基于EM200模塊的無線數據傳輸系統設計

引言
隨著我國信息化進程的全面推進，各行業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絡化、無線化相統一的高度。針對目前的信息化要求，原有的有線傳輸系統雖可完成數字化與網絡化，但復雜的布線、高昂的維護成本都使得網絡節點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。移動監測系統可以很好的解決上述問題，移動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載體，從而將現場采集到的數據經終端管理計算機處理后，通過無線數據傳輸通道傳送到監控中心，以便監控中心隨時了解現場的狀況，從而實現遠程無線移動監測。考慮到實際應用的需要，本文設計了一種基于CDMA或GPRS的網絡數據傳輸系統。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 無線數據傳輸方式
目前，移動無線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。
GSM短消息傳輸用的是信令信道，采用存儲轉發的方式，傳輸延時不固定，具體視當前的短消息業務使用情況而定。該方式的缺點是數據傳輸速率低、具有延遲性且時間不定。
CDMA (Code Division Multiple Access)又稱碼分多址，是一種無線通訊技術，系統可為每個用戶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，目前的實際傳輸速率大約在100 kbps左右，并可支持移動IP業務，可用于Intemet連接、數據傳輸等。
GPRS (General Packet Radio Service)是通用分組無線業務的簡稱，它經常被描述成“2．5G”，也就是說，這項技術位于第二代(2G)和第三代(3G)移動通訊技術之間。GPRS采用分組交換技術。可高效傳輸高速或低速數據和信令，GPRS的理論傳輸速率可達171．2 kbps，實際傳輸速率大約在40 kbps。
藍牙技術實際上是一種短距離的無線通信技術，是一種無線數據與語音通信的開放性全球規范。藍牙系統一般由無線單元、鏈路控制(固件)單元、鏈路管理(軟件)單元和藍牙軟件(協議棧)單元4個功能單元組成。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，使用權向糾錯編碼、ARQ、IDD和基帶協議。
ZigBee是一組基于IEEE批準的802．15．4無線標準研制開發的、有關組網、安全和應用軟件方面的技術標準。它的有效覆蓋范圍是10～75 m。當網絡速率降低到28 kbps時，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、民用無線數據傳輸領域，特別適用于一些難于布線的地區和邊遠地區。設計采用的CDMA無線數據傳輸模塊采用華為EM200，并通過標準RS232接口與處理器相連。本文介紹的是如何傳送用戶數據信息。實際上，用戶數據信息只是整個信息傳輸管理系統的一個應用，通過更換不同的數據源模塊可實現不同的信息傳輸，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 組網方案
M2M(機器到機器)數據傳輸方式目前在多個行業中都有著廣泛的應用，它可通過數據采集終端對分布于各地的數據進行采集，并將采集到的數據通過通用接口鏈接到CDMA無線傳輸模塊，再通過它對數據進行透明傳輸，將相應數據發送到相應的數據中心。圖1所示是基于CDMA的移動無線數據傳輸系統的結構原理圖。無線數據傳輸系統與用戶的數據中心之間一般可通過TCP／UDP建立數據連接。用戶的數據中心作為通信的服務端，具有公用的固定IP，并指定偵聽端口。無線數據傳輸系統中的數據傳輸模塊可設定為上電自動撥號，如果無線數據傳輸系統與用戶的數據中心之間采用TCP協議傳輸數據。則自動與服務器建立TCP連接。