GPRS DTU 简称GPRS模块，即
串口服务器的无线版，其功能与串口服务器类似。
简介
GPRS DTU是一种物联网无线数据终端，利用公用运营商网络
GPRS网络(又称G网)为用户提供无线长距离数据传输功能. 采用高性能的工业级8/16/32位通信处理器和工业级
无线模块，以
嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，同时提供
RS232和
RS485（或RS422）接口，可直接连接串口设备，实现数据
透明传输功能。
该GPRS DTU已广泛应用于物联网产业链中的M2M行业，如
智能电网、
智能交通、智能家居、金融、
移动POS终端、供应链自动化、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、遥感勘测、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。
规格参数
无线参数
硬件系统
1、CPU：工业级高性能
ARM9嵌入式处理器，带
内存管理MMU,200MPS, 16KB Dcache,16KB Icache
2、FLASH：8MB，可扩充到32MB
4、接口：
串口速率： 110bps ~ 230400bps
停止位： 1位或 2位
CM3160EP:1个
RS485接口。（根据需要，可硬件
跳线支持RS232/422/TTL）
串口速率： 110bps ~ 230400bps
停止位： 1位或 2位
控制口：
RS-232, 115200 bps, 8 data bits,1 stop bit, no parity (8N1)
指示灯：具有电源、通信及在线指示灯。
天线接口：标准SMA阴头天线接口，
特性阻抗50欧。
UIM卡接口：3V/5V标准的推杆式用户卡接口。
语音接口：标准的耳机麦克风接口。
5、供电：
外接电源：DC 9V 500mA
通信电流：350mA
待机电流：35mA
6、尺寸
产品外形尺寸：92x62x22 mm（不包括天线及固定件）
产品包装尺寸：298x226x60mm
7、重量
0.41KG
8、其他参数:
工作环境温度 -25~+65ºC
储存温度 -40~+85ºC
相对湿度 95%(无凝结)
软件功能
典型应用
DTU通信的本质
GPRS DTU最基本的用法是：在
DTU中放入一张开通GPRS功能的
SIM卡，DTU上电后先注册到
GPRS网络，然后通过GPRS网络和数据处理中心建立连接。这条连接涉及了无线网络运营商，因特网宽 带供应商，用户公司的网络情况，以及用户的
电脑配置等环节，因此要建立这条连接需要把各部分都配置好。
在本质上，DTU和数据处理中心建立的是SOCKET连接。DTU是SOCKET客户端，数据处理中心是SOCKET的服务端。SOCKET连接有
TCP协议和
UDP协议之分，DTU和中心要使用相同的协议，这个一般都有配置软件进行配置。
给DTU配置好中心的
IP地址和
端口号后，则把
DTU通过串口和用户的设备相连。DTU和水文、电力、气象、环保等用户设备通过串口连起来放置在现场。
DTU上电后首先注册到移动的网络，然后发送建立SOCKET的请求包给移动，移动把这个请求发送到因特网。中心的服务端软件接收到请求后建立连接，并发送应答信息。
DTU发送的请求信息是因特网上的数据包，有一些原因会阻止中心收到连接请求包，这样也就不能建立连接。最常见的有中心的电脑上有杀毒软件、
防火墙等把这些数据包给屏蔽了。另一是中心电脑是通过
路由器上网的，在路由器上要设置数据转发。SOCKET连接建立后就可以双向通信了。
工作过程
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。
核心功能
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使用场合一般可以从以下几个实际应用角度来讲：
（1） 现场只能使用无线通信环境
当
