在互聯網上的信息包傳輸全部基于IP協議。無線網絡將與互聯網整合,信息包通過無線媒介無縫地傳輸至基于IP協議的網絡,在傳輸前,為了能直接到達指定目的地,數據包必須根據TCP/IP協議封裝。在GPRS網絡中也采取了IP協議進行傳輸。
就服務的靈活性來說,幾乎所有的GSM模塊都可以連接到GPRS網絡。通常情況下,根據TCP/IP協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模塊發送數據前,TCP/IP協議棧必須事先被開發,然而,只有很少的GSM模塊具有內嵌式的TCP/IP協議棧,數據可以通過模塊直接被發送。如此一來,應用開發周期被縮短,其執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協議開發的GSM模塊呢?本文將推薦一款山東有人物聯網的GSM模塊USR-GM3,并簡要介紹TCP/IP協議及在GPRS網絡中實現TCP/IP的必要條件。
TCP/IP是為協同操作計算機、分享網絡資源的一套協議。該協議成員包括IP、TCP、UDP等。TCP確保數據的正確傳送,如果對于一個信息包來說,數據量太大,TCP則可將其分成若干組。IP被用來為信息包到達另一端尋找通道,每一個與網絡相連接的工作站都有一個唯一IP地址,該IP地址為一個32位數,它通常被寫成四個十進制數字,每一個代表8位,
TCP/IP是一個無連接協議,信息以分組方式進行傳輸,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發的可能性是存在的,因此,TCP必須將序號、信息來源和目的地通道數,以及其他信息添加進數據包中,被稱為TCP包頭。一個IP報頭必須被加在TCP包頭之上,源地址和目的地址被包括在IP包頭里。發送信息包至目的地,計算機將首先核對其自身的路由列表,如果目的地在自己的網絡內,它將直接發送信息包。否則,它將發送信息包至網關,每一個網關都有一個路由列表,信息包將通過幾個單獨的路由節點到達目的地址。
GPRS網提供網絡功能將IP信息包從移動用戶點傳送至外部網絡。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地址選擇權的GPRS機制被稱為接入點域名(APN)。
因為IP地址的整體供應受到限制,一個GPRS網絡提供商通常使用專用的、可動態分配地址,然而,公共網址選擇可由專門的客戶提供,專用網址則無法越過公共網進行操作。為連接公共網絡,專用網址被轉換成公共網址。該轉換通過一個節點發生,該節點是專用的網絡地址轉換(NAT)。多重專用地址可被映射成一個公共地址,對于基于IP協議的應用,和有線網絡一樣,在無線網絡中它們以相同的方式工作。當GPRS對話啟動時,大多數服務提供商也將監控數據的傳輸流量,如果在特定的一段時間內沒有數據傳輸,其連接將被斷開。
很多GSM模塊可以通過GSM/GPRS直接接入互聯網,如果GSM模塊上沒有TCP/IP協議棧,它則必須在其應用或外圍的微處理器中體現。有人物聯網GSM模塊USR-GM3正是一種內置TCP/IP協議棧的模塊之一。GSM模塊USR-GM3包括一個內置TCP/TP協議棧,以便更有效地使用GPRS。它允許一個TCP/UDP傳輸機制以最小的前期配置和操作來被使用。其內嵌控制器方便集成客戶的應用,減少外部控制器的需求,例如在報警、儀表抄送和自動售貨等應用上。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、CSD、HSCSD或GPRS來發送或接收數據,并可處理語音及傳真。其TCP/IP協議棧亦可通過AT命令或嵌入式應用進行訪問。
GSM模塊GM3具有很多強大的特征。其TCP/UDP會話可以通過一個命令啟動;它還提供為統一資源定位器(URL)查詢IP地址的功能;有用的特點之一是IP服務器偵聽功能,該功能允許通信模塊啟動與網絡的對話,例如,一個被分配的IP地址無需連接任何部分,只要等待該單元接收一個基于IP的連接引入請求,即可實現。同時,GSM模塊GM3可進入低功耗模式,提供兩路GPIO引腳,方便用戶進行遠程控制。這樣一款功能多樣使用方便的GSM模塊可以輕松應對各種工業長江。