无线通信模块数据传输

数据传输可以简单地分为有线(包括架设光缆、电缆或租用电信专线)和无线(分为建立专用无线数据传输系统(433MHZ频段和2.4G频段)或借用CDPD、 GSM、CDMA 等公用网信息平台)两大类方式。

数据格式:8位数据位，1位停止位，校验位(奇、偶、无)可设定。

波 特 率:300、600、1200、2400、4800、9600、19200(Bit/S)可选。

通信误码:≤10。

供电电源:10V~30V DC。

平均电流:<70mA/12V。

工作环境:温度:-40~+85℃;湿度:≤95%。

相比较而言，用无线数据传输模块建立专用无线数据传输方式比其它方式具有如下优点，下面介绍一下用DATA-6106无线数传模块建立专用无线数据传输方式相比于有线通讯的优点。

有线通信方式的建立必须架设电缆，或挖掘电缆沟，因此需要大量的人力和物力;而用无线数传电台建立专用无线数据传输方式则无需架设电缆或挖掘电缆沟，只需要在每个终端连接无线数传电台和架设适当高度的天线就可以了。相比之下用无线数传模块建立专用无线数据传输方式，节省了人力物力，投资是相当节省的。

当然在一些近距离的数据通讯系统中，无线的通讯方式并不比有线的方式成本低，但是有时候实际的现场环境难以布线，客户根据现场环境的需要还是会选用无线的方式来实现通讯。

当要把相距数公里到数十公里距离的远程站点相互连接通讯的时候，采用有线的方式，必须架设长距离的电缆或者挖掘漫长的电缆沟，这个工程周期可能就需要数个月的时间，而用数传模块建立专用无线数据传输的方式，只需要架设适当高度的天线，工程周期只需要几天或者几周就可以，相比之下，无线的方式可以迅速组建起通信链路，工程周期大大缩短。

有线通讯的局限性太大，在遇到一些特殊的应用环境，比如遇到山地、湖泊、林区等特殊的地理环境或是移动物体等布线比较困难的应用环境的时候，将对有线网络的布线工程有着极强的制约力，而用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将不受这些限制，所以说用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将比有线通讯有更好的更广泛的适应性，几乎不受地理环境限制。

在用户组建好一个通讯网络之后，常常因为系统的需要增加新的设备。如果采用有线的方式，需要重新的布线，施工比较麻烦，而且还有可能破坏原来的通讯线路，但是如果采用无线数传电台建立专用无线数据传输方式，只需将新增设备与无线数传电台相连接就可以实现系统的扩充了，相比之下有更好的扩展性。

工业级设计，适用室外恶劣环境。

内置软硬件看门狗，不死机，不掉线。

支持数据透明传输。

支持域名解析功能。

支持各家组态软件和用户自行开发软件系统。

通信功能:支持GPRS和短消息双通道传输数据;支持多中心数据通信。

采用功能:采集串口设备数据，如串口仪表、采集器、PLC等。

远程管理功能:支持远程参数设置、程序升级。

RF Wireless Data Communication Module

应用实例:

用户首先关心的是传输距离问题，距离其实不是问题。近则采用433MHz频段无线数据终端DTD433，远则选用GPRS透明传输数据终端DTP_S09F。所谓"近"，指3公里以内可以覆盖大多数厂矿;所谓"远"，是指通讯距离超过3公里，甚至跨越不同地域以及不同国家，好在中国移动网络已经覆盖了全球，所以距离不是问题。DTP_S09F与DTD433远近结合可以满足绝大部分无线测控的要求。

◆多台PLC之间的无线通信方案

多台西门子S7_200之间的无线MODBUS通信设计说明，具有设计说明及PLC主机和从机的程序。

多台三菱PLC之间的无线N:N通信设计，汇川PLC与三菱PLC方案一样。

两个台达PLC之间的MODBUS无线通信例程，程序源代码和设计说明。

◆无线PLC数据终端与无线MODBUS测控终端的连接应用

PLC与3公里以内4DI/4DO无线开关量终端DTD433H以及4AI/4AO无线模拟量终端DTD433F进行MODBUS协议无线通信，实现无线MODBUS传输。

◆触摸屏与PLC的无线通信方案

西门子200PLC和无线PLC数据终端与深圳步科触摸屏的无线通信;

威纶触摸屏与S7-200的无线PPI通信;

昆仑通态触摸屏MCGS与PLC的无线通信;

Autoface触摸屏与西门子PLC的无线MODBUS通信;

显控触摸屏无线通信实例;

运行触摸屏组态程序，能采用MODBUS协议，西门子PPI协议，三菱N:N协议，永宏PLC协议，台达PLC协议等。

◆组态软件与PLC的无线通信方案

组态王软件与西门子PLC的无线PPI、MODBUS通信;

力控组态软件与西门子PLC的无线通信;

模块必须用信号调制才能正常工作，常见的固定码编码器件如PT2262/2272，只要直接连接即可，非常简单，因为是专用编码芯片，所以效果很好传输距离很远。

模块还有一种重要的用途就是配合单片机来实现数据通讯，这时有一定的技巧:

1、合理的通讯速率

数据模块的最大传输数据速率为9.6KBs，一般控制在2.5k左右，过高的数据速率会降低接收灵敏度及增大误码率甚至根本无法工作。

2、合理的信息码格式

单片机和模块工作时，通常自己定义传输协议，不论用何种调制方式，所要传递的信息码格式都很重要，它将直接影响到数据的可靠收发。

码组格式推荐方案

前导码+同步码+ 数据帧，前导码长度应大于是10ms，以避开背景噪声，因为接收模块接收到的数据第一位极易被干扰(即零电平干扰)而引起接收到的数据错误。所以采用CPU编译码可在数据识别位前加一些乱码以抑制零电平干扰。同步码主要用于区别于前导码及数据。有一定的特征，好让软件能够通过一定的算法鉴别出同步码，同时对接收数据做好准备。

数据帧不宜采用非归零码，更不能长0和长1。采用曼彻斯特编码或POCSAG码等。

3、单片机对接收模块的干扰

单片机模拟2262时一般都很正常，然而单片机模拟2272解码时通常会发现遥控距离缩短很多，这是因为单片机的时钟频率的倍频都会对接收模块产生干扰，51系列的单片机电磁干扰比较大，2051稍微小一些，PIC系列的比较小，我们需要采用一些抗干扰措施来减小干扰。比如单片机和遥控接收电路分别用两个5伏电源供电，将接收板单独用一个78L05供电，单片机的时钟区远离接收模块，降低单片机的工作频率，中间加入屏蔽等。

接收模块和51系列单片机接口时最好做一个隔离电路，能较好地遏制单片机对接收模块的电磁干扰。

接收模块工作时一般输出的是高电平脉冲，不是直流电平，所以不能用万用表测试，调试时可用一个发光二极管串接一个3K的电阻来监测模块的输出状态。

无线数据模块和PT2262/PT2272等专用编解码芯片使用时，连接很简单只要直接连接即可，传输距离比较理想，一般能达到600米以上，如果和单片机或者微机配合使用时，会受到单片机或者微机的时钟干扰，造成传输距离明显下降，一般实用距离在200米以内。

夏华所著的《无线通信模块设计与物联网应用开发》是关于无线通信模块设计与物联网应用开发的一本专著。全书共分两篇12章，涵盖了无线通信模块及物联网领域的多个方面。基础篇由9章组成，主要内容有:无线通信模块和物联网的基本概念，体系结构，软、硬件平台系统组成，物联网中无线通信模块的应用开发环境，无线通信模块应用的软件开发和接口指令，以及无线通信模块在物联网中的应用实例等。进阶篇由3章组成，主要内容有:无线通信模块的高级开发--通过嵌入式脚本开发高性能且低成本的物联网应用等。为使读者能够快速地对无线通信模块及其在物联网的技术应用有一个全面、系统的认识，《无线通信模块设计与物联网应用开发》从宏观上和顶层分别介绍无线通信模块与物联网技术。读者不仅可以从技术理论上对用于物联网的无线通信有较全面的了解，而且可以根据应用实例对物联网技术有更直观的认识。

《无线通信模块设计与物联网应用开发》可供从事无线通信领域物联网应用开发的科技人员阅读和参考，也可以作为高等院校电气信息类专业中物联网技术课程的教材或教学参考书，或作为物联网技术的培训教材。

