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      溫濕度傳感器

      LED屏GPRS/CDMA無線組網應用方案

      發(fā)布日期:2022-04-27 點擊率:80

      一、概述

      由于傳統(tǒng)的LED 顯示屏的信息輸入只能通過數(shù)據線與電腦直接連接來進行,因此對于傳統(tǒng)LED顯示屏來說不能滿足遠程信息實時發(fā)布的需要,因而不能構建大規(guī)模的聯(lián)網式LED 屏信息發(fā)布系統(tǒng)。GPRS/CDMA無線網絡的應用可以有效解決LED 顯示屏遠程組網的問題。該系統(tǒng)基于GPRS/CDMA DTU(無線數(shù)據傳輸單元),提供通用LED 通信控制RS232/ RS485/ RS422接口,實現(xiàn)對LED 顯示屏的大規(guī)模的組網。無論是普通的文字條屏,還是大屏幕的圖文屏,只要接上GPRS/CDMA DTU,就能馬上打破傳統(tǒng)LED顯示屏的限制,成為能夠大規(guī)模聯(lián)網的無線LED顯示屏信息顯示屏。無線LED 信息顯示屏是一種全新的信息媒體,一經面世,便被廣泛的社會團體所接受,其“流動”顯示和聯(lián)網信息發(fā)布的特點更為廣告界所推崇,成為一種全新的廣告媒體。無論LED 顯示屏放在何處,LED 顯示屏的數(shù)量多少,系統(tǒng)的主控中心都能將信息準確、即時的發(fā)布到指定的某個或多個或全部的LED 顯示屏上。無線LED顯示屏信息發(fā)布系統(tǒng)能夠極大的增強LED 顯示屏作為信息顯示載體發(fā)布信息的靈活性和實時性,為拓展LED 顯示屏的應用發(fā)揮極大的功效。

      二、系統(tǒng)特點

      GPRS/CDMA無線LED屏聯(lián)網系統(tǒng)具備如下特點:

      1、組網規(guī)模大:傳統(tǒng)LED顯示屏的內容由電腦通過串口數(shù)據線發(fā)送,顯示屏數(shù)量在規(guī)模上收到限制。無線LED條屏通過GPRS/CDMA無線網絡來發(fā)送信息,采用TCP網絡傳輸協(xié)議,終端聯(lián)網數(shù)量不受限制可以多達上萬個。

      2、實時發(fā)布信息:傳統(tǒng)LED顯示屏只能固定地顯示所控制器內存儲的信息,如需發(fā)布新的信息只能通過電腦聯(lián)機來更新信息。無線LED顯示屏可以隨時接收信息中心下發(fā)的信息。

      3、不受距離限制:傳統(tǒng)電子顯示屏只能在短距離內使用,一般只有數(shù)十米,無線LED顯示屏在全國范圍內,只要無線GPRS/CDMA網絡覆蓋的地方都可以使用,不受距離和位置的限制。

      4、安裝維護方便:由于不需要鋪設光纜或通訊電纜,所以無線LED顯示屏的安裝位置易于選擇。產品采用模塊化設計,便于維護和檢修。

      5、建設成本低:可充分利用現(xiàn)有GPRS/CDMA網絡,設備安裝即接通,而采用超短波通信時需要充分考慮現(xiàn)場環(huán)境,還需要配備天線鐵架等附屬設備。

      6、安裝調試簡單,建設周期短:利用現(xiàn)有成熟GPRS/CDMA網絡,系統(tǒng)投入運行時基本不需要調試,安裝簡捷。采用超短波通信時安裝調試工作量大,要先進行現(xiàn)場信號測試,天線鐵架架設,天線方向角度調試等工作。

      7、數(shù)據傳輸速率高:GPRS/CDMS網絡傳送速率理論上可達171.2/372Kbps,實際應用時數(shù)據傳輸速率在40-80Kbps左右,而目前一般的超短波數(shù)傳電臺傳送速率多為2.4kbit/s或更低。

      8、系統(tǒng)的傳輸容量大。監(jiān)控中心站要和每一個監(jiān)控點實現(xiàn)實時連接。由于監(jiān)控點數(shù)量眾多,系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據傳輸?shù)男枰鳪PRS/CDMA技術能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據的需要。

      9、通信費用低,可按時間和流量進行收費。

      10、系統(tǒng)易于擴展和維護。

      三、系統(tǒng)組成

      LED屏無線聯(lián)網系統(tǒng)有LED屏(含LED屏控制卡)、GPRS/CDMA DTU、信息發(fā)布中心三部分組成。

      1、LED屏

      LED 點陣電子顯示屏是集微電子技術、計算機技術、信息處理技術于一體的大型顯示屏系統(tǒng)。它以其色彩鮮艷,動態(tài)范圍廣,亮度高,壽命長,工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點而成 為眾多顯示媒體以及戶外作業(yè)顯示的理想選擇。同時也可廣泛應用到軍事、車站、賓館、體育、新聞、金融、證券、廣告以及交通運輸?shù)仍S多行業(yè)。

