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大连锐翔科技有限公司

 
 
 
金笛Q24PL DTU  
 
综 述 图 片  
 

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一、产品概述 二、功能清单
三、应用领域 四、金笛Q24PL DTU硬件指标(技术参数)
五、安装步骤
    开箱及配件
    安装步骤
    关于供电电源
    网络及LED指示灯检测
六、金笛Q24PL DTU
    配置工具与DTU连接
    DTU参数配置
    读取DTU配置参数,进入DTU配置状态
七、透明传输配置使用案例  
 
 一、产品概述

    金笛无线透传终端Q24PL DTU(本文简称DTU)是一款基于 GPRS / EDGE / WCDMA 网络的超低耗功宽温工业级无线数据传输设备,为用户提供可靠、永远在线、全透明数据传输的虚拟专用数据通信网络。广泛应用于工业监控、交通管理、气象、环保监测、金融、煤矿、油田、证券等遥控领域。
    金笛Q24PL DTU采用真正的单芯片单模块SoC方案设计,没有任何外置CPU/MCU,通讯模块就是DTU,整机功耗是业内迄今最低的产品。产品可以通过硬件管脚关闭系统电源功耗<100uA,可以实现系统休眠功耗<200uA,产品待机功耗<12mA,数据传输功耗<70mA(12V时,且功耗跟基站信号强度有关)。
    该产品采用SierraWireless Q24 系列工业级高性能Wireless CPU,以OpenAT实时操作系统为软件支撑平台,超大缓存(Q24PL DTU为1500KB,Q26DTU缓存大至900KB),内嵌TCP/IP协议栈;同时提供全功能 960Kbps RS232串口、TTL接口、USB接口或者LAN以太网口,设备可以直接客户的串口/USB/LAN设备相连;设备支持备用数据中心;设备支持远程固件更新,短信和拨号音远程维护和配置;内建数字语音流录放功能;设备提供在线维持技术,保持数据终端永久在线,保存数据链路任何时候畅通,实现高速、稳定、可靠的TCP/UDP透明数据传输功能。是对网络流量和产品功耗比较敏感的客户的理想选择,本产品支持语音、短信、数据触发上线以及超时自动断线的功能,降低流量降低产品功耗,实现低功耗功能。
    该产品接口丰富,功耗极低、性能稳定、可靠性强、集成度高、功能强大、兼容GSM/GPRS/EDGE/ WCDMA Modem,是各行业专用数据通讯系统理想的选择。目前已广泛应用于电力集中抄表、水表集中抄表、热网监控、燃气监控、水利监控、环保检测、气象检测、地震监测,交通控制等等行业

 二、功能清单
 

· 体积小巧,采用加拿大Sierra Wireless (原法国WAVECOM) CPU工业级低功耗高
   性能Soc无线模块
· 业内唯一支持电话远程配置的DTU,在无线信号不好的情况下照样可以轻松管理配置
· DTU、Modem、SMS短信和MMS彩信四合一,内置PDU协议和中文UCS2字库
· 独创双串口,数据串口、命令串口和调试端口可自由指派,方便嵌入式系统集成
   应用
· 大至1526KB 用户数据缓存空间,满足大容量数据的传输,避免网络繁忙时数据
   丢失
· 全功能高速 920Kbps RS-232 接口
· 支持四频GSM / GPRS / EDGE / WCDMA
· 数据透明传输,支持数据终端永远在线,断线自动重连
· 支持CSD Data Call Master和Slave模式连接
· 多种工作模式(手工、自动、数据、闹钟)选择,使用方便、灵活
· 支持 DNS 域名或 IP 地址访问,支持公用网络和专用APN
· 内建PPP拨号支持,不仅能通过内部GPRS网络拨号,还能外加Modem(CDMA-EVDO,
   TD-SCDMA或V92 Modem等),通过串口拨号,轻松支持各类Modem模块
· 支持备用数据中心
· 支持短信、电话远程配置/唤醒和16组定时唤醒功能
· 长达4000秒钟的数字语音内容录放功能
· 支持短信(含移动飞信) 配置、维护和传送数据
· 支持本地和远程(空中)固件升级
· 内建软硬件双重看门狗,异常自动恢复,保证设备稳定运行
· 方便的系统配置和维护接口,本地图形化界面配置
· 内嵌标准的TCP / UDP协议栈,支持客户端和服务端两种连接方式
· 符合3GPP标准和 兼容 SierraWireless AirPrime AT命令
· EMC抗干扰设计(ESD >15KV, EFT>4KV),适合电磁环境恶劣和要求较高的应用
   需求 6V ~ 32V宽压工作范围
· -20℃~ +55℃ (Q2686RD / Q2687RD / SL6087: -40℃~ +85℃) 宽温工作范围

