在互聯(lián)網(wǎng)上的信息包傳輸全部基于IP協(xié)議。無線網(wǎng)絡(luò)將與互聯(lián)網(wǎng)整合,信息包通過無線媒介無縫地傳輸至基于IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò),在傳輸前,為了能直接到達(dá)指定目的地,數(shù)據(jù)包必須根據(jù)TCP/IP協(xié)議封裝。在GPRS網(wǎng)絡(luò)中也采取了IP協(xié)議進(jìn)行傳輸。
就服務(wù)的靈活性來說,幾乎所有的GSM模塊都可以連接到GPRS網(wǎng)絡(luò)。通常情況下,根據(jù)TCP/IP協(xié)議棧的信息打包功能并不是GSM模塊特征的一部分。在通過GSM模塊發(fā)送數(shù)據(jù)前,TCP/IP協(xié)議棧必須事先被開發(fā),然而,只有很少的GSM模塊具有內(nèi)嵌式的TCP/IP協(xié)議棧,數(shù)據(jù)可以通過模塊直接被發(fā)送。如此一來,應(yīng)用開發(fā)周期被縮短,其執(zhí)行能力也在很大程度上得到提高。
那么有沒有基于GPRS的TCP/IP協(xié)議開發(fā)的GSM模塊呢?本文將推薦一款山東有人物聯(lián)網(wǎng)的GSM模塊USR-GM3,并簡(jiǎn)要介紹TCP/IP協(xié)議及在GPRS網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)TCP/IP的必要條件。
TCP/IP是為協(xié)同操作計(jì)算機(jī)、分享網(wǎng)絡(luò)資源的一套協(xié)議。該協(xié)議成員包括IP、TCP、UDP等。TCP確保數(shù)據(jù)的正確傳送,如果對(duì)于一個(gè)信息包來說,數(shù)據(jù)量太大,TCP則可將其分成若干組。IP被用來為信息包到達(dá)另一端尋找通道,每一個(gè)與網(wǎng)絡(luò)相連接的工作站都有一個(gè)唯一IP地址,該IP地址為一個(gè)32位數(shù),它通常被寫成四個(gè)十進(jìn)制數(shù)字,每一個(gè)代表8位,
TCP/IP是一個(gè)無連接協(xié)議,信息以分組方式進(jìn)行傳輸,信息包的最大容量在初始化過程中得以商定。如果信息超出其最大容量,則將被分成若干組分別傳送。信息包未得以按順序傳送甚至丟失及再次轉(zhuǎn)發(fā)的可能性是存在的,因此,TCP必須將序號(hào)、信息來源和目的地通道數(shù),以及其他信息添加進(jìn)數(shù)據(jù)包中,被稱為TCP包頭。一個(gè)IP報(bào)頭必須被加在TCP包頭之上,源地址和目的地址被包括在IP包頭里。發(fā)送信息包至目的地,計(jì)算機(jī)將首先核對(duì)其自身的路由列表,如果目的地在自己的網(wǎng)絡(luò)內(nèi),它將直接發(fā)送信息包。否則,它將發(fā)送信息包至網(wǎng)關(guān),每一個(gè)網(wǎng)關(guān)都有一個(gè)路由列表,信息包將通過幾個(gè)單獨(dú)的路由節(jié)點(diǎn)到達(dá)目的地址。
GPRS網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)功能將IP信息包從移動(dòng)用戶點(diǎn)傳送至外部網(wǎng)絡(luò)。GPRS可以為IP地址提供多重選擇,包括公共地址、專用地址以及客戶代理地址。指定IP地址選擇權(quán)的GPRS機(jī)制被稱為接入點(diǎn)域名(APN)。
因?yàn)镮P地址的整體供應(yīng)受到限制,一個(gè)GPRS網(wǎng)絡(luò)提供商通常使用專用的、可動(dòng)態(tài)分配地址,然而,公共網(wǎng)址選擇可由專門的客戶提供,專用網(wǎng)址則無法越過公共網(wǎng)進(jìn)行操作。為連接公共網(wǎng)絡(luò),專用網(wǎng)址被轉(zhuǎn)換成公共網(wǎng)址。該轉(zhuǎn)換通過一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生,該節(jié)點(diǎn)是專用的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)。多重專用地址可被映射成一個(gè)公共地址,對(duì)于基于IP協(xié)議的應(yīng)用,和有線網(wǎng)絡(luò)一樣,在無線網(wǎng)絡(luò)中它們以相同的方式工作。當(dāng)GPRS對(duì)話啟動(dòng)時(shí),大多數(shù)服務(wù)提供商也將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的傳輸流量,如果在特定的一段時(shí)間內(nèi)沒有數(shù)據(jù)傳輸,其連接將被斷開。
很多GSM模塊可以通過GSM/GPRS直接接入互聯(lián)網(wǎng),如果GSM模塊上沒有TCP/IP協(xié)議棧,它則必須在其應(yīng)用或外圍的微處理器中體現(xiàn)。有人物聯(lián)網(wǎng)GSM模塊USR-GM3正是一種內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧的模塊之一。GSM模塊USR-GM3包括一個(gè)內(nèi)置TCP/TP協(xié)議棧,以便更有效地使用GPRS。它允許一個(gè)TCP/UDP傳輸機(jī)制以最小的前期配置和操作來被使用。其內(nèi)嵌控制器方便集成客戶的應(yīng)用,減少外部控制器的需求,例如在報(bào)警、儀表抄送和自動(dòng)售貨等應(yīng)用上。GM3模塊分別支持雙頻GSM寬帶900MHz/1800MHz和850MHz/1900MHz,可通過SMS短消息服務(wù)、CSD、HSCSD或GPRS來發(fā)送或接收數(shù)據(jù),并可處理語音及傳真。其TCP/IP協(xié)議棧亦可通過AT命令或嵌入式應(yīng)用進(jìn)行訪問。
GSM模塊GM3具有很多強(qiáng)大的特征。其TCP/UDP會(huì)話可以通過一個(gè)命令啟動(dòng);它還提供為統(tǒng)一資源定位器(URL)查詢IP地址的功能;有用的特點(diǎn)之一是IP服務(wù)器偵聽功能,該功能允許通信模塊啟動(dòng)與網(wǎng)絡(luò)的對(duì)話,例如,一個(gè)被分配的IP地址無需連接任何部分,只要等待該單元接收一個(gè)基于IP的連接引入請(qǐng)求,即可實(shí)現(xiàn)。同時(shí),GSM模塊GM3可進(jìn)入低功耗模式,提供兩路GPIO引腳,方便用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。這樣一款功能多樣使用方便的GSM模塊可以輕松應(yīng)對(duì)各種工業(yè)長(zhǎng)江。