数据采集现场的设备需要在移动中工作，或者采集现场处于野外等情况下，无法提供有线通信的环境。这个时候，采用GPRS
无线网络就可能是一个好的选择，因为GPRS网络的覆盖率在国内已经很高，全国大部分地区均有GPRS信号覆盖。
（2） 现场终端的传输距离分散
由于GPRS网络是覆盖全国的公共网络，因此采用GPRS来传输数据的一大优势就是现场采集点可以分步在全国范围，数据中心与现场采集点之间的距离不受限制。无线公网通信（包括GPRS/CDMA网络,
3G网络等）这个非常显著的优点是专用无线通信网络（比如
数传电台，
WiMax，WLAN等）无法达到的。
（3） 适当的数据实时性要求
国内GPRS网络，其传输数据的延时为秒级范围。在绝大部分时间下，GPRS
数据通信的平均整体延时为2秒左右。也就是说，从GPRS DTU端发送的数据包将大致在2秒钟后到达
数据中心。反之，从数据中的数据包也大致在2秒钟后到达GPRS DTU。
总的来说，GPRS这种实时性，可以满足大多数行业应用的要求。 但是，对于一些特定的应用系统，如果不能承受2秒左右的平均延时，那么GPRS通信方式就可能是不适合的。（另外，CDMA网络的传输延时也是1秒-2秒左右）。
从另一个角度来讲，如果我们要设计的系统希望通过GPRS网络来传输数据，那么就要在设计
通信协议时候考虑这种延时的情况。
GPRS DTU与数据中心的数据通信速率一般在10kbps-60kbps之间。从也就是说，GPRS DTU可以持续不断地以10bps-60kbps的速度向中心发送数据，反之亦然。（补充说明：国内CDMA网络的
数据通信平均速率可以达到40kbps-90kbps左右）从系统应用可靠性角度来讲，我们认为当应用系统本身的数据平均通信量在30kbps以内的时候，使用GPRS网络来进行数据传输是比较适合的。
也可以从另外一方面，例如果通过GPRS网络来进行远程传输数据，那么就需要把数据平均通信量控制在30kbps之内。（注意：这里的平均持续通信速率和瞬间通信速率是有区别的，与设备串口
波特率也不是同一个概念）
以上的几点可以用于判断应用系统是否适合采用GPRS网络进行数据传输，如果这几个方面都比较符合的话，那么采用GPRS DTU进行数据传输是非常合适的。
测试方法
由于GPRS DTU大多用于遥远的监测现场，因此GPRS DTU的稳定性就变得非常重要。
很多用户选用GPRS DTU，仅在前期做了一些简单测试就结束选型工作，实际上是很不充分的。如果选用了不稳定的GPRS DTU并大量应用, 无异于给自己的监测系统埋下了一颗定时炸弹！
如何能够在一开始，就能全面而快速的测试GPRS DTU稳定性？ 这已经成为一个重要课题！
遗憾的是，大多GPRS DTU厂家都只是宣扬自己产品稳定性好，而对于具体的稳定性测试方法，则闭口不谈！
这里，是经过验证的GPRS DTU稳定性测试流程，希望帮助用户掌握一套全面的，可操作的GPRS DTU鉴别方法，这套测试方法，可以快速鉴别GPRS DTU的主要通信性能和稳定性。
一）在线空闲测试
测试原因：测试GPRS DTU自己维持已建链路的能力，当没有数据时，GPRS DTU通过心跳保持自己的连接，GPRS DTU应至少能维持平均1小时以上的链路持续时间，不发生断线重连。
测试方法：让GPRS DTU连上数据中心后不发任何数据，观察它能维持链路多久，时间越长越好。本项测试临近结束时，应向数据中心和DTU各发几个数据包，来验证该DTU保持的
空闲链路是真实可用的，如果DTU或数据中心任何一方无法收到对方的数据包，则为不合格。
二）数据中心关闭后恢复测试
测试原因：数据中心在以后运行和维护过程中，肯定会出现临时停止暂停服务的情况，因此需要测试GPRS DTU在数据中心恢复后的快速恢复能力。
测试方法：
让数据中心关闭短时间，如1分钟，然后恢复数据中心，看DTU是否能快速连接上来，恢复时间应该在5分钟内，越快越好，重复多次该项测试，DTU必须能100%恢复连接，只要出现一次DTU始终无法恢复连接的现象，即为不合格,以此例推就就可以判断出DTU质量.
