基于GPRS的远程控制技术开发

2011年 海 军 航 空 工 程 学 院 学 报 2011

第26卷 第3期 Journal of Naval Aeronautical and Astronautical University Vol. 26 No.3

文章编号：1673 1522（2011）03-0278 05

基于GPRS的远程控制技术开发

关成斌1，王 捷1，邢福成1，孙盛坤2

（1．海军航空工程学院电子信息工程系，山东 烟台 264001；

2．海军装备部驻天津地区军事代表局，北京 100073）

摘 要：分析了采用GPRS进行数据传输的特点和优势，研究了基于GPRS的远程控制技术，并在一个自制的小车上通过了试验。通过试验验证了采用GPRS技术进行远程控制较采用短消息的方法具有实时性高、稳定性好、经济性好的优势。最后，对采用通用通信技术的远程控制技术在军事上的应用进行了展望。 关键词：GPRS；单片机；远程控制；互联网 中图分类号：TP872+.3

文献标志码：A

随着科技的发展，人类进入了信息时代，人类对信息的获取越来越多，但信息时代的另外一个重要的特点是在人们的生产生活中越来越依赖信息技术，从而达到节省时间、提高效率、节约经费的目的[1]。目前，信息技术的一个重要应用方向是远程控制技术，比如对油井的远程检测和控制[2]；对森林防火的监测与灭火装置的控制；对民用水、电、暖、气的远程自动查表系统[3-4]；对农作物长势和病虫害的远程监测；对水质的远程自动监控[5-6]等。

由于远程控制的广泛应用，目前对远程控制技术的研究很多，如蓝牙遥控技术、红外遥控技术、专用无线电遥控技术、基于GSM的短信控制技术、基于有线网络的控制技术、基于GPIB总线的控制技术等。但蓝牙、红外、GPIB控制技术存在传输距离近的缺点，专用无线电遥控技术存在开发成本高、传输距离受限制的问题，基于有线网络的控制技术存在布线复杂、覆盖范围有限的问题，基于GSM短信的控制技术存在延迟时间长，实时性差的问题。为了解决上述技术方法的缺陷，实现超远程、实时、经济的远程控制，本文研究开发了基于GPRS的远程控制技术。

成本低廉、信号覆盖广、无线传输等特点在远程数据传输方面有广泛的应用。

GPRS与另外一种基于GSM网络的数据传输业务—— CSD业务不同，GPRS业务以数据流量计费，而GSM CSD业务则以时间计费，GPRS这一计费方式更适合于长期在线的、低数据率的远程控制使用。此外，GPRS的数据传输速度较GSM CSD也有很大提高，可提供高达115 kb/s的传输速率，而其升级版本EDGE的速率已经达到384 kb/s，可满足未来大数据率远程控制的需求。GPRS的主要特点有：

1)可充分利用现有资源——覆盖全国的GSM网络，方便、快速、低建设成本地将用户数据终端接入网络；

2)传输速率高，GPRS的升级版本EDGE数据传输速率最高可达384 kb/s，而3G网络的传输速率则更高；

3)接入时间短，GPRS接入等待时间短，平均2 s即可建立连接；

4)提供实时在线功能，用户将始终处于在线状态，使数据传输变得非常简单、快速；

5)按流量计费，按照用户接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时，用户即使在线也是不收费的。

综合考虑，GPRS是目前进行无线远程控制的

1 GPRS简介

GPRS(General Packet Radio Service)是基于GSM网络的通用分组无线服务，它以传输速率高、

收稿日期：2010-12-14； 修回日期：2011-03-02

基金项目：国家自然科学基金资助项目（61002006、60972159） 作者简介：关成斌（1979 ），男，讲师，硕士。

第3期 关成斌等：基于GPRS的远程控制技术开发

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一种较完美的数据传输业务。随着3G无线通信的推广，将其应用于远程无线控制系统上，稳定性会更高，数据传输速率会更快，可为语音、视频监控技术的发展提供条件[7-9]。

部分介绍如下。

2 系统设计

2.1 整体设计方案

本文开发了对一个自制小车的遥控系统，从功能上可将系统分为两部分：车载终端和监控中心。车载终端主要由主控单片机C8051F020、SIM508模块(集成有GPRS模块)、电机及驱动电路组成；监控中心是一台安装有监控软件的计算机，该计算机需连接互联网。在主控单片机C8051F020的控制下，车载终端利用GPRS模块在车载终端与监控中心之间建立一条UDP协议数据传输通道，通过监控中心的监控软件向终端发送控制指令，该指令通过UDP协议传输给GPRS模块，GPRS模块将该信息送给主控单片机，单片机根据该信息控制电机执行指定的运动模式，系统结构如图1所示。

图2 车载终端的结构图

1)主控制器。

主控制器是车载终端的控制部件，它根据遥控指令控制车载终端的运动，对主控制器的要求是执行代码效率高，稳定性好。单片机是一个集成在一块芯片上完整的计算机系统，其具有体积小、重量轻、价格便宜的特点，而且具有丰富的数据传输和控制接口。因此本系统采用单片机作为主控制器。

选用的主控制器为C8051F020单片机，它是按工业测控环境要求设计的，抗干扰能力强，具有与8051单片机兼容的高速CIP-51内核，与MCS-51指令集完全兼容，片内集成了数据采集和控制系统中常用的模拟、数字外设及其他功能部件；内置FLASH程序存储器、内部RAM，大部分器件内部 …… 此处隐藏：6413字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……