GSM&GPRS在無線抄表系統中的應用與比較
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因此，利用GSM/GPRS無線通信網絡進行遠程抄表，將用戶用水量發送到自來水公司，不但可以解決普通用戶水表抄表問題，還可以對用水大戶進行實時監控，防止偷水和管道泄漏的發生。目前，無線傳輸方式主要有2種：利用GSM網絡和利用GPRS網絡。但是這2種方式都有優缺點，因此，針對不同的使用場合，選用不同的傳輸方式將對系統的性價比產生很大的影響。
針對上述問題，設計了基于GSM/GPRS網絡的無線遠程抄表系統，從不同角度介紹了GSM短信業務和GPRS分組數據業務，指出了各自的優缺點，給出了適合本系統的數據傳輸方案，為今后無線抄表系統的應用與普及提供了設計依據。
1 無線抄表系統
整個無線抄表系統包括光電直讀式水表表頭、Meter-Bus總線接口電路、GPRS/GSM模塊、微控制器和自來水公司計算機監控終端5大部分，其結構圖如圖1所示。為了降低功耗，本設計中所有的模塊不一直處于工作狀態，各個模塊在微控制器的指揮下定時工作，即抄表系統的所有模塊的工作方式為“長時間休眠，短時間工作”。其中，休眠周期（小時、天、周、月）由管理員用計算機終控端通過GPRS模塊發布。微控制器接收GPRS/GSM模塊收到的指令后，修改抄表周期，同時根據設定的抄表周期通過Meter-Bus接口電路控制光電直讀水表表頭讀取當前的水量值，然后再利用GSM/GPRS無線網絡發給計算機終端，實現定時自動抄表。
圖1 遠程抄表系統結構圖
1）GSM系統GSM即全球移動通信系統（Global System for Mobile Communication），是第二代無線數字蜂窩移動通信系統的網絡標準。它定義了建設該網絡及提供服務的各種標準，這些標準由歐洲電信標準化協會（ETSI）掌管。通常使用的頻率為900MHz，1800MHz，1900MHz。GSM移動通信網具有提供語音業務、傳真、短信等通信業務的能力，其中短信功能因覆蓋范圍廣、投入成本低、可靠性高等優點，適合于設計一些無線應用系統和產品，能滿足實時性要求不是很高的小數據業務的需要。
2）GPRS系統GPRS即通用分組無線服務（General Packet Radio service），是在GSM系統基礎上發展起來的一種新的承載業務。它突破了GSM網絡只能提供電路交換的思維方式，通過增加相應的功能實體和對現有的基站系統進行部分改造來實現分組交換。正是因為GPRS使用現有的GSM無線網絡，只是在其基礎上增加了一些硬件設備和軟件升級，因此，GPRS覆蓋范圍非常廣。這種增加硬件設備和軟件升級的方法，投入相對較小，但得到的用戶數據速率卻相當可觀，可提供9.05～171.2kbit/s的數據傳輸速率。由于采用了分組交換技術，所以不需占用專有信道，提高了無線網絡的利用率，具有按流量計費、長期在線、傳輸速度快、入網快等優點，同時它支持TCP/IP協議，可以實現與高速發展的Internet無縫連接，方便間歇的爆發式數據和偶爾大量數據的傳輸。
3 GSM和GPRS的比較和選擇
3.1 技術復雜性的比較
利用GSM網絡實現無線抄表比較簡單，它由光電直讀表頭、數據采集器、GSM模塊和監控中心組成。數據采集器與監控中心通過GSM模塊連上GSM網絡即可，以短信的形式將數據通過GSM網絡發送到監控中心，其系統結構圖如圖2所示?；贕PRS的抄表系統由光電直讀表頭、數據采集器、GPRS模塊、Internet網絡和監控中心組成，其系統結構見圖3。數據采集器和GPRS模塊通過串口進行通信，將采集的數據通過GPRS網絡發送，然后再接入Internet網絡，最后傳輸到監控中心，實現遠程抄表。其中，在通信剛開始時，GPRS模塊首先發起連接監控中心，監控中心從收到的數據包中獲得必要的信息后，兩者才能建立通信。監控中心通過Internet接入GPRS網絡，需要采用動態域名，地址映射等技術，才能實現無縫連接。綜上所述，GPRS的安裝、配置和技術要求比GSM復雜得多，一般需要參考相關手冊才能設置。
圖2 基于GSM的遠程抄表結構圖
圖3 基于GPRS的遠程抄表結構圖
GSM的SMS（ShortageMessageService）點對點短信業務是GSMPhasel標準定義的業務，它通過專有控制信令信道傳送，短消息通過短消息中心（SMSC）來存儲，并在可以傳遞時轉發（開機，處于服務區內等），且傳輸采用專有信道，可靠性很高，不過傳輸速率有所限制。對其控制可以使用Block模式、Text模式和PDU模式，不管哪種方式，其發送數據的長度受到了限制，因此SMS適合小數據量的傳輸。 藍牙技術相關文章:藍牙技術原理
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