      LED屏控制卡部分通過RS232/RS485/RS422串口與GPRS/CDMA DTU連接進行數(shù)據傳送。

      LED顯示控制器簡介

      產品性能特點:

      1) 功能豐富,擴展性強;

      系統(tǒng)設計完善,配套齊全,擴展性強,幾乎適用于目前行業(yè)內所有接口類型的單元板(通過軟件設置)。為用戶提供良好的技術支持和應用開發(fā)平臺。

      2) 性能穩(wěn)定,即接即用;

      采用超大規(guī)模SOC器件,設計獨特,結構嚴密,性能穩(wěn)定。使用時無需調試,即接即用。

      3) 低移位時鐘,超高幀頻,畫面穩(wěn)定;

      采用獨特的設計方法,實現(xiàn)了低移位時鐘下的高幀頻,畫面穩(wěn)定性極好,無閃爍。

      4) 通訊接口豐富,通訊速度高;

      可同時支持RS232、RS485接口。串口通訊波特率和地址可設,串口通訊速度可達115200 bit/S以上。板載通訊參數(shù)恢復默認設置跳線,方便調試維護。

      5) 控制點數(shù)及容量;

      支持雙色可達512*16點(雙色32個漢字),可存儲100幅。

      6) 支持集群顯示管理;

      7) 板載高精度RTC芯片,用無壽命擔憂的超級電容代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電池;

      8) 支持定時自動開關屏,播放列表和播放計劃編輯,實現(xiàn)無人值守;

      9) 支持多種左移,連續(xù)左移等多種畫面特技顯示方式;

      10) 支持多種時間顯示格式;

      11) 支持R、G數(shù)據間的交換顯示;

      12) 提供標準的數(shù)據庫接口及其說明,便于用戶進行二次開發(fā);

      13) 完全公開的通訊協(xié)議,便于用戶進行個性化深層次開發(fā)應用;

      14) 針對排號系統(tǒng)進行專門優(yōu)化,便于用戶操作控制,延長產品關鍵器件壽命100倍。

      15) 行業(yè)內最小的物理尺寸(8cm * 5.3cm),便于用戶集成安裝。

      16) 預留可擴展接口,可根據用戶需要外接溫濕度傳感器、或定制增加其他功能。

      2、GPRS /CDMA DTU特點及介紹

      DTU是指數(shù)據終端設備(Data Terminal unit),可以理解為下位GPRS/CDMA發(fā)射終端,在它的作用下對所傳信息進行格式轉換和數(shù)據整理校驗。

      DTU全稱GPRS數(shù)據傳輸單元,在國內目前實際上對GPRS/CDMA DTU具有更加明確的約定:GPRS/CDMA DTU是專門用于將串口數(shù)據通過GPRS/CDMA 網絡進行傳送的無線設備。

      ◆內部集成TCP/IP協(xié)議棧

      GPRS/CDMA DTU內部封裝了PPP撥號協(xié)議以及TCP/IP協(xié)議棧并且具有嵌入式操作系統(tǒng),從硬件上,它可看作是嵌入式PC與無線MODEM的結合;它具備GPRS/CDMA撥號上網以及TCP/IP數(shù)據通信的功能。

      ◆提供串口數(shù)據雙向轉換功能

      GPRS/CDMA DTU提供了串行通信接口,包括RS232,RS485,RS422等都屬于常用的串行通信方式,而且GPRS/CDMA DTU在設計上大都將串口數(shù)據設計成“透明轉換”的方式,也就是說GPRS/CDMA DTU可以將串口上的原始數(shù)據轉換成TCP/IP數(shù)據包進行傳送,而不需要改變原有的數(shù)據通信內容。因此,GPRS/CDMA DTU可以和各種使用串口通信的用戶設備進行連接,而且不需要對用戶設備作改動。

      ◆支持自動心跳,保持永久在線

      GPRS/CDMA通信網絡的優(yōu)點之一就是支持GPRS/CDMA終端設備永久在線,因此典型的GPRS/CDMA DTU在設計上都支持永久在線功能,這就要求DTU包含了上電自動撥號、采用心跳包保持永久在線(當長時間沒有數(shù)據通信時,移動網關將斷開DTU與中心的連接,心跳包就是DTU與數(shù)據中心在連接被斷開之前發(fā)送一個小數(shù)據包,以保持連接不被斷開)、支持斷線自動重連、自動重撥號等特點。

      ◆支持參數(shù)配置,永久保存

      GPRS/CDMA DTU作為一種通信設備,其應用場合十分廣泛。在不同的應用中,數(shù)據中心的IP地址及端口號,串口的波特率等都是不同的。因此,GPRS/CDMA DTU都應支持參數(shù)配置,并且將配置好的參數(shù)保存內部的永久存儲器件內(一般為FLASH或EEPROM等)。一旦上電,就自動按照設置好的參數(shù)進行工作。