 
 三、应用领域
 

    金笛Q24 DTU具有很广泛的应用,几乎所有中低速率的数据传输业务都可以应用,如城市配电网络自动化、自来水、煤气管道自动化、商业POS 机、INTERNET接入、个人信息、股票信息、金融、交通、公安等。除了支持传统的互联网应用,也同样支持B2B、B2C 的电子商务和电子支付、股票交易、银行转帐等应用。它同样可以应用于公司内部网(INTRANET),基于IP 的远程LAN 接入,使无线终端成为LAN的延伸。金笛Q24 DTU可以应用的领域有:

工业遥控、遥测、遥信

行业无人值守站机房监控和远端维护(如移动基站、微波、光纤中继站等)
配电网自动化系统数据传输
高压供电设备监测
输电网电能量数据采集
自来水管道、闸门、泵站和水厂监控
煤气管道、闸门和加压站监控
供热系统实时监控和维护
环境监测
水文监测
其它无人值守(如仓库、办公室等)监控

金融、零售行业

车载移动银行
POS 机数据传输
ATM/CDM 机数据传输
自动售货机刷卡和商品信息报告
银行储蓄机机房监控
移动证券交易和信息查询

移动车辆监控调度系统

公安、110、交警车辆监控调度
银行运钞车、邮政运输车监控调度
出租车刷卡与管理调度
电力工程车调度
公交车调度
集团车辆调度
物流系统车辆调度

农业生产状况监控

庄稼生产温度、湿度等监控
环境保护系统数据采集
三防与水文监测
气象数据采集

 
 四、金笛Q24PL DTU硬件指标(技术参数)
 

配置参数

CPU

ARM7 52MHz (43MIPS)

FLASH

4MB

PSRAM

2MB

网络参数

支持频段

GSM/GPRS 850 / 900 / 1800 / 1900 MHz

支持通话或紧急呼叫

支持全速率,增强全速率和半速率

支持回声抑制和噪声消除功能

支持双音多频(DTMF) GPRS数据

支持标准3GPP和SierraWireless AirPrime扩展AT命令

GPRS Class Type B 2~10,符合SMG31bis 技术规范

编码方式

CS1 - CS4

GPRS带宽

理论:171.2Kbps,实际约为:40~100Kbps

设备接口

天线接口

50Ω/SMA (阴头)

SIM卡

3V/5V,自动检测

232 串行接口

数据串口为全功能RS-232命令串口为TTL电平标准

串行数据速率

300~460800 bps

通用I/O 接口

1个GPIO接口,1个GPO接口

话音接口

标准语音电平输出

设备供电

电压范围

+6~30V DC (可定制:+6~60V DC

标准电源

+9VDC / MAX 500mA

功 耗

通讯时平均电流:160mA@+9VDC
空闲时平均电流:65mA@+9VDC
待机时平均电流:15mA@+9VDC

其他参数

外形尺寸

97×54×25mm(不包括串口)

重 量

105g (含金属外壳)

工作环境温度

-20~+55oC

储存温度

-40~+85oC

相对湿度

95%(无凝结)

 
 五、安装步骤
 

5.1 开箱及配件

    金笛Q24PL DTU 必须正确安装方可达到设计的功能,通常设备的安装必须在本公司认可合格的工程师指导下进行。

注意事项:
请不要带电安装DTU。
    为了安全运输,DTU通常需要合理的包装,当您开箱时请保管好包装材料,以便日后需要转运时使用。

DTU 标配

·DTU 主机 1个(根据用户订货情况包装)
·短棒天线(SMA 接口) 1根
·15VGA 转 RS232数据线 1条
·5V/1A直流电源
·使用说明书和配置软件(CD-ROM版本)

选件

·车载吸盘天线(SMA 接口)
·500Kbps 2KV高速隔离式RS232转RS485适配器
·TTL(2.8V)转RS232适配器
·5V/1A直流电源
·安装导轨卡片 2片

注意事项: 开箱后清点物品数量,具体的数量根据用户订货合同包装。

5.2 安装步骤

天线及SIM 卡安装:
    天线采用SMA 阴头底座,从DTU机壳的左侧部锁住即可。 DTU的SIM卡从同天线侧面插入,装入或取出时需要点动弹出SIM卡盖。
    插入时请注意SIM卡的金属接触面朝外,并将SIM卡插入抽屉后,有卡住感觉,以防SIM卡未插入到位或搬运设备时振动导致SIM 卡脱落。取出SIM 卡时,用尖物插入SIM卡左侧小黄点,SIM 卡座即可弹出。

