基于GPRS的自动气象站数据传输及应用

黄锐+杜世晔+蓝天飞

【摘要】 无线通信技术在不断的发展，其解决许多通信问题，比如：一些偏远和无人地区的通信。GPRS是一种先进的无线通信方式，其可以完成对于无人值守地区的气象资料的传输，可以说GPRS在目前的无线通信领域占据着重要地位。本文就基于GPRS的自动气象站数据传输及应用进行分析和探讨。

【关键词】 GPRS 自动气象站 数据传输 应用

GPRS又被称作通用无线分组业务，其优势是：（1）永远在线；（2）按量计费，因此和GSM相比，比较经济。因自动气象站大多建立在在无人地区，使用GPRS通信，可以有效解决偏远地区气象数据的自动传输问题。也可以免除人工干预，极大的降低了人力资源的投入。

一、GPRS协议

GPRS协议分析。当用户处于在端到断分组转移的模式下时，GPRS可以让用户发送和接收数据，在此情况下不需要使用电路交换模式的网络资源。因此，提供的无线分组业务既成本低，又高效。作为一种新的移动数据通信业务，GPRS可以将高速无线IP或X.25服务提供给移动用户。由于GPRS使用的是分组交换技术，因此对于每一位用户来说可以对多个无线信道进行占用，而数据传输速率会达到160KbPs。GPRS技术的使用可以让数据分组和接收得以实现，按流量计费，因此服务成本也会大大降低。

二、GPRS数据传输的特点

GPRS采用了分组交换技术，无论是高速数据还是低速信令，高效传输都可以实现，因此无线资源和网络资源都会得到优化。和GSM不同，GPRS使用的信道编码方案也是不同的额，主要对以下四种编码方案进行了定义：CS-1、CS-2、CS-3以及CS-4。GPRS网络接入的速度比较快，因此可以实现和目前现有数据网的无缝连接。GPRS可以和PI网、X.25网互通。可以对点到点以及点到多点服务，因此远程信息处理也会实现。

在GSMPLMN中，GPRS引入了GPRS服务支持节点 （SGSN）和GPRS网关支持节点GGNS。在对GPRS业务进行访问时，MSD执行执行GPRS接入过程。逻辑链路也会在MS和SGSN之间建立，MS的操作主要包括：（1）接收基于GPRS的SMS服务。（2）经由SGSN的寻呼。（3）GPRS数据到来通知。

三、系统总体设计

1、系统的构成与结构设计

在设计中，我们使用了两个网络结构，分别是：气象局己经建立的内部广域网和中国移动的GPRS网络。

系统的网络结构。在气象站中，我们使用了网络拓扑结构是星型结构。服务器一方面和公网连接，一方面和气象局内部网络连接，而对于每一个站点的资料可以直接传输到中心服务器之中。采集点会和小站计算机连接，之后通过内部网络，小站计算机会和数据中心服务器连接。气象数据的传输方式：（1）使用GPRS网络传输到数据中心服务器。（2）先输送到市级站，之后借助居于前输送到数据中心服务器。

系统的硬件包括：（1）气象数据采集。各类气象要素传感器采集气象数据，如使用温度传感器对温度信号进行测量，使用气压传感器对气压数据进行采集，而雨量值主要使用雨量传感器进行测得。（2）采集器。采集器的作用是将电流转为字符，这样有利于传输。（3）GPRSDTU。GPRSDTU可以把数据流发送到GPRS网络中。（4）数据中心服务器主要对气象数据进行存放。（5）客户端。客户端的作用是对气象信息进行查看。

2、数据传输流程

首先，气象仪器对气象数据进行测量，接着，使用气象传感器把信号输送到采集器中。12V太阳能会进行供电，这样无人以及偏远地区的供电难题就会得到解决。采集器的供电量低，因此使用太阳能供电就足够了。最后，采集器将电压信号转换为脉冲信号，输出到9针COM口，接着传输到DTU中，进行转换，远程通信就完成了。中心站是由数据处理机和外网代理服务器共同组成的。传输流程见图1。

3、程序主要功能设计

（1）列表查询。在进行列表查询时，需要对以下因素进行选择查询：满足的条件、起止的时间段、各条件之间的关系以及查询的站点等。（2）曲线查询。曲线查询的查询条件包括：气象要素、范围、日期以及实时监测等。（3）统计查询。在进行统计查询时，需要选择以下查询条件：统计数据的对象、日期、站点以及气象要素。

通信技术日益完善，因此无线通信技术为信息的传输发挥了重要的作用，特别给一些偏僻地区带来了很大的方便。使用无线通信技术可以让气象数据的采集难度降低。无线传输技术中，比较成熟的是GPRS，本文就基于GPRS的自动气象站数据传输及应用实践进行了分析和探讨，在此只是抛砖引玉，有不足的地方还望同行提出意见。endprint