三）频繁双向小数据量测试
测试原因：测试GPRS DTU频繁收发小数据包的能力，因为日常运行中主要是小数据包的频繁双向收发。
测试方法：在数据中心和DTU端，每10秒向对方发送一个100字节左右的数据包，持续10分钟，同时统计，是网络有没有出现断线或是数据出现丢包丢失的情况，最好的结果是：没有发生断线重连，也没有丢失任何数据包，如果出现DTU断线后再也不上线，或上线后无法继续双向收发数据，即为不合格。
另外，在小数据量测试时，可以观察是否出现丢包，或数据内容错误的情况，如果频繁丢包，或出现内容错误，则为不合格。
小技巧：可以将
DTU的串口2，3短接起来形成环路测试，这样只需要在数据中心发送就可以进行双向测试。
测试原因：某些应用需要临时传输大数据量，因此该项测试也是非常必要的。
测试方法：在数据中心和DTU端，每2秒都向对方发送一个1000字节左右的数据包，持续30分钟，并进行统计，是否出现网络断线的情况，以及双方是否出现数据包丢失的情况，一般来说，压力测试下，GPRS DTU可能会出现断线重连，也会丢失数据包。但断线重连的次数不应超过10次，而且次数越小越好。如果出现DTU断线后再也不能上线，或上线后无法继续双向收发数据，即为不合格。
另外，大数据
压力测试时，可以观察数据传输性能这个指标，一般情况下，GPRS DTU传输数据的速度在每秒300-1500字节范围内，均属于正常，但速度越快的传输性能越好。如果GPRS DTU的传输能力明显低于该范围，为不合格。
五）去天线测试
测试原因：某些现场，因先现场某些原因，可能出现GPRS/GSM信号临时中断或变弱，信号恢复正常后，GPRS DTU应能自动恢复连接，并续传数据到数据中心。
测试方法：
1）短时间去天线：当GPRS DTU在线时，去掉GPRS DTU的天线1分钟，然后重新装上天线，并且在去掉GPRS DTU天线的时候下，依次向GPRS DTU提交3个100字节左右的数据包，当插上天线后，GPRS DTU必须能自动快速恢复连接，速度越快越好，并能续传期间的数据到数据中心，3个数据包全部丢失的为不合格，数据全部上传的为最佳。
2）长时间去天线：当GPRS DTU在线时，去掉GPRS DTU的天线30分钟，然后重新装上天线，当插上天线后，GPRS DTU必须能自动恢复连接，恢复时间应小于10分钟，超出30分钟或更长间未恢复连接的，为
不合格。
六）重复上电测试
测试原因：某些时候，现场会出现临时断电然后恢复的情况，GPRS DTU应能保证可靠的登录数据中心。
测试方法：将GPRS DTU上电，然后等待GPRS DTU连接上数据中心，每次DTU都能在2分钟内登录到数据中心，重复进行20次测试，一旦发现有一次DTU始终无法连接到数据中心，则为不合格，如有条件可以增大测试次数。
七）拨号及短信干扰测试
测试原因：在DTU登录或在线运行过程中，可能会收到一些不明短信或电话呼叫, GPRS DTU应能保证这些情况不影响其正常工作。
测试方法：将DTU上电，然后等待10秒左右，开始向DTU发送2条短信，以及2次呼叫，DTU应能正确的连接上数据中心。 在连接数据中心成功后，再向DTU发送2条短信，以及2次呼叫，观察5分钟，看DTU是否能维持链路，然后双向发送10个数据包，看是否能正常收发。
八）看门狗测试（选测）
测试原因： 如果一个GPRS DTU，即使前面的测试项都通过了，但是如果它的内部看门狗没做好，那也是有隐患的，在现场长时间连续运行，很可能还会出问题。
