廈門才茂通信科技有限公司

 

無線LED信息發布系統

（TCP/IP方式）

 

摘要：本文提供了一種基于GPRS/CDMA/3G網絡的遠程無線LED信息發布系統的設計原理和實現方案。文中簡要介紹了無線LED信息發布系統的應用場合，系統組成，和系統方案。

關鍵詞：GPRS；CDMA;3G；DTU；Internet；LED；

 

廈門才茂無線LED信息發布系統是把無線遠程傳輸技術和LED顯示技術有機結合的一個種新的信息媒體發布方式。為需要大規模、遠程聯網LED信息發布需求提供一種快速建網、高效發布信息、低成本維護的系統方案。

傳統的LED 顯示屏的信息輸入是通過數據線與電腦直接短距離連接來進行，因此對于傳統LED顯示屏來說不能滿足遠程信息實時發布的需要，因而不能構建大規模的遠程的聯網式LED 屏信息發布系統。無線LED信息發布系統則可以有效解決傳統LED 顯示屏遠程組網的問題。

廈門才茂無線LED信息發布系統基于GSM/GPRS/CDMA/3G 無線網絡技術，通過短信或者TCP/IP數據通信，并提供通用的RS232或RS485或RJ45接口，實現對LED 顯示屏的組網控制。無論是普通的文字條屏，還是大屏幕的圖文屏，都可以通過無線信息終端，實現信息的遠程實時更新發布。無論LED 顯示屏放在何處，數量多少，系統的主控中心都能將信息準確、即時的發布到指定的某個或多個屏幕上。無線LED信息發布系統極大地增強LED 顯示屏作為信息顯示載體發布信息的靈活性和實時性，為拓展其應用發揮功效。

無線LED 信息顯示屏是一種全新的信息媒體，一經面世，便被廣泛的社會團體所接受，其“流動”顯示和聯網信息發布的特點更為廣告界所推崇，成為一種全新的廣告媒體。

1．組網規模大：傳統LED顯示屏的內容由電腦通過串口數據線發送，顯示屏數量在規模上收到限制。無線LED顯示屏信息發布系統通過廈門才茂 DTU來發送信息，采用TCP/IP網絡傳輸協議或者SMS短信協議，終端聯網數量不受限制。

2．實時發布信息：傳統LED顯示屏只能固定地顯示所控制器內存儲的信息，如需發布新的信息只能通過電腦聯機來更新信息。無線LED顯示屏可以隨時接收信息中心下發的信息。

3．不受距離限制：傳統電子顯示屏只能在短距離內使用，一般只有數十米，無線LED顯示屏在全國范圍內，只要無線GSM/GPRS/CDMA/3G網絡覆蓋的地方都可以使用，不受距離和位置的限制。

4．安裝維護方便：由于不需要鋪設光纜或通訊電纜，所以無線LED顯示屏的安裝位置易于選擇。產品采用模塊化設計，便于維護和檢修。

1．先進性：充分利用計算機互聯網絡、移動無線通信系統、LED顯示控制等先進技術，設計具有國內先進的無線LED顯示屏信息發布系統。采用目前先進的系統軟件平臺及終端設備，不但能夠支持無線LED顯示屏信息聯網發布需要，而且能夠支持相關各個行業內部具體業務需要。

2．可靠性：由于無線LED顯示屏信息發布系統使用環境的特殊性，必須保證系統工作相對穩定可靠。本系統的可靠性主要體現在三個方面：一是中心系統的可靠性，包括硬件系統的可靠性，操作系統、數據庫、中心服務系統等軟件平臺的可靠性；二是無線LED顯示終端的可靠性，主要是指無線LED顯示終端能夠穩定可靠地工作，硬件故障率低。三是通信機制可靠，因為無線網絡通信的使用環境有其復雜性的特點，系統通信機制一定要保障數據傳輸高效可靠。

3．擴展性：系統要有良好的擴展性，當終端數量增加、使用用戶范圍擴大、系統功能增加時，能夠平穩升級，保護投資。目前無線LED顯示屏信息發布系統能夠支持現有的各類無線通信接入， GSM通信系統，GPRS通信系統，CDMA通信系統，3G通信系統（WCDMA,TD-SCDMA,EV-DO）并實現了這些系統的并網運行，今后通過開發和安裝相應的通信接口協議即可實現其他未來通信系統的接入。

