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GPRS无线方案在水及废水处理工业的监测及控制系统

(By Mike HOGG - MIRI TECHNOLOGIES)

 

 

 

GPRS是移动数据服务方便GSM移动手机用户。它时常被称为"2.5G",是一种技术介乎于第二代及第三代流动电讯技术。它提供适中速度数据传输,由使用在GSM不常用的TDMA频道。GPRS系统的成熟程度促使它成为公用设备的远程监测传输媒体,例如管道,堤坝,泵站,从而方便在广泛地域中量度流量及压力。

 

GPRS是有别于曾经于过去多年流行的旧式GSM线路转换数据(CSD)连接。CSD,是数据连接建立线路,及保留全频谱当线路处于连接的所有时段。GPRS是小包-转换,亦即是多用户分享同一传输信道,只当用户有数据需要转送时。从而所有可用频谱可以实时指派到用家实质需要传送数据时,亦提供高使用率当用家传送或接收数据间断地。从分享可用频谱中得益,网上游览或接收电邮都需要间断数据传送。食水使用系统中的点对多点远程监测系统亦适用,当中的历史数据可定期记录或取出方便分析。当中关键的警告及状态能够定期存取。

 

通常地GPRS数据是以每KB计算收费,然而线路转换数据(CSD)连接是以每秒钟计算收费。后者反映当没有数据传输时,此频谱亦不能提供其它用家使用。

 

 

 

GPRS中的小包-转换数据是建基于不使用频谱的分配从而传送数据。指定的音频信道是由电话设定,当中可用频谱给小包-转换数据因此下降。因此,小包-转换数据在繁忙的站点中只有低的传输速度。理论上小包-转换数据最高的传输速度是160Kbit/s。实质上只是30-80Kbit/s。因此,这是可能用四倍的时段给下连。EDGE是GPRS当中改变电波部分,及容许更高传输达160-240Kbit/s。最高传输速度只能达到由分配更多时段在TDMA中。高传输速度带来低误差修改能力。普遍地,传输速度与基站距离成对数比。这不是城市中的问题,但可能是郊区中的问题。

 

流动电话操作现在开始提供比较收费便宜的高传输,一般以100KB计算。这是在很多国家的典型收费,但是现在已开始比较有足够吸引给水及废水处理的定期监测及控制系统。

 

GPRS连接的最高速度已与在模拟电话系统中MODEM连接的一样,大约在4-5KBS,LATENCY是相当高的。往返速度一般在600-700ms,及有可能达至1s。GPRS一般比语言有较低的优先权,和连接质素有很大的变异,所以系统设计一定要考虑这关键因素,及由本地控制器处理。

 

建立GPRS连接,用家需要取得指定的APN,名称,密码及IP地址。这些都是由网络供货商提供。在水及废水处理中的监测及控制系统中,GPRS系统需要设定一静态IP地址,从而简化网络软件中的系统组件配置。

 

GPRS无线方案的优点

 

提供全国范围的地点通讯

提供用户更大的可携及流动性,在他的厂房中

用者不用装置大量的天线塔及天线

快捷及简单的执行,如GPRS服务已经建立在地域中

理想的历史数据记录存取系统,当忽略实质连接可靠性时,数据在上次连接时多数会在下次连接收集。适合的软件需要把这些历史时印数据无边地组合起来,成为数据趋势。

 

 

GPRS无线方案的缺点

 

需要的每月的合同费用,由不同的供货商及国家决定

GSM网络系统需要供货商提供静态IP网络

已使用数据成本是难以预计及控制,当大量增加活动

GPRS比语言有较低的优先权,连接质量会受改变及当语言交通是高量

当远离最近站点时,GPRS的连接速度与基站距离成对数关系

经验告诉我们,GPRS是不适合实时数据传输快于5-10 mins在点对多点系统中

 

 

 

 

Written by:

 

Michael Hogg B.Sc., CPEng., AMIEE, MIEAust

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