IP MODEM又稱無線數傳終端(DTU),主要應用在工業自動化、電力、氣象、水文、環保、防災預警等需要實現遠程組網傳輸數據的行業。
使用場景
1. 現場環境比較復雜,布線不方便,需要實現數據遠程傳輸和監控的場合;
2. 采集點分散,需要實現數據遠程傳輸和監控,布線成本高的場合;
3. 需快速擴展分站點,實現遠程組網和監控的場合;
4. 采集和監控站點不固定的場合;
5. 以前使用有線方式接入,想添加無線備份的場合;
6. 現有只通過本地485總線傳輸,想實現遠程無線傳輸的場合;
7. 現有通過數傳電臺傳輸,想改超越距離限制,實現超遠程無線傳輸的場合;
IP MODEM 工作原理
IP MODEM主要通過RS232/485方式與終端設備連接,終端設備只要通過RS232/485把數據發送到IP MODEM,IP MODEM就可以把數據通過無線網絡透明地發送到客戶的服務器;反之,服務器下發到IP MODEM的數據,IP MODEM也會把接收到的數據透明地通過RS232/485發送到所連接的終端設備,從而實現客戶終端設備與服務器間的通訊。

終端設備要求
理論上,要使用IP MODEM傳輸數據,對終端設備的要求主要只針對通訊接口,也就是帶RS232或RS485的儀表或設備都可以使用IP MODEM實現遠程組網傳輸數據。通常情況下包括(不限于):儀器儀表、PLC、單片機系統和其他一些帶RS232/485的設備和嵌入式系統。
接口 |
協議 |
環境 |
RS232/485 |
不限 |
只要有手機信號 |
服務器要求
一般情況下,凡是有網絡接入的、可以上網的辦公或非辦公環境,都可以架設數據中心服務器。而服務器軟件的通訊模塊,可以是TCP/UDP網絡通訊,也可以是一些讀取串口的軟件,都可以與IP MODEM連接,并實現終端與服務軟件之間數據的透明傳輸。
硬件 |
軟件 |
網絡接入方式 |
IP要求 |
普通PC/工控機/其他嵌入式系統 |
網絡通訊類軟件/串口通訊類軟件 |
APN專線/ADSL/光纖/無線網絡接入 |
固定公網IP/DNS+浮動公網IP/專網IP |
網絡選擇
無線蜂窩網絡,主要指的是移動、聯通、電信所提供的GPRS、CDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、WCDMA等。就目國內的情況來看,三大運營商各自運營一個3G網絡,詳細參數見下表(以下參數僅供參考):
網絡 |
運營商 |
命名 |
網絡響應
|
理論帶寬 |
向下
兼容 |
GPRS |
移動 |
G網 |
128字節 |
1.4S+-500MS |
理論:171.2kb/s
實際:25-50kb/s |
GSM |
256字節 |
1.7S+-200MS |
512字節 |
1.7S+-200MS |
1024字節 |
2.4S+-300MS |
CDMA |
電信 |
C網 |
128字節 |
700MS+-50MS |
理論:153.6kb/s
實際:80-110kb/s |
|
256字節 |
1.20S+-50MS |
512字節 |
1.75S+-50MS |
1024字節 |
1.5S+-100MS |
EDGE |
移動 |
|
|
理論:384kb/s
實際:100-135kb/s |
GPRS |
WCDMA |
聯通 |
沃 |
|
理論上行:5.7Mbps
理論下行:7.2Mbps
實際帶寬視網絡
情況而定 |
GPRS |
TD-SCDMA |
移動 |
G3 |
|
理論上行:2.2Mbps
理論下行:2.8Mbps
實際帶寬視網絡
情況而定 |
GPRS |
CDMA2000
-EVDO |
電信 |
天翼 |
128字節 |
200MS+-100MS |
理論上行:1.8Mbps
理論下行:3.1Mbps
實際帶寬視網絡
情況而定 |
CDMA |
256字節 |
200MS+-100MS |
512字節 |
400MS+-200MS |
1024字節 |
400MS+-200MS |
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(注:網絡響應時間為數據包一個來回總共話費的時間 )
型號對照表:
型號 |
接口 |
網絡 |
網絡協議 |
傳輸模式 |
應用場合 |
傳輸
距離 |
F2103 |
RS232/485 |
GPRS |
TCP/UDP |
透明傳輸 |
小數據量 |
不限 |
F2203 |
RS232/485 |
CDMA |
TCP/UDP |
透明傳輸 |
小數據量
快速響應 |
不限 |
F2303 |
RS232/485 |
EDGE |
TCP/UDP |
透明傳輸 |
中小數據量 |
不限 |
F2403 |
RS232/485 |
WCDMA |
TCP/UDP |
透明傳輸 |
較大據量 |
不限 |
F2503 |
RS232/485 |
TD-SCDMA |
TCP/UDP |
透明傳輸 |
較大數據量 |
不限 |
F2603 |
RS232/485 |
CDMA2000 |
TCP/UDP |
透明傳輸 |
較大數據量要求響應快 |
不限 |
組網拓撲介紹
IP MODEM組網是基于無線移動蜂窩網絡,通過TCP/UDP網絡協議傳輸數據的C/S網絡架構網絡系統?梢灾С贮c到點、點到多點等組網通訊方式,并支持擴展短信功能和多種信息服務平臺發布的應用系統。
基本組網拓撲介紹
1)服務器公網固定IP方式

2)服務器公網浮動IP方式
IP MODEM 支持連接域名的功能,在服務器端沒有固定IP的情況下,可在服務器端綁定域名。IP MODEM可通過訪問服務器端綁定的域名的方式連接到服務器。

3)APN(VPDN)專網方式
IP MODEM 支持APN(VPDN)功能,申請了APN(VPDN)網絡的客戶,可輕松通過IP MODEM實現終端與數據中心的組網通訊。

4)點對點方式
在只需要實現兩個串口終端之間遠程通訊的時候,可以使用點對點方式傳輸。
點對點傳輸,使用一個IP MODEM做為服務器,另一個IP MODEM作為客戶端,客戶端主動連上服務端IP MODEM建立傳輸鏈路,從而實現兩個終端間的通訊。這種組網方式,要求服務器端的IP MODEM所插入的卡具有固定IP。

擴展組網拓撲介紹
1)多中心、主備中心、短信等組網擴展
設置為單中心,且主中心備份中心都有設置時,IP MODEM會首先連接主中心通訊,若主中心異常,IP MODEM會去連接備份中心,待主中心恢復后掛斷備份中心,重新又連接主中心。
若有多中心時,I并且設置為多中心時,IP MODEM會連上所設置的所有中心,并且可實現多中心和IP MODEM間的通訊。

2)點對點應用組網擴展
在沒有固定IP的情況下,可以使用通過第三方點對點服務器進行TCP轉發的方式,實現點對點傳輸。

3)支持多種平臺發布的應用型組網方式
IP MODEM 組網數據發送到服務器后,服務器可以通過TCP、WEB等方式公布需要公布的信息或提供在線手機、點好、PDA等方式查詢和控制。

4)本地串口通訊模式到無線遠程傳輸系統組網改造
若是現場已經終端設備已經通過RS232或485總線傳輸數據,現在想實現遠程無線傳輸,可以使用IP MODEM+T2COM+客戶在用串口軟件的方式實現。
a) 工業短距離通訊模型

b) 改造后的網絡

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