解析 GPRS DTU 介绍及其工作原理 GPRS DTU 全称 GPRS 数据传输单元，在国内目前实际上对 GPRS DTU 具有更加明 确的约定：GPRS DTU 是专门用于将串口数据通过 GPRS 网络进行传送的 GPRS 无线设备。 GPRS DTU 的四个核心功能： 1）内部集成 TCP/IP 协议栈 GPRS DTU 内部封装了 PPP 拨号协议以及 TCP/IP 协议栈并且具有嵌入式操作系统，从 硬件上，它可看作是嵌入式 PC 与无线 GPRS MODEM 的结合；它具备 GPRS 拨号上网以及 TCP/IP 数据通信的功能。 2）提供串口数据双向转换功能 GPRS DTU 提供了串行通信接口，包括 RS232,RS485,RS422 等都属于常用的串行通信 方式，而且 GPRS DTU 在设计上大都将串口数据设计成“透明转换”的方式，也就是说 GPRS DTU 可以将串口上的原始数据转换成 TCP/IP 数据包进行传送，而不需要改变原有的数据通 信内容。因此，GPRS DTU 可以和各种使用串口通信的用户设备进行连接，而且不需要对 用户设备作改动。 3）支持自动心跳，保持永久在线 GPRS 通信网络的优点之一就是支持 GPRS 终端设备永久在线，因此典型的 GPRS DTU 在设计上都支持永久在线功能，这就要求 DTU 包含了上电自动拨号、采用心跳包保持永久 在线（当长时间没有数据通信时，移动网关将断开 DTU 与中心的连接，心跳包就是 DTU 与数据中心在连接被断开之前发送一个小数据包，以保持连接不被断开）、支持断线自动重 连、自动重拨号等特点。 4）支持参数配置，永久保存 GPRS DTU 作为一种通信设备，其应用场合十分广泛。在不同的应用中，数据中心的 IP 地址及端口号，串口的波特率等都是不同的。因此，GPRS DTU 都应支持参数配置，并 且将配置好的参数保存内部的永久存储器件内（一般为 FLASH 或 EEPROM 等）。一旦上 电，就自动按照设置好的参数进行工作。 GPRS DTU 的扩展功能： 较为专业的 GPRS DTU 还提供一些扩展功能，主要包括：支持数据中心域名解析、支 持远程参数配置/远程固件升级、支持远程短信/电话唤醒、支持本地串口固件升级、提供短 信通道、提供 DTU 在线／离线电平指示等。 这些扩展功能可以增强系统的可靠性，以及方便用户的使用及维护。 GPRS DTU 工作过程描述： GPRS DTU 上电后，首先读出内部 FLASH 中保存的工作参数（包括 GPRS 拨号参数， 串口波特率，数据中心 IP 地址等等，事先已经配置好）。 GPRS DTU 登陆 GSM 网络，然后进行 GPRS PPP 拨号。拨号成功后，GPRS DTU 将获 得一个由移动随机分配的内部 IP 地址(一般是 10.X.X.X)。也就是说，GPRS DTU 处于移动 内网中，而且其内网 IP 地址通常是不固定的，随着每次拨号而变化。 我们可以理解为 GPRS DTU 这时是一个移动内部局域网内的设备，通过移动网关来实现与外部 Internet 公网的通信。 这与局域网内的电脑通过网关访问外部网络的方式相似。 GPRS DTU 主动发起与数据中心的通信连接，并保持通信连接一直存在。 由于 GPRS DTU 处于移动内网，而且 IP 地址不固定。因此，只能由 GPRS DTU 主动连接数据中心，而 不能由数据中心主动连接 GPRS DTU。这就要求数据中心具备固定的公网 IP 地址或固定的 域名。数据中心的公网 IP 地址或固定的域名作为参数存储在 GPRS DTU 内，以便 GPRS DTU 一旦上电拨号成功，就可以主动连接到数据中心。 具体地讲，GPRS DTU 通过数据中心的 IP 地址（如果是采用中心域名的话，先通过中 心域名解析出中心 IP 地址）以及端口号等参数，向数据中心发起 TCP 或 UDP 通信请求。 在得到中心的响应后，GPRS DTU 即认为与中心握手成功，然后就保持这个通信连接一直 存在，如果通信连接中断，GPRS DTU 将立即重新与中心握手。 由于 TCP/UDP 通信连接已经建立，就可以进行数据双向通信了。 对于 DTU 来说，只要建立了与数据中心的双向通信，完成用户串口数据与 GPRS 网络 数据包的转换就相对简单了。一旦接收到用户的串口数据，DTU 就立即把串口数据封装在 一个 TCP/UDP 包里，发送给数据中心。反之，当 DTU 收到数据中心发来的 TCP/UDP 包时， 从中取出数据内容，立即通过串口发送给用户设备。 通过有线的数据采集中心，同时与很多个 GPRS DTU 进行双向通信。这是目前 GPRS DTU 应用系统中最为常用的方式。