一、网络体系结构分析
文中研究UDP/IP协议而不是TCP/IP协议，这主要根据本研究背景课题的实际情况而定。UDP相对于TCP的优点在干：简洁、方便迅速、经济。缺点在于：传输过程中可能出现“丢包”现象但对于本研究所涉及的工程项目则影响不大。具体硬件结构如图1所示。主要是通过GPRS模块实现远程传输从传感器采样的数据同时能够通过GPRS网络实现远程管理。外围电路还包括了看门狗、时钟、闪存、AD转换器等上位机软件再通过具体算法实现对数据的分析，是实现农业现代化的必不可少的基础工作，有很重要的实际意义。
研究基干GPRS的无线通讯必须首先明了通讯过程的网络系统结构，才能在实际解决问题的过程中不致误入歧途。
GPRS无线数据传输的最低层，即物理层是通过RS232串口及GPRS模块组成的，然后是数据链路层，该层是分析的重点和难点，其中涉及到PPP协议实现过程数据链路层上面是网络层，其后是传输层，就是我们通常所说的UDP/IP，TCP/IP其中IP协议属于网络层协议，而UDPTCP都属于传输层协议传输层上方的是包括会话层、表示层、应用层等，均不属本文讨论范围内，这里不再详述。
另一方面，每层协议都是基于下方协议而实现的即如果使用数据链路层则必须有物理层的支持。如果没有物理层，实施软件的物理介质也就不存在。同理，IP则是基于PPP协议实现的数据链路层，而UDP是基于IP协议实现的网络层，这也就是UDP/IP包要通过PPP协议封装起来的原因
二、数据链路层的建立
GPRS登陆网络过程属干数据链路层的建立，要通过PPP协议实现PPP协议（Point-to-Point Protocol）提供了在串行点对点链路上传输数据报的方法，支持异步8位数据及位导向的同步连接（如ISDN）它提供了一种管理两点间会话的有效方法，正在取代SLIP（Serial Line Interface Protocol）协议成为点对点网络的标准
1．通过PPP实现GPRS的上网认证过程
在GPRS模块上网的过程中，主要是经过PPP协议中的三种协议，分别为LCP（Link Control Protocol）协议，PAP（Pass-word Authentication Protocol）认证协议以及IPCP（Internet Protocol Control Protocol）协议LCP部分主要协商下一步的密码认证协议，可选择PAP方式或CHAP方式，我们根据ISP要求选择PAP方式。PAP部分主要是向ISP发送密码进行认证。密码认证通过以后进入IPCP，完成客户端请求IP及ISP端分发IP的过程。其实现过程图如图2所示
在认证过程中，MCU、GPRS模块及ISP都需要发送PPP格式的数据包来完成协商过程该数据包为16进制，多数情况下其对应ASCII码并无实际意义PPP数据帧的结构如表1所示。
对于表1所示的协议部分有如下凡种形式的描述:
对于表1所示的信息位包括了链路配置包标志，描述如下：
以上3个表所示的内容是分析PPP协议各种类型数据包的基本概念。在解析PPP数据包中需要注意的另外一个事项是，如果字符中包括了Ox7D，则表示该字符后面的字符需要转义。转义方式是后一个字符与0x20进行异或运算得出的16进制数据作为真是数据比如一个数据包包括了Ox7D0x23，则真实表示的为Ox03a（为方便表示下文所示数据均为转义后的数据）
2．实际协商过程分析
（1）LCP协商过程
首先设置模块的初始化参数及工作参数向模块发送如下AT指令：
1）AT+CGCLASS="B"置为“B”模式
2）AT+CGDCONT=1，"IP";"CMNET"设置APN
3）AT+CGATT=1，使GPRS模块附着在网络上
然后发送指令"ATD991#"建立拨号过程，模块会返回16进制的一些数据。我们要据此与模块进行协商。首先返回数据包（16进制）:7EFF03CO2101010016010405DC020600000000070208020304CO2326B47E
数据包含义:7E（PPP包头）FF03CO21（LCP协议）01（代码）01（标识符）0016（长度）01（类型）04（长度）05DC（协商内容Maximum-Receive-Unit）02（类型）06（长度）00000000（协商内容）07C类型协议压缩协商）02（长度）08（类型，地址控制域压缩协商）02C长度）03〔类型）04（长度）CO23（内容表示请求PAP认证）26B4（FCS，校验和）7E（PPP包尾）。
此模块在进行LCP协商阶段是比较友好的，主动提出了PAP认证方式，可直接返回对它请求的同意也可以提出些新的申请，实际 *** 作中发送同意请求为：7EFF03CO2102010016010405DC020600000000070208020304CO23DO477E。
至此LCP认证阶段已经结束
（2）PAP认证过程