4．實用性：整個系統的操作以方便、簡潔、高效為目標，既充分體現快速反應的特點，又能便于操作人員進行信息處理和發布，便于管理層及時了解各項統計信息。

5．保密性：對于系統的管理實行嚴格的權限管理，只有持有一定權限的密鑰才能訪問、監控、實施相應的管理、控制操作，確保系統安全可靠。

1．系統最大支持無線LED顯示屏數量大于10000 個； 

2．通信體制支持：GSM/GPRS/CDMA/3G等無線通信方式，短信息通信方式；

3．系統軟件采用B/S結構；

4．支持LED顯示屏設備信息管理功能；

5．支持文本信息實時發送、定時發送

6．發布信息的增加、刪除和編輯修改功能；

7．定義不同的操作用戶有不同的操作權限，實現用戶分級管理；

應用方案：LED信息發布通過TCP/IP方式發布，拓撲圖如下：

無線LED顯示屏信息發布系統由LED顯示屏、LED顯示控制器、廈門才茂DTU和無線LED顯示屏信息發布中心平臺幾個部分組成。控制中心通過LED顯示信息發布軟件，以無線網絡為數據傳輸載體，以廈門才茂DTU和LED 顯示控制器為LED 顯示屏的接入終端，實現由控制中心遠程向遠程的無線LED顯示設備發送圖文信息。這種方案比較適合大量圖片、文字信息發布情況。

其中可以用于無線LED發布的廈門才茂DTU產品型號如下：

A、              工程實施需要的設備列表： 

 

編號	名稱		數量（套）	用途
1	LED顯示條屏		100塊	顯示LED信息
2	LED控制卡		100塊	接受數據與顯示信息
3	廈門才茂DTU		100塊	無線接收信息控制顯示屏
4	LED控制卡發布軟件		1套	終端管理，信息發布，LED控制卡廠商提供
5	中心計算機		1臺或多臺	運行信息發布軟件
6	固定IP服務器	客戶從電信接入專線IP	一條專線	與無線網絡互聯
7	SIM卡	電信或移動或聯通SIM卡	100張	廈門才茂DTU通訊終端使用

 

B、工程實施方案選擇： 

方案一：中心采用ADSL等INTELNET公網連接，采用公網固定IP服務的。

此種方案向先INTERNET運營商申請ADSL等寬帶業務，中心有公網固定IP的。

DTU直接向中心發起連接。運行可靠穩定，推薦此種方案。

方案二：中心采用ADSL等INTELNET公網連接，采用公網動態IP+DNS解析服務的。

客戶先與DNS服務商聯系開通動態域名，DTU先采用域名尋址方式連接DNS服務器，再由DNS服務器找到中心公網動態IP，建立連接。此種方式可以大大節約公網固定IP的費用，但穩定性受制于DNS服務器的穩定，所以要尋找可靠的DNS服務商。此種方案適合小規模應用。　

方案三：中心采用APN專線， 所有點都采用內網固定IP

客戶中心通過一條2M APN專線接入移動公司GPRS網絡，雙方互聯路由器之間采用私有固定IP地址進行廣域連接，在GGSN與移動公司互聯路由器之間采用GRE隧道。

為客戶分配專用的APN，普通用戶不得申請該APN。用于GPRS專網的SIM卡才能進入專網APN，防止其他非法用戶的進入。

用戶在內部建立RADIUS服務器，作為內部用戶接入的遠程認證服務器（或在APN路由器內，啟用路由器本地認證功能）。只有通過認證的用戶才允許接入，用以保證用戶內部安全。

用戶在內部建立DHCP服務器（或在APN路由器內，啟用DHCP功能），為通過認證的用戶分配用戶內部地址。

移動終端和服務器平臺之間采用端到端加密，避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏。

雙方采用防火墻進行隔離，并在防火墻上進行IP地址和端口過濾。

此種方案無論實時性，安全性和穩定性較前一種方案都有大大提高，適合于安全性要求較高、數據點比較多、實時性要求較高的應用環境。對安全不是要求特別高的場合，不推薦使用本組網方式。