      ◆支持用戶串口參數(shù)設置

      不同用戶設備的串口參數(shù)有所不同,DTU連接用戶設備的串口時,要根據用戶設備串口的實際參數(shù)對DTU端進行相應設置,保證用戶設備的正常通信和可靠數(shù)據傳輸。

      ◆符合工業(yè)化設計適應惡劣環(huán)境能力更強
      ◆ RS232 串口速率高達230400 bps
      ◆ 支持RS232 三線標準或九線標準
      ◆ 內置TCP/IP 協(xié)議棧,支持TCP/UDP 網絡協(xié)議
      ◆ 數(shù)據終端永遠在線
      ◆ 掉線自動重撥功能
      ◆ 通過超級終端類似于AT 指令方式或專用設置程序來設置通信參數(shù)
      ◆ 設備之間透明傳輸/非通明傳輸
      ◆ 支持靜態(tài)IP 或域名方式連接遠程主機
      ◆ 供電:+5V,可根據客戶需要定制寬電壓輸入+5V~+40V
      ◆ 耗電:待機狀態(tài)230~330mA;上網狀態(tài)450~460mA;傳輸狀態(tài)460~470mA
      ◆ 工作溫度:-40℃ ~ +70℃
      ◆ 儲存溫度:-50℃ ~ +85℃
      ◆ 支持RS232/RS485/RS422串口進行通訊

      3、信息發(fā)布中心

      控制中心放置一臺安裝系統(tǒng)軟件的PC機或服務器,接入Internet與GPRS/CDMA DTU建立TCP連接進行LED屏的信息的實時發(fā)布及LED屏的控制及狀態(tài)監(jiān)控等作用。

      四、安全可靠性

      在系統(tǒng)安全方面,本公司除了采用大型、多用戶的SQL數(shù)據庫、系統(tǒng)對用戶實現(xiàn)分級授權管理和提供防火墻功能及完善的數(shù)據備份功能外,對GPRS/CDMA網絡無線數(shù)據監(jiān)控中心還提供了安全技術解決方案,以確保數(shù)據安全可靠。

      1、 IP 過濾技術

      由于監(jiān)控中心服務于GPRS/CDMA子網用戶,所有訪問客戶的IP必為GPRS/CDMA子網內的IP ,即所有的用戶必須通過CMNET才可能訪問該服務器。因此,我們在系統(tǒng)中采用了IP過濾技術,對所有接受的數(shù)據包進行過濾,拋棄掉所有的非法IP數(shù)據報。這一過程就好像將系統(tǒng)置身于CMNET的防火墻保護之下,所有的非法用戶只有先穿過了CMNET的安全防護才有可能訪問到本系統(tǒng),但對于安全措施非常強大的CMNET網絡來說,這將是非常的困難。

      2 身分授權和密碼認證體系

      采用IP過濾技術盡管可以防止一些非CMNET網段用戶的侵襲,但由于系統(tǒng)處于GPRS/CDMA子網以外,IP過濾只能起到簡單的安全防護,對于那些利用IP偽裝技術的非法用戶則無法識別。

      由于該系統(tǒng)是專業(yè)化的服務系統(tǒng),訪問客戶是預先確定的,利用這一特點,我們在系統(tǒng)中采用了用戶ID和密碼驗證技術,系統(tǒng)中存儲了有所客戶端的MAC地址以及密碼,對通過了IP過濾的數(shù)據包,再驗證其ID號和密碼。對于該系統(tǒng)以外的非法用戶,獲取合法的MAC地址和密碼將十分困難,所以這一步極大可能地增加了系統(tǒng)的安全性。


      數(shù)據安全技術解決方案示意圖

      3、系統(tǒng)采用標準的SSL數(shù)據安全通訊協(xié)議在客戶端和服務器端建立加密數(shù)據通道,保證私有數(shù)據傳輸?shù)陌踩裕幌到y(tǒng)在應用層植入高可靠性的加密算法,使得數(shù)據在任何網絡出錯時都可以得到保證的高可靠性;采用MD5算法產生“報文摘要”已實現(xiàn)對所有發(fā)送報文的數(shù)字簽名,保證了數(shù)據傳輸過程中的完整性,防止數(shù)據被篡改。

      4 、訪問過程跟蹤

      系統(tǒng)對所有的訪問過程進行日志記錄,包括用戶身份、IP、時間、數(shù)字簽名、操作事項等信息,向系統(tǒng)管理人員提供了詳細、完整、有效的操作證明。

      五、總結

      該系統(tǒng)是采用控制技術、信息技術、GPRS/CDMA無線通信技術、系統(tǒng)工程技術等對傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)進行改造而形成的一種信息化、智能化的新型系統(tǒng),采用此系統(tǒng)達到了減少施工時間,減低成本,信息實時發(fā)布的目的。

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