【摘要】 无线通信技术在不断的发展，其解决许多通信问题，比如：一些偏远和无人地区的通信。GPRS是一种先进的无线通信方式，其可以完成对于无人值守地区的气象资料的传输，可以说GPRS在目前的无线通信领域占据着重要地位。本文就基于GPRS的自动气象站数据传输及应用进行分析和探讨。

【关键词】 GPRS 自动气象站 数据传输 应用

GPRS又被称作通用无线分组业务，其优势是：（1）永远在线；（2）按量计费，因此和GSM相比，比较经济。因自动气象站大多建立在在无人地区，使用GPRS通信，可以有效解决偏远地区气象数据的自动传输问题。也可以免除人工干预，极大的降低了人力资源的投入。

一、GPRS协议

GPRS协议分析。当用户处于在端到断分组转移的模式下时，GPRS可以让用户发送和接收数据，在此情况下不需要使用电路交换模式的网络资源。因此，提供的无线分组业务既成本低，又高效。作为一种新的移动数据通信业务，GPRS可以将高速无线IP或X.25服务提供给移动用户。由于GPRS使用的是分组交换技术，因此对于每一位用户来说可以对多个无线信道进行占用，而数据传输速率会达到160KbPs。GPRS技术的使用可以让数据分组和接收得以实现，按流量计费，因此服务成本也会大大降低。

二、GPRS数据传输的特点

GPRS采用了分组交换技术，无论是高速数据还是低速信令，高效传输都可以实现，因此无线资源和网络资源都会得到优化。和GSM不同，GPRS使用的信道编码方案也是不同的额，主要对以下四种编码方案进行了定义：CS-1、CS-2、CS-3以及CS-4。GPRS网络接入的速度比较快，因此可以实现和目前现有数据网的无缝连接。GPRS可以和PI网、X.25网互通。可以对点到点以及点到多点服务，因此远程信息处理也会实现。

在GSMPLMN中，GPRS引入了GPRS服务支持节点 （SGSN）和GPRS网关支持节点GGNS。在对GPRS业务进行访问时，MSD执行执行GPRS接入过程。逻辑链路也会在MS和SGSN之间建立，MS的操作主要包括：（1）接收基于GPRS的SMS服务。（2）经由SGSN的寻呼。（3）GPRS数据到来通知。

三、系统总体设计

1、系统的构成与结构设计

在设计中，我们使用了两个网络结构，分别是：气象局己经建立的内部广域网和中国移动的GPRS网络。

系统的网络结构。在气象站中，我们使用了网络拓扑结构是星型结构。服务器一方面和公网连接，一方面和气象局内部网络连接，而对于每一个站点的资料可以直接传输到中心服务器之中。采集点会和小站计算机连接，之后通过内部网络，小站计算机会和数据中心服务器连接。气象数据的传输方式：（1）使用GPRS网络传输到数据中心服务器。（2）先输送到市级站，之后借助居于前输送到数据中心服务器。

系统的硬件包括：（1）气象数据采集。各类气象要素传感器采集气象数据，如使用温度传感器对温度信号进行测量，使用气压传感器对气压数据进行采集，而雨量值主要使用雨量传感器进行测得。（2）采集器。采集器的作用是将电流转为字符，这样有利于传输。（3）GPRSDTU。GPRSDTU可以把数据流发送到GPRS网络中。（4）数据中心服务器主要对气象数据进行存放。（5）客户端。客户端的作用是对气象信息进行查看。

2、数据传输流程

首先，气象仪器对气象数据进行测量，接着，使用气象传感器把信号输送到采集器中。12V太阳能会进行供电，这样无人以及偏远地区的供电难题就会得到解决。采集器的供电量低，因此使用太阳能供电就足够了。最后，采集器将电压信号转换为脉冲信号，输出到9针COM口，接着传输到DTU中，进行转换，远程通信就完成了。中心站是由数据处理机和外网代理服务器共同组成的。传输流程见图1。

3、程序主要功能设计

（1）列表查询。在进行列表查询时，需要对以下因素进行选择查询：满足的条件、起止的时间段、各条件之间的关系以及查询的站点等。（2）曲线查询。曲线查询的查询条件包括：气象要素、范围、日期以及实时监测等。（3）统计查询。在进行统计查询时，需要选择以下查询条件：统计数据的对象、日期、站点以及气象要素。

通信技术日益完善，因此无线通信技术为信息的传输发挥了重要的作用，特别给一些偏僻地区带来了很大的方便。使用无线通信技术可以让气象数据的采集难度降低。无线传输技术中，比较成熟的是GPRS，本文就基于GPRS的自动气象站数据传输及应用实践进行了分析和探讨，在此只是抛砖引玉，有不足的地方还望同行提出意见。endprint

