無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計

移動監(jiān)測系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)采集設(shè)備、終端管理計算機(jī)、監(jiān)控中心組成，它可將數(shù)據(jù)采集設(shè)備安裝于可移動載體，從而將現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)終端管理計算機(jī)處理后，通過無線數(shù)據(jù)傳輸通道傳送到監(jiān)控中心，以便監(jiān)控中心隨時了解現(xiàn)場的狀況，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程無線移動監(jiān)測。考慮到實際應(yīng)用的需要，本文設(shè)計了一種基于CDMA或GPRS的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)可根據(jù)傳輸要求的不同更換相應(yīng)模塊，從而完成更多功能。

1 無線數(shù)據(jù)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(yīng)用在工業(yè)、民用無線數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，特別適用于一些難于布線的地區(qū)和邊遠(yuǎn)地區(qū)。設(shè)計采用的 CDMA無線數(shù)據(jù)傳輸模塊采用華為EM200，并通過標(biāo)準(zhǔn)RS232接口與處理器相連。本文介紹的是如何傳送用戶數(shù)據(jù)信息。實際上，用戶數(shù)據(jù)信息只是整個信息傳輸管理系統(tǒng)的一個應(yīng)用，通過更換不同的數(shù)據(jù)源模塊可實現(xiàn)不同的信息傳輸，從而構(gòu)成不同的信息傳輸管理系統(tǒng)，如遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)、水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等等。

　　2 組網(wǎng)方案

　　M2M(機(jī)器到機(jī)器)數(shù)據(jù)傳輸方式目前在多個行業(yè)中都有著廣泛的應(yīng)用，它可通過數(shù)據(jù)采集終端對分布于各地的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將采集到的數(shù)據(jù)通過通用接口鏈接到CDMA無線傳輸模塊，再通過它對數(shù)據(jù)進(jìn)行透明傳輸，將相應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)的數(shù)據(jù)中心。圖1所示是基于CDMA的移動無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)與用戶的數(shù)據(jù)中心之間一般可通過TCP/UDP建立數(shù)據(jù)連接。用戶的數(shù)據(jù)中心作為通信的服務(wù)端，具有公用的固定IP，并指定偵聽端口。無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸模塊可設(shè)定為上電自動撥號，如果無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)與用戶的數(shù)據(jù)中心之間采用TCP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。則自動與服務(wù)器建立TCP連接。

　　3 無線數(shù)傳終端的硬件組成

　　無線數(shù)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(jié)構(gòu)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ARM通用體系結(jié)構(gòu)的RISC微處理器，具有低成本、低功耗、高性能等優(yōu)點。通常通過RS232/485口接收到用戶數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)打成IP包后，可利用EM200模塊接入CDMA網(wǎng)絡(luò)，然后通過各種網(wǎng)關(guān)和路由將數(shù)據(jù)發(fā)送到外部網(wǎng)絡(luò)或者數(shù)據(jù)處理中心。嵌入式CPU芯片是整個數(shù)據(jù)采集終端的核心，它不僅要能支持嵌入式操作系統(tǒng)，而且要提供Modem接口用于對CDMA的控制;EM200模塊主要完成無線上網(wǎng)功能，它可通過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)。一旦通過模塊連接上Internet，那么，采集到的數(shù)據(jù)就可以用 TCP/IP傳輸方式發(fā)送到任意一個具有公網(wǎng)IP地址的主機(jī)上去，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。