因为协商同意PAP密码认证方式故进入PAP过程，需要发送用户名和密码至ISP请求格式为7ECO230101000600003B3F7E
该包在0006后的0000分别代表用户名和密码，都为空此时由于需要与ISP进行认证，需要等一段时间经过判断，服务器通过密码认证，返回：7ECO237D227D217D207D2D7D2857656C636F6D65214EBC7E
其中的16进制字符"57656C636F6D6521"转为ASCII码为"Welcome!"同时服务器发送IPCP请求数据包：7E8021010100OA0306COA86F6FCID497E
进入IPCP协商过程
（3）IPCP协商过程
客户端部分此时需要请求ISP分发IP请求为：7E802101060016030600000000810600000000830600000000OACF7E
"0306""8106""8306"后的四个00分别代表客户端IP，第一DNS主机地址，第二DNS主机地址，这3个部分全部为00表示内容为空，是请求ISP分发IP到客户端。
服务器得到请求后分发IP数据包为：7E8021030600160306OA4A0C148106D38812AB8306D3887D34CB6B6B7E
OA4AOC14表示为十进制的1074，1220，由于中国移动通信规定GPRS拨号上网的用户分发的IP均为内部IP，非外部IP，所以IP都是以10＊＊＊开头的。8106后面的D38812AB表示21113618171，是第一DNS主机的IP地址。8306后面的D38814CB表示21113620203，是第二DNS主机的IP地址此后我们需要对分发下的几个IP辨认识别，然后再次请求请求中包含这3个分发IP，代表接受分发结果。数据包为7E8021010700160306OA4A4C838106038812ABe3o6D38e14CBF2C17E
此后清求得到ISP认可，链路层PPP握手过程全部结束进入网络阶段。此后所有发往GGSN网绍的包含IP的数据包都会透明的传给所对应的IP地址。以上既是对PPP协商过程的分析，只要注意上面所提及的每步的注意事项及含义，即可迅速快捷的建立数据链路层
三、网络层及传输层的实现
网络层和传输层虽然属于IP及UDP协议实现的功能但此两者都是建立在数据链路层基础上的，因此在发送PDP/IP包的时候仍然不能摆脱对PPP协议的依赖。由PPP封装的UDP/IP数据包组成如下表所示：
1．IP协议介绍
IP包的组成形式如表5所示，其中8位协议处可选择TCP方式或UDP方式，8位TTL为TimeToLive，只数据包在网络中的存活时间。
2．UDP协议介绍
相对于旧数据包UDP数据包的组成比较简草，主要包含所要发送的数据信息即数据段。结构如表6所示其中最后的UDP校验与IP数据包中的IP校验方式一样，但与PPP协议中的FSC校验方式不同。FSC校验属于CRC16位校验方式的一种而旧校验和UDP校验是相对简单的反码求和的校验机制。并且对于IP及UDP校验而言需要将数据包需要校验部分的16位转换为32位进行校验校验好之后再转换为16位
3．IP及UDP校验和
IP校验和所要校验的数据段包括了前面所提的IP数据包内的所有位段，而UDP校验相对IP校验复杂的地方在于，UDP校验不仅仅要将UDP数据包内的内容包括进来，而且还要包括IP部分的一些信息UDP校验位组成如下：
对于最后一位的数据段而言由于校验是32位所以如果数据段出现奇数个数据，需要加零补位。
校验程序如下所示：
HdelineUSHORT
unsignedshortUSHOPTchecksum(USHORTbuller，Intsize)
{
unsignedIongcksum=0;
while(size＞1)
{
cksum+=buffer++；
size-=sizeof(USHORT);
}
if(size)
cksum+=(UCHAR)buller;
cksum＝(cksum>>16)+(cksum＆oxnff);
cksum+=(cksum>>16)return(USHORT)(Ccksum);
}
4．由PPP封装形式封装的UDP/IP数据包
根据前面所介绍的方法，下面给出一个具体的实例进行分析：7E214500001D47F300DOBID11BOF60A4A30EDD350336C03E803F20000551B61A5DE7E
