基于GPRS技术的远程数据传输系统的研究

论文摘要

随着通信技术的发展，无线通信网络在工业数据传输中的应用日益增多。目前在工业数据传输领域大多采用有线的通信方式进行，虽然经济实用，但在很大程度上限制了应用场合的拓展。为了使远距离的数据传输实现更灵活方便，本文选用GPRS技术进行远程数据的传输。GPRS网络具有网络覆盖率高、永远在线等优势，已广泛应用于电力、铁路、石油等行业，这必将成为工业控制及远程监测等领域的发展趋势。 基于GPRS技术的远程数据传输系统主要由数据中心和传输终端组成，数据中心和传输终端通过Internet和GPRS网络联系起来，采用客户机/服务器模式、面向连接的TCP服务实现了数据的网络通信。数据中心采用一台接入Internet的PC机，传输终端以S3C44BOX处理器为核心，和外围芯片接口构成嵌入式计算机硬件平台，终端经GPRS模块接入移动网络，通过移动的网关接入Internet。 通过比较目前应用的数据传输方式，提出了采用GPRS进行远程数据传输的技术方案。详细阐述了GPRS的体系结构和GPRS的网络特性。设计了基于GPRS的数据传输系统的方案，主要包括系统的组网方案、通信方案的选择和各组成部分的功能，采用APN技术保证了数据传输的可靠性和安全性。本方案采用μC/OS-Ⅱ实时操作系统作为软件开发体系，和嵌入式硬件平台组成DTU终端，实现了数据的透明传输。分析了TCP/IP协议，采用MFC中的Csocket类设计了数据中心，完成了数据中心与传输终端的网络通信。设计了DNS服务，同时采用ODBC链接对数据进行了管理。并通过实验对数据在传输过程中的可靠性和安全性进行了基本的验证。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 课题背景和研究意义
• 1.2 国内外远程数据传输的现状和问题
• 1.2.1 数据传输方式的选择
• 1.2.2 目前基于网络的远程数据传输存在的问题
• 1.3 本论文的研究路线
• 2 GPRS技术概述
• 2.1 移动通信技术的发展概况
• 2.2 GPRS技术
• 2.2.1 GPRS的体系结构
• 2.2.2 GPRS的数据传输过程
• 2.2.3 GPRS的传输协议模型
• 2.2.4 GPRS业务
• 2.3 GPRS的特点和应用前景
• 2.4 GPRS的网络特性
• 2.5 本章小结
• 3 基于GPRS技术的数据传输系统方案设计
• 3.1 GPRS数据传输的组网结构
• 3.2 GPRS数据传输系统的接入方式选择
• 3.2.1 DTU终端接入方式的选择
• 3.2.2 数据中心接入方式的选择
• 3.3 系统方案设计
• 3.3.1 系统组成
• 3.3.2 通信方案的选择
• 3.4 系统的安全性设计
• 3.4.1 GPRS网络的安全性
• 3.4.2 VPN的安全性
• 3.5 系统特点
• 3.6 本章小结
• 4 GPRS DTU终端的设计
• 4.1 嵌入式操作系统
• 4.1.1 嵌入式系统及其特点
• 4.1.2 嵌入式操作系统概述
• 4.1.3 嵌入式操作系统的选择
• 4.2 硬件设计
• 4.2.1 DTU的数据传输机理
• 4.2.2 CPU单元
• 4.2.3 输入输出接口
• 4.2.4 GPRS模块设计和AT命令
• 4.3 软件设计
• 4.3.1 μC/OS-Ⅱ实时操作系统概述及选择的理由
• 4.3.2 系统软件流程
• 4.4 本章小结
• 5 数据中心的设计
• 5.1 网络通信技术和协议
• 5.1.1 网络通信技术
• 5.1.2 TCP/IP协议
• 5.2 网络通信的实现
• 5.2.1 进程间通信
• 5.2.2 客户机/服务器模型
• 5.2.3 Winsock进行网络通信的实现
• 5.2.4 MFC中的Windows Sockets
• 5.3 服务器端设计
• 5.3.1 服务器端程序设计
• 5.3.2 DNS设计
• 5.4 数据库设计
• 5.4.1 数据库的选择
• 5.4.2 数据库访问技术
• 5.4.3 数据库模块的设计
• 5.5 本章小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录