也谈DTU的功能及工作原理

工业用 caimore DTU

SIM卡或专网卡

先说说DTU的功能，有两块，一是核心功能，二是扩展功能。 一、DTU的核心功能： 1）TCP/IP协议栈： DTU内部封装了PPP拨号协议以及TCP/IP协议栈，嵌入式Linux操作系统。从硬件上，它可看作是嵌入式PC与无线 MODEM的结合；具备拨号上网以及TCP/IP数据通信的功能。2）串口数据双向传输功能： DTU无线传输模块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 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 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， 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）心跳功能：DTU通信网络的优点之一就是支持无线传输模块设备永久在线，因此典型的 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： 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， 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。

二、 DTU的扩展功能：较为专业的 DTU还提供一些扩展功能，如才茂DTU，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。

三、DTU的功作原理： 1）在线监测系统结构:现场采集点：现场采集点的用户串口设备（可以是各种仪表/PLC/单片机/PC等），通过RS232或RS485/RS422接口与 DTU终端相连，用户串口设备发送的数据通过 DTU终端的内部嵌入式处理器对数据进行网络协议封装后通过无线网络发送到数据中心。监控中心：a）公网接入方案 DTU的服务器采用公网方式接入Internet，如ADSL拨号/电信专线宽带上网等，申请动态域名或者公网固定IP地址；可以实现中小容量的数据采集应用。b）专网接入方案 DTU的服务器采提供的DDN专线, 申请配置固定IP地址，与网络相连。由于DDN专线可提供较高的带宽，当现场采集点数量增加，中心不用扩容即可满足带宽需求，可实现大容量数据采集应用。监控中心RADIUS服务器接受到网络传来的数据后先进行AAA认证，后传送到监控中心计算机主机，通过系统软件对数据进行还原显示，并进行数据处理，这样进一步增强了系统数据通信安全性能。 通过有线的数据采集中心，同时与很多个 DTU进行双向通信。这是目前 DTU应用系统中最为常用的方式。我采用的是公网通讯方案，由一个带有公网IP的服务器作为数据中心，上面运行的是自己开发的DTU数据通讯程序。