7E21为PPP包头，4表示旧版本号5表示首部长度，00表示服务类型，001D表示包的All长度47F3表示16位的标识，00表示3位的标志+13位的片偏移，80表示TTL，11表示协议（11表示UDP协议，TCP为06），B0F6是IP首部校验和。接下来的"0A4A30E0"表示本地IP地址即刚才通过PPP协议获得的动态IP而"D350336C"表示对方IP，即要发送的目的IP，"03E8"表示本地端口（这个可以随便设定只要不与系统已用端口冲突即可，对于UDP而言这个没有实际意义因为GPRS分配到的是内部IP，即使对方知道你的IP及端口也可能通过UDP方式传输数据，而如果是TCP协议则用GPRS作为Client清求Server建立通道后Server端可根据端口发送数据）"03F2"表示目的端口"0009"，表示UDP包的长度（本地端口2字节＋目的端口2字节＋数据长度2字节＋数据端n字节十UDP校验2字节），“55”表示数据，转换为ASCII码应为"a"，"1B61"为UDP校验和"A5DE"为PPP包的FSC校验和。此段代码的含义是“向IP为2118051108，端口为1010的目的地发送字符a"
四、结束语
GPRS的应用不仅仅局限于嵌入式或PC机领域，更能扩大到简单的8051微控制器，从而更深入地扩大GPRS技术的使用。同时针对GPRS上网方式裁减PPP和UDP/IP协议，软件部分用C语言编写可压缩至4K，不仅简化认证过程更节省程序运行时间，正常情况下从拨号到登陆网络只需要3秒钟而且该程序可方便的移植到各种硬件系统中。目前该系统已稳定运行于南京试验田农田墒情检测系统。GPRS模块是一种实现GPRS(分组交换)通信的调制解调的设备，用处是可以在里面放入移动联通SIM手机卡后来上GPRS网络或者收发彩信收发短信工作（需同时用软件实现）。
可以将手机卡插在里面连电脑拨号上网（不过GPRS网速太慢了，在目前阶段没有任何必要）GPRS
DTU模块和GPRS
RTU模块都可以叫GPRS模块的。
不同的是，GPRS
DTU模块只能用来传输RS232、RS485这类的串口数据；而GPRS
RTU模块除了上述功能外，还可以采集模拟量、脉冲量、开关量等各类仪表输出的数据信号，有些RTU还支持开关量控制功能。想详细了解的话，可以找一下DATA-6123(DTU)和DATA-6301(RTU)的资料，做下对比。力源信息发展不错。
1、在5G方面，公司从局端、传输端到应用端进行布局，开发相关方案运用于5G局端基站，代理相关产品运用于传输端光通信模块及应用端的终端产品；在人工智能方面，公司成立智能项目组，与公司代理芯片原厂合作，拓展人工智能应用领域；在物联网领域，针对物联网的碎片化需求，积极推广代理产品线，运用到相关智能化及联网化设备，从传感层、传输层及应用层出发，梳理应用并拓展新产品线和客户群，同时，公司与上游原厂合作，开发出FT780NB-IOT模块已实现客户联调测试；在新能源汽车方面，公司积极布局，在电源管理系统及充电桩上发力，将公司代理产品运用到汽车电子项目中。
2、公司的主营业务包括上游电子元器件的代理分销业务及自研芯片业务、下游解决方案和模块的研发、生产、销售以及泛在电力物联网终端产品的研发、生产及销售。
3、公司是国内领先的电子元器件代理及分销商，主要从事电子元器件及相关成套产品方案的开发、设计、研制、推广、销售及技术服务，目前公司代理的主要产品线有SONY（索尼）、MURATA（村田）、ST（意法）、ON（安森美）、ROHM（罗姆）、JAE（航空电子）、LUMILEDS（流明）、OMRON（欧姆龙）、Fingerprint cards AB（FPC）、RENESAS（瑞萨）、RUBYCOM（路碧康）、ALPS（阿尔卑斯）、EMERSON（艾默生）、AMPHENOL（安费诺）、AMPLEON（埃赋隆）、TI（德州仪器）、宁波舜宇、思特威、移远、中兴微、华为海思、兆易创新等近200家原厂，分销的产品主要包括IC芯片、微控制器（MCU）、传感器、电容/瓷珠、摄像头模组、电阻、二三极管、连接器、闪光灯、继电器开关、指纹识别芯片、电解电容、车载显示屏、电源管理、模拟器件、通信模块、存储器等产品，拥有宁波舜宇、华勤通讯、闻泰通讯、比亚迪、vivo、OPPO、小米、美的、海尔、海信、联想、京东方、深圳天马、纳恩博、海康威视、大华科技、烽火科技、雄迈、同洲电子、创维、合力泰等知名客户，主要分布在手机通讯、家电、汽车、安防监控、工业控制、物联网等市场，除此之外，公司积极寻找机会，不断引进新的产品线，加强公司相关产品及解决方案的研发及推广力度，扩展新的市场，如工控新能源、人工智能、大数据中心等市场。
4、公司自研芯片（小容量存储芯片EEPROM和功率器件SJ-MOSFET）通过公司本部及各子公司强大的分销渠道向各行业客户进行推广、测试和销售，其中EEPROM主要运用于家电、蓝牙、液晶显示面板、电子支付终端等领域，SJ-MOSFET主要运用于LED照明、服务器电源、工业电源、医疗电源等领域。