【摘要】 无线通信技术在不断的发展，其解决许多通信问题，比如：一些偏远和无人地区的通信。GPRS是一种先进的无线通信方式，其可以完成对于无人值守地区的气象资料的传输，可以说GPRS在目前的无线通信领域占据着重要地位。本文就基于GPRS的自动气象站数据传输及应用进行分析和探讨。

【关键词】 GPRS 自动气象站 数据传输 应用

GPRS又被称作通用无线分组业务，其优势是：（1）永远在线；（2）按量计费，因此和GSM相比，比较经济。因自动气象站大多建立在在无人地区，使用GPRS通信，可以有效解决偏远地区气象数据的自动传输问题。也可以免除人工干预，极大的降低了人力资源的投入。

一、GPRS协议

GPRS协议分析。当用户处于在端到断分组转移的模式下时，GPRS可以让用户发送和接收数据，在此情况下不需要使用电路交换模式的网络资源。因此，提供的无线分组业务既成本低，又高效。作为一种新的移动数据通信业务，GPRS可以将高速无线IP或X.25服务提供给移动用户。由于GPRS使用的是分组交换技术，因此对于每一位用户来说可以对多个无线信道进行占用，而数据传输速率会达到160KbPs。GPRS技术的使用可以让数据分组和接收得以实现，按流量计费，因此服务成本也会大大降低。

二、GPRS数据传输的特点

GPRS采用了分组交换技术，无论是高速数据还是低速信令，高效传输都可以实现，因此无线资源和网络资源都会得到优化。和GSM不同，GPRS使用的信道编码方案也是不同的额，主要对以下四种编码方案进行了定义：CS-1、CS-2、CS-3以及CS-4。GPRS网络接入的速度比较快，因此可以实现和目前现有数据网的无缝连接。GPRS可以和PI网、X.25网互通。可以对点到点以及点到多点服务，因此远程信息处理也会实现。

在GSMPLMN中，GPRS引入了GPRS服务支持节点 （SGSN）和GPRS网关支持节点GGNS。在对GPRS业务进行访问时，MSD执行执行GPRS接入过程。逻辑链路也会在MS和SGSN之间建立，MS的操作主要包括：（1）接收基于GPRS的SMS服务。（2）经由SGSN的寻呼。（3）GPRS数据到来通知。

三、系统总体设计

1、系统的构成与结构设计

在设计中，我们使用了两个网络结构，分别是：气象局己经建立的内部广域网和中国移动的GPRS网络。

系统的网络结构。在气象站中，我们使用了网络拓扑结构是星型结构。服务器一方面和公网连接，一方面和气象局内部网络连接，而对于每一个站点的资料可以直接传输到中心服务器之中。采集点会和小站计算机连接，之后通过内部网络，小站计算机会和数据中心服务器连接。气象数据的传输方式：（1）使用GPRS网络传输到数据中心服务器。（2）先输送到市级站，之后借助居于前输送到数据中心服务器。

系统的硬件包括：（1）气象数据采集。各类气象要素传感器采集气象数据，如使用温度传感器对温度信号进行测量，使用气压传感器对气压数据进行采集，而雨量值主要使用雨量传感器进行测得。（2）采集器。采集器的作用是将电流转为字符，这样有利于传输。（3）GPRSDTU。GPRSDTU可以把数据流发送到GPRS网络中。（4）数据中心服务器主要对气象数据进行存放。（5）客户端。客户端的作用是对气象信息进行查看。

2、数据传输流程

首先，气象仪器对气象数据进行测量，接着，使用气象传感器把信号输送到采集器中。12V太阳能会进行供电，这样无人以及偏远地区的供电难题就会得到解决。采集器的供电量低，因此使用太阳能供电就足够了。最后，采集器将电压信号转换为脉冲信号，输出到9针COM口，接着传输到DTU中，进行转换，远程通信就完成了。中心站是由数据处理机和外网代理服务器共同组成的。传输流程见图1。

3、程序主要功能设计

（1）列表查询。在进行列表查询时，需要对以下因素进行选择查询：满足的条件、起止的时间段、各条件之间的关系以及查询的站点等。（2）曲线查询。曲线查询的查询条件包括：气象要素、范围、日期以及实时监测等。（3）统计查询。在进行统计查询时，需要选择以下查询条件：统计数据的对象、日期、站点以及气象要素。

通信技术日益完善，因此无线通信技术为信息的传输发挥了重要的作用，特别给一些偏僻地区带来了很大的方便。使用无线通信技术可以让气象数据的采集难度降低。无线传输技术中，比较成熟的是GPRS，本文就基于GPRS的自动气象站数据传输及应用实践进行了分析和探讨，在此只是抛砖引玉，有不足的地方还望同行提出意见。endprint