对于具有一定信息网络基础知识，并希望进一步提高技术水平的读者，无疑也是一本理想的参考读物。

基础篇

第1章 概述/2

1.1 无线通信模块介绍/2

1.1.1 无线通信技术的发展历程/2

1.1.2 无线通信模块、终端与手机/3

1.2 物联网的概念及其发展/4

1.2.1 什么是物联网/4

1.2.2 物联网的体系架构/4

1.3 无线通信模块与物联网/11

1.3.1 物联网标准化与物联网体系/11

1.3.2 物联网中的无线通信模块/14

第2章 无线通信模块技术原理/15

2.1 无线通信相关技术/15

2.1.1 调制/解调技术/15

2.1.2 多址技术/16

2.1.3 语音编码与信道编码技术/16

2.1.4 扩频技术/18

2.2 GSM/GPRS移动通信系统/19

2.2.1 GSM标准技术规范/19

2.2.2 GSM移动通信系统组成/19

2.3 第三代移动通信系统智能终端/22

第3章 无线通信模块硬件设计/25

3.1 硬件系统构成/25

3.1.1 基带处理器/26

3.1.2 射频模组/27

3.1.3 存储器件/27

3.1.4 电源电路/27

3.1.5 音频电路/27

3.1.6 接口连接器与其他结构器件/28

3.2 硬件性能评估/28

3.2.1 通用电气性能/28

3.2.2 射频性能/28

3.2.3 环境性能/31

3.3 实例分析/31

3.3.1 实例分析一:西门子无线通信模块MC55的硬件设计/31

3.2.2 实例分析二:大唐无线通信模块B200的硬件设计/45

第4章 无线通信模块软件设计/53

4.1 软件系统构成/54

4.1.1 嵌入式实时操作系统/54

4.1.2 Nucleus实时操作系统/55

4.1.3 物理层/56

4.1.4 协议栈/57

4.1.5 人/机接口:AT指令集/58

4.2 软件性能评估/59

第5章 3G无线通信模块设计/60

5.1 3G通信技术/60

5.2 3G无线通信模块硬件设计/61

5.2.1 硬件结构/61

5.2.2 硬件接口/62

5.3 3G无线通信模块软件设计/63

5.4 实例分析/64

5.4.1 硬件架构/64

5.4.2 软件架构/65

5.4.3 Linux系统免驱实现/66

第6章 物联网应用与无线通信模块开发环境/68

6.1 物联网应用/69

6.1.1 案例一:无人值守的气象信息采集系统/69

6.1.2 案例二:基于GPRS的加油站管理系统/72

6.1.3 案例三:基于GPS/GPRS/RFID的车辆监控系统/74

6.1.4 案例四:利用无线通信模块实现的远程医疗监护系统/78

6.1.5 案例五:基于无线模块的运营商空中选号与写卡系统/81

6.1.6 案例六:电力远程抄表系统与智能电网的构建/84

6.2 无线模块应用开发环境/87

第7章 无线通信模块软件接口:AT指令/91

7.1 AT指令的发展/91

7.2 AT指令/91

7.2.1 AT指令的使用/91

7.2.2 通用AT指令/93

7.2.3 呼叫控制指令/100

7.2.4 网络服务相关指令/108

7.2.5 安全相关指令/113

7.2.6 电话簿指令/116

7.2.7 短消息指令/122

7.2.8 补充业务相关指令/138

7.2.9 STK相关指令/149

7.2.10 V24-V25指令/157

7.2.11 补充AT指令/161

7.2.12 GPRS指令/164

7.2.13 TCP/IP指令/182

7.2.14 错误返回说明/187

7.2.15 结果代码说明/190

7.2.16 参数保存说明/191

7.2.17 参数的出厂设置值/192

7.2.18 STGR与STK指令兼容表/194

7.2.19 DRX控制说明/194

第8章 无线通信模块硬件接口:串口通信、SIM卡接口与音频/196

8.1 西门子MC55 GSM/GPRS模块/196

8.1.1 功能特性介绍/196

8.1.2 接口电器特性/197

8.1.3 MC55模块应用参考设计/198

8.1.4 模块接口描述/200

8.1.5 结构技术参数/201

8.2 大唐B255 GSM/GPRS模块/202

8.2.1 B255模块功能特性介绍/202

8.2.2 B255模块接口电气特性与应用框图/203

8.2.3 B255模块接口描述/205

8.2.4 B255模块结构技术参数/217

第9章 物联网应用设计实例/218

9.1 实例1:物流短信服务平台(短信猫)/218

9.1.1 概述/218

9.1.2 设计实现/219

9.2 实例2:用GPRS数据传输(GPRS DTU)设备构建物联网/222

9.2.1 概述/222

9.2.2 设计实现/224

9.3 实例3:GPS-GPRS车辆定位器/229

9.3.1 概述/229

9.3.2 设计实现/229

9.4 实例4:彩信模块与安防监控设计/232

9.4.1 概述/232

9.4.2 设计实现/232

9.5 实例5:基于RFID与无线模块的物联网应用/235

9.5.1 概述/235

9.5.2 设计实现/236

9.5.3 总结/238

进阶篇

第10章 支持嵌入式应用的无线通信模块/242

10.1 概述/242

10.2 支持嵌入式应用的无线通信模块/242

10.2.1 摩托罗拉嵌入式无线通信模块-- G24-J与Java/243

10.2.2 Wavecom嵌入式无线通信模块-- Q24 Plus(简称Q24)与OpenAT/244

10.2.3 大唐嵌入式无线通信模块-- B200与嵌入式脚本/244

第11章 无线通信模块嵌入式脚本开发/245

11.1 概述/245

11.2 脚本关键字和功能说明/245

11.2.1 关键字/245

11.2.2 命令功能说明/246

11.3 脚本语法及注意事项/255

11.4 脚本示例/256

第12章 无线通信模块嵌入式应用设计实例/258

12.1 嵌入式无线防盗报警系统/258

12.1.1 概述/258

12.1.2 设计实现/259

12.2 单模块数据透传单元与M2M工业应用/262

12.2.1 概述/262

12.2.2 设计实现/264

附录A 无线通信模块专业术语英汉对照表/300

附录B GSM/GPRS模块简明AT指令集/308

附录C 大唐GSM/GPRS模块开发板使用指南/314

参考文献/327

夏华所著的《无线通信模块设计与物联网应用开发》作为一本涵盖无线通信模块及物联网技术的实用性专著，涵盖了无线通信模块及物联网领域的多个方面。为使读者能够快速地对无线通信模块及其在物联网的技术应用有一个全面、系统的认识，本书的指导思想是从宏观上和从顶层介绍无线通信模块与物联网技术。

通过阅读本书，读者不仅可以从技术理论上对应用于物联网的无线通信有较全面的了解，而且可以根据应用实例对物联网技术有更直观的认识。