5、在下游解决方案及模块方面业务，公司主要包括芯片解决方案、手环方案、超级电容方案、蓝牙模块、NB-IoT模块、高速电力线载波通信模块、GPRS通信模块等。芯片解决方案为智能电能表的核心配件，主要有国网、南网等客户；手环方案主要运用于智能手环礼品市场，主要有腾进达等客户；超级电容方案主要运用于大数据中心保护；蓝牙模块主要运用于飞控、家电等行业，主要有美的等客户；NB-IoT模块主要运用于物联网及水电气热表等市场；高速电力线载波通信模块和GPRS通信模块主要运用于电网的电力通信，主要有国网、北京中睿昊天、北京前景无忧、深圳力合微等客户。
6、在终端产品业务上，公司主要从事与电能表用外置断路器的研发、生产、销售，电能表用外置断路器主要用于用户负载的远程费控，在此基础上，公司也提供微型断路器、售电管理装置等产品，主要有南网等客户，此外，公司还从事数据采集器、数据集中器、SMT代工等业务。
7、未来公司将继续在原有市场深耕细作，同时，积极拓展公司产品在5G、物联网、车联网、人工智能、工业新能源、新能源汽车、大数据中心等新兴市场的应用。
上面一大堆废话，我总结一下公司一共分为几块业务：
（1）电子元器件的分销，代理的厂家和目标客户也囊括了国内比较知名的一些大厂。
（2）自研芯片，主要是小容量存储芯片EEPROM和功率器件SJ-MOSFET。（其中EEPROM为可擦除只读存储器，比如主板BOIS就用到了这个，SJ-MOSFET主要用于开关电路，前面我们介绍的士兰微的时候也介绍了mos管《孤注一掷的士兰微》）
（3）相关行业解决方案，比如芯片解决方案、手环方案、超级电容方案、蓝牙模块、NB-IoT模块、高速电力线载波通信模块、GPRS通信模块等。
（4）电表业务，这块其实是17年收购的南京飞腾电子的业务。
（5）新业务，我估计是吹牛逼居多。
两者虽然都是网络，但其有着实质的差别。 WiFi(目前主流的是IEEE 80211b/g)是一种国际标准,提供11Mbps速率的通讯支持，但是只是一种短距无线标准 GPRS是一种移动数据通信业务，在移动用户和数据网络之间提供连接，给移动用户提供高速无线IP服务。GPRS采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，资源被有效的利用，数据传输速率可达120Kbps。是一种长距无线传输标准。 wifi全称Wireless Fidelity，又称80211b标准，它的最大优点就是传输速度较高，可以达到11Mbps，另外它的有效距离也很长，同时也与已有的各种80211 DSSS设备兼容。今夏最流行的笔记本电脑技术——迅驰技术就是基于该标准的。 IEEE（〔美国〕电子和电器工程师协会）80211b无线网络规范是IEEE 80211网络规范的变种，最高带宽为11 Mbps，在信号较弱或有干扰的情况下，带宽可调整为55Mbps、2Mbps和1Mbps，带宽的自动调整，有效地保障了网络的稳定性和可靠性。其主要特性为：速度快，可靠性高，在开放性区域，通讯距离可达305米，在封闭性区域，通讯距离为76米到122米，方便与现有的有线以太网络整合，组网的成本更低。 Wi-FiWirelessFidelity，无线保真技术与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。该技术使用的是24GHz附近的频段，该频段目前尚属没用许可的无线频段。其目前可使用的标准有两个，分别是IEEE80211a和IEEE80211b。该技术由于有着自身的优点，因此受到厂商的青睐。 因为目前国内对于WIFI的态度是不予支持的。也就是说国内基本上不推进WIFI的，尽管现在国内的一些地方还是存在WIFI网络。 现在的一些移动设备，因为国外在推行WIFI网络，所以一般都带有WIFI连接模块。而因为国内的原因，所以一些设备的国内版本就将WIFI模块去掉了。所以就存在了一些设备的水货带有WIFI ，行货没有WIFI。 GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的简称，它突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观。GPRS(General Packet Radio Service)是一种以全球手机系统（GSM）为基础的数据传输技术，可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。 GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。而且，因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。如此，使用者既可联机上网，参加视讯会议等互动传播，而且在同一个视讯网络上（VRN）的使用者，甚至可以无需通过拨号上网，而持续与网络连接。
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