注意事项:
    请不要在 DTU 通电的情况下插拔 SIM 卡。设备在初始化期间,会将 SIM 卡中的第一条短信息删除。用户在实际使用时,应当注意备份 SIM 卡中您有用的信息,对于已删除的信息,我司表示歉意。

5.3 关于供电电源

    DTU 模块可以应用于复杂的外部环境,通常电源的变化范围都比较大,为了很好地自适应复杂的应用环境,提高系统的工作稳定性,采用了先进的电源技术,供电电源由外部电源变压器直接供给。

注意事项:
    Q24 DTU在与基站交换信息时,电流会产生瞬间变化且峰值电流较大,因此对外部供电的电源有一定的要求。
    DTU 支持+5V~30V 电源,供电电源纹波应小于 300mV; 推荐使用标准5V DC/1A直流电源。

5.4 网络及LED指示灯检测

    连接好电缆并检查无误,连接天线,放入有效的SIM卡,给DTU上电,DTU上的指示灯亮,表示供电正常,指示灯变为绿色、定时闪烁表示DTU正常工作。

注意事项:
加电前,务必确认DTU电缆连接正确;
加电前,务必连接阻抗正确的天线,以免射频部分阻抗失配,从而损坏模块。

 
 六、金笛Q24PL DTU 设置
 

6.1 配置工具与DTU连接

    (1)运行环境:本配置工具需要使用.NET Framework 3.5运行环境,如果您的电脑上未安装该运行环境,则需要通过Windows Update服务来更新系统(Win7/Server2008或更新的Windows系统已自带运行库)。
    (2)运行配置工具:将DTUConfigure.exe拷贝到您的电脑上,双击运行该程序将出现如下界面:

    (3)DTU 参数配置通过本公司提供的配置工具 DTUConfigure 和 DTU 内置的参数设置模块共同完成,用于配置参数的 PC 和 DTU 的连接示意图如下:

6.2 DTU参数配置

    (1) 连接 PC 机和 DTU,PC 机运行参数配置软件 DTU Configure工具。DTUConfigure运行后将会自动搜索本地PC机上有效的COM串口,如下图:

    (2) 如果上图中串口对应的下拉框为空,则需检查串口线是否与PC机正确连接,检查后点击"打开串口"重新搜索COM串口。
    接下来,选择串口,波特率、校验位及其他串口参数,然后点击"打开串口"。打开后如下图所示:

    (3) 为了顺利读取和保存DTU配置参数,需要验证串口参数是否设置正确,具体操作如下: 点击"测试串口参数"按钮,如下图:

    如果出现"测试失败"提示,则表明当前串口参数有误,您可以试着更改波特率、校验位等串口参数,然后重试一次;
    如果出现"测试成功"提示,则表明当前串口参数有效,您可以顺利地进行DTU配置操作。

6.3读取DTU配置参数,进入DTU配置状态

    (1) 在串口参数设置正确的前提下,点击"读取配置"可以进入DTU配置模式并读取配置参数,如下图:

    如果串口参数不正确或者数据线松动,则会弹出提示窗口。 此时您需检查你的串口参数是否设置正确和数据线是否松动,然后再重试一次。

    (2) 设置或查看DTU参数 DTU参数设置或查看区域如下图所示:
    
    
    
    
    
    

(3) 关键参数说明:

    ① 连接模式(Mode)
    分为GPRS、SMS、CSD、LAN和NAT五种联网模式,您可以根据实际情况选择合适的联网模式。
    GPRS:DTU使用GPRS通道联网。
    SMS:DTU使用SMS短信通道联网。
    当使用 SMS短信透明传输连接时,DTU 将把串口接收到的数据转换为16进制ASCII码(端口配置为0时)或TEXT文本编码(端口配置为1时)后直接发送给指定的手机接收;第一接收手机可通过Host参数指定,而AltHost 则为第二接收手机;FIFO用于短信设置发送间隔。在此模式时,SRT和SWT超时参数无效,且发送短信期间不响应短信AT命令。
    CSD:DTU使用CSD Data Call联网(主动模式)。
    LAN:DTU使用LAN通道联网。
    NAT:DTU工作在NAT模式网关模式。
    注意:LAN和NAT模式Q24PL 暂不支持,且配置选件的情况下使用。CSD拨入(从动模式)无需配置,当DTU应答CSD拨入请求时将会被自动开启。