测试方法：看门狗的测试方法有多种，一般在内部CPU的数据总线或地址总线上，瞬间短路几个管脚，让其程序跑飞，或者RAM数据错乱，也可利用外部强干扰源进行干扰，在这种情况下，有良好看门狗机制的产品，其CPU能够在20秒内复位，如果不能复位则不合格，重复多次测试该项，DTU必须能100%复位。
这项功能要求测试人员对DTU主板比较熟悉，而且不一定方便操作，所以设为选测项。但如有测试操作条件的，建议进行该项测试。
九）去卡测试（选测）
测试原因：如果GPRS DTU应用现场恶劣，如振动或有腐蚀性气体，则可能造成SIM卡短时接触不良，GPRS DTU应能自动恢复,我们用临时取卡来模拟这种情况。
测试方法：在GPRS DTU连接数据中心时，去掉卡3秒钟左右再插上，看GPRS DTU是否会掉线及正常收发数据，去掉卡60秒钟左右再插上，看GPRS DTU是否会掉线。如果临时取卡再上卡后，DTU再也无法自动连接中心的，建议不应用这类DTU到现场有振动或有腐蚀性气体的环境。
十）电源波动测试（选测）
测试原因：如果GPRS DTU应用现场采用电池或太阳能供电，有可能出现较大范围的电源波动，GPRS DTU应能适应这种电源波动。
测试方法：以12V电池为例，电压波动范围可能在5伏到14伏之间波动，所以我们在GPRS DTU连接数据中心时，将外部电源从3伏到16伏进行缓慢的升降，模拟电池的充放电情形，这项测试GPRS DTU出现复位是正常的，我们主要看GPRS DTU是否会出现再也无法连接数据中心的情况。如果经过供电电源波动后，DTU再也无法自动连接中心的，建议不应用这类DTU到现场为电池供电的环境。
十一）欠费测试（选测）
测试原因：在GPRS DTU常年运行过程中，很可能会出现因SIM卡欠费，导致无法使用GPRS业务，从而通信连接中断的情况，在进行充值后，GPRS DTU应自动恢复与中心的连接。
测试方法：找一张欠费的
SIM卡插入GPRS DTU，等待10分钟，由于欠费，DTU是无法登录数据中心的，这时用手机拨打该号码，提示为已停机或已限制呼入，这时给SIM卡充值，然后用手机拨打该号码，提示为对方
振铃或
彩铃，就表示该卡已经充值成功，GSM业务已经恢复，等待10分钟左右，看DTU是否能自动连接到数据中心，如果DTU始终无法自行连接数据中心，并且必须要人工复位一次才能恢复连接到数据中心，则视为不合格。
补充一条，如果该DTU支持电话呼叫或发短信来进行复位，并经过测试方法有效，则应视为合格。
十二）域名解析测试（选测）
测试原因：有的应用系统，使用了域名来代替
固定IP地址，这会增加一个域名解析的环节，由于域名解析服务存在临时失效的情况，因此在使用域名解析时，需要加测这个项目。
测试方法：
1）域名失效模拟，将
动态域名失效，或者
静态域名设置指向为一个无效地址，将
DTU设置为通过域名寻找数据中心，上电后DTU将无法连接到数据中心，这时，恢复域名的指向，然后观察DTU是否能自动连接到数据中心，恢复时间越短越好，如果DTU始终无法自动连接数据中心，则为不合格。
2）将设置好域名的GPRS DTU,在连接数据中心成功后，进行去天线测试（参见第五项），看是否通过测试，未通过测试的为该项不合格。
3）将设置好域名的GPRS DTU,在连接数据中心成功后，进行数据中心关闭后恢复测试（参见第二项），看是否通过测试，未通过测试的为该项不合格。
如果域名解析测试不合格，建议不应用这类
DTU到使用域名解析数据中心IP地址的系统中。
其他测试项：