C、工程維護： 

本信息發布系統正常運行后，需要定期進行維護。維護工作包括： LED顯示屏的定期巡檢，對顯示屏的顯示情況，如：顯示亮度、有無缺點壞點及屏體固定情況進行檢查，SIM卡的定期費用結算和充值，定期巡檢可以根據業務情況進行，一個月或者兩個月巡檢一次。

作為一種新的信息發布載體，無線LED顯示屏信息發布系統具有廣闊的市場和用途，可廣泛用于政府、商業、交通、餐飲、建筑、旅游、體育、運輸等行業和部門。

小區樓院：將無線LED顯示屏安裝在小區、樓宇、院子入口處，作為小區信息公告牌，方便物業和居民發布物業通知、公益資訊、小區公告、氣象信息、安全知識、交通提示、社區信息等，有助于社區信息的整合與傳播，凈化社區環境，提升社區形象；

政府部門：將無線LED顯示屏安裝在政府部門的辦事大廳，作為政務公示欄，用來發布政府政策、公告公示、民意調查、應急通知、預警提示、氣象信息、法規宣傳等；無線LED顯示屏可以成為氣象、安全、交通、水利、消防、民政、公安、城管等行業部門信息發布與預警系統的標準終端。

門店超市：將無線LED顯示屏安裝在商店門頭、超市入口、大廳、貨架處，用于發布導購提示、供求信息、價格行情、促銷打折、新品推介、商家推薦、客戶問候等，是商家引導顧客的媒體和信息傳播的窗口，有助于吸引消費者，促進商家信息的傳播；

交通車站：將無線LED顯示屏安裝在車站候車室、收費站、站臺中作為電子公告屏，用于發布公交信息、天氣預報、各類廣告、即時新聞、交通路況、票務情況、臨時通知等；

交通車輛：將無線LED顯示屏安裝在公交車輛、城市出租車、地鐵車輛和鐵路列車上，用于發布城市新聞、天氣預報、交通路況、商業信息等；

廣告傳媒：將無線LED顯示屏可嵌入到廣告燈箱、戶外廣告、招牌門牌、路牌中用于發布即時廣告和信息，可以有效提升整體廣告效果，擴大廣告受眾率；

農業農村：將無線LED顯示屏安裝到各村、鎮重要場所，作為農村供求信息欄，用于發布農業科技、農業政策、應急廣播、市場信息、供求信息、氣候信息、病害防治等； 

賓館酒店：選用帶有牌價欄的無線LED顯示屏安裝在前臺、大廳等處，用于發布房價信息、公告通知、氣象預告、消費指南、歡迎語等；

學校醫院:將無線信箱作為電子公告欄，用于發布服務指南、收費公示、預防提醒、會議通知、學術活動、供求信息等；

無線LED顯示屏還可用于旅游景點、集團企業、單位內部獨立無線聯網，從而實現多級、跨級、平級共享的無線信息發布系統。

CM3150P/CM3150EP GPRS DTU技術規范

廈門才茂CM 3150P/CM 3150EP（完全兼容廈門桑榮Saro 3150P/Saro 3150EP） GPRS DTU采用ARM9高性能工業級嵌入式處理器，以實時操作系統為軟件支撐平臺,超大內存,內嵌自主知識產權的TCP/IP協議棧。為用戶提供高速，穩定可靠，TCP/IP透明數據傳輸。數據終端永遠在線，多種協議轉換的虛擬專用網絡。針對網絡流量控制的用戶，產品支持語音，短信，數據觸發上線以及超時自動斷線的功能。同時也支持雙數據中心備份，以及多數據中心同步接收數據等功能。公司產品已廣泛應用于金融，水利，環保，電力，郵政，氣象等行業。

1、 支持EGSM900/GSM1800MHz雙頻，800/900/1800/1900MHz四頻可選

2、 GPRS multi-slot class 10

3、 編碼方案：CS1~CS4

4、 符合SMG31bis技術規范

5、 Compliant to GSM phase 2/2+

6、 支持數據、語音、短信和傳真

7、 CPU：工業級高性能ARM9嵌入式處理器，帶內存管理MMU,200MPS, 16KB Dcache,16KB Icache

8、 FLASH：8MB，可擴充到32MB

9、 SDRAM：32MB，可擴充到256MB

10、              接口：

UART:

