1800 GSM/GPRS Module Hardware Specification Version 2.08 April，2003 Reference CMS91-900/1800.ST.Spec mo