           CM 3150P:

           1個RS232串口。

           串口速率：     110bps ~ 230400bps

           數據位支持：   8位或 7位

           奇偶校驗位：   無或 奇數校驗 或 偶數校驗

        停 止 位：     1位或 2位

           流    控：     無  或 RTS/CTS

                     CM 3150EP:

           1個RS485接口。（根據需要，可支持RS232/422/TTL）

           串口速率：     110bps ~ 230400bps

           數據位支持：   8位或 7位

           奇偶校驗位：   無或 奇數校驗 或 偶數校驗

        停 止 位：     1位或 2位

           流    控：     無  或 RTS/CTS

              控制口：

                            RS-232, 115200 bps, 8 data bits,1 stop bit, no parity (8N1)

       指示燈：具有電源POWER、通信ACT及在線指示燈Online

       天線接口：標準SMA陰頭天線接口，特性阻抗50歐

       UIM卡接口：3V/1.8V標準的推桿式用戶卡接口

       電源接口：標準的3芯火車頭電源插座

       語音接口：標準的耳機麥克風接口

11、              供電：

外接電源：DC 9V 500mA

寬電壓供電：DC 5-32V

通信電流：350mA

待機電流：35mA

12、              尺寸：

產品外形尺寸：92x62x22 mm（不包括天線及固定件）

       產品包裝尺寸：298x226x60mm

13、              重量：

0.41KG

14、              其他參數：

工作環境溫度 -25~+65ºC

儲存溫度 -40~+85ºC

相對濕度 95%(無凝結)

1.       TCP/UDP透明數據傳輸；支持多種工作模式。心跳包技術

2.       智能防掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重撥，確保設備永遠在線

3.       支持RSA，RC4加密算法

4.       支持虛擬值守VWM（Virtual Man Watch）功能，確保系統穩定可靠

5.       支持虛擬數據專用網（APN/VPDN）

6.       支持數據中心動態域名和IP地址訪問

7.       支持DNS動態獲取，防止DNS服務器異常導致的設備當機

8.       支持雙數據中心備份

9.       支持多數據中心同時接受數據

10.   支持短信、語音、數據等喚醒方式以及超時斷開網絡連接

11.   支持短消息備份及告警

12.   多重軟硬件看門狗

13.   數據包傳輸狀態報告

14.   標準的AT命令界面

15.   可以用做普通撥號MODEM

16.   支持telnet功能

17.   支持遠程配置，遠程控制

18.   通過串口軟件升級

19.   同時支持LINUX、UNIX和WINDOWS操作系統

1.       三層系統保護：在原來兩級（軟件保護+CPU內置看門狗保護，外置硬件看門狗保護）系統保護的基礎上，增加一級系統監測保護SWP（System Watch Protect），徹底解決了業內”假在線”，”假死機”，”當機”等疑難問題。

2.       超大緩存：可以提供16M的客戶傳輸數據緩存，解決因網絡瓶頸導致的數據丟失。

3.       高速處理CPU：采用極高速ARM9的工業級CPU，可以更加高速地處理各種協議數據轉換，規避因CPU處理速度慢而導致的數據重傳和丟失等問題。

4.       DNS自動獲取：自動獲取DNS，不再需要人工配置輸入DNS，規避了因為選擇的DNS服務器異常，導致DTU設備當機的嚴重現象。

5.       完善的協議棧：新系統加載了完善的TCP/IP協議棧，原來系統采用的是輕量級TCP/IP(LPIP)協議棧，協議棧是有裁剪的，新系統采用了完善的TCP/IP協議棧，網絡通信性能優異。

6.       EMC性能優異：通過電力3000V電擊測試，特別適合在工業領域環境惡劣下使用，系統穩定可靠。

7.       支持多中心：客戶數據可以同時往客戶指定的監控中心發送，最大支持發送中心達256個。

8.       RTU全面支持：新款設備在數據位、停止位、校驗位、流控上，能全面支持業內的所有型號的RTU.解決了原來無法支持7位數據和2位停止位的問題。