    ② 工作模式(Mode)
    分为手工、自动和数据三种工作模式,您可以根据实际情况选择合适的工作模式。
    手工(Manual):上电后,DTU 不会主动连接目标服务器,而是处于等待唤醒状态,此时有三种方式可以唤醒DTU,使 DTU 连接预先设定好的服务器。
    自动(Auto):模块上电后会主动连接预先设定好的服务器,并一直维持在线状态,随时都可以快速地进行数据传输。
    数据(Data):模块上电后,处于等待数据唤醒状态,当有数据向 DTU 串口发送时,DTU开始连接预先设定好的服务器,连接成功后将这些数据发送到服务器。当在设定的会话超时时间内没有数据流(或者接收到下线的特定字符),DTU 就自动下线,重新处于数据触发状态。
    该模式可以降低 GPRS 通信的流量费用,但是 DTU 从下线状态恢复通讯能力(与服务器重新连接)需要一定的时间,这与当地网络情况相关,通常为数秒到数十秒。 注意:DTU工作时,即处于闹铃唤醒状态,指定的闹铃日期时间到达时,DTU将被唤醒至上线状态。通过AT+CALA指令一共可预置16组闹铃数据。

    ③ 通讯协议(Protocol)
    DTU提供TCP和UDP两种通信方式,默认为TCP,您可以根据需要进行选择。其中 TCP 通信是基于连接的通信方式,通信一方为服务器另一方为客户端,在初始状态下服务器处于监听状态,等待客户端连接,客户端则需要主动连接服务器,实际应用中数据中心通常为服务器模式,而DTU 通常为客户端模式。在TCP 通信方式下,任何一方在收到对方的数据包后都要进行应答,所以该方式具有通信可靠的优势,但是在通信速度上会稍慢于UDP 方式。UDP 方式是不基于连接的通信方式,通信双方都是平等的,任何一方在收到对方的数据包后都无需进行应答。因为通信过程的简化,所以UDP 方式具有通信速度较快的特点,但是稳定性和数据可靠性不如TCP 方式。
    当使用 TCP 方式建立连接时,DTU 作为TCP 客户端(Client),数据中心服务器作为TCP 服务器(Server),该方式下DTU 登录数据中心服务器后即可进行数据交换;而当使用UDP 方式连接时,则不存在上述关系,数据中心主机和DTU 都要建立一个UDP 连接。因为DTU 处于移动运营商的内网,所以公网(Internet)上的网络设备无法直接和DTU 通信,在这种情况下,只能由DTU 主动连接公网设备,当DTU 使用UDP 方式发送数据到数据中心时,数据包会携带其IP 地址和端口号信息,数据中心主机收到该数据包后,可根据该信息建立一个到DTU 的UDP 连接,建立成功后,双方即可进行数据交换。但是因为GPRS 环境下UDP 方式存在不稳定、易丢包的问题,所以不推荐使用UDP 方式。

    ④ 主数据中心地址(Host)
    主数据中心的设定包括 IP 地址和端口号,如果主数据中心没有固定的 IP 地址,可以使用域名,DTU 可以根据域名连接数据中心。
    只填写主数据中心的端口号而不填写主数据中心的IP 地址,则系统进入服务端通讯模式,等待连接。
    注:当主数据中心通讯端口为0时,该数据中心无效。当使用CMWAP网关连接时建议通讯端口设为443。
    服务端模式下,仅允许接入一个客户端,如有多个连接,则最近的连接有效。本模式仅适合APN专网用户。

    ⑤ APN 信息(APN)
    
    APN名称:
接入点名称(APN) Access Point Name 是中国移动和中国联通为用户提供了不同的接入网络的类型。
    CMNET是中国移动提供的公网接入点名称,如果您没有申请私有的APN之前请勿修改出缺省值CMNET;
    3GNET是中国联通提供的3G公用的接入点名称;     APN 用户名:
    访问 GPRS 中心网络所需用户名,默认为空,建议不要修改;
APN密码:
    访问 GPRS 中心网络所需密码,默认为空,建议不要修改; 注:许多网络运营商使用空白用户名和密码。

    ⑥ 短信中心号码(CSCA)
    一般情况下,不需要配置短信中心号码,使用 SIM 卡的默认配置即可。如果短信中心 号码配置不正确,DTU 将不能发送短消息。短信中心号码的格式为"+861380xxxx500"(注意"+86"不能漏),其中"xxxx"为SIM 卡发卡城市的区号,三位区号的第一位为0。比 如使用广州的SIM 卡,那么短信中心号码为"+8613800200500"。
    通常情况下不需要修改 SIM 卡的短信中心号码。只要保持该项目为空(不填任何字符), 那么SIM 卡的短信中心号码就不会被修改。当使用设备的短信配置等功能时,一定要保证 短信中心号码的正确性,否则收发短信将不能顺利进行。

    ⑦ 备用数据中心地址(AltHost)
    
    主数据中心的设定包括 IP 地址和端口号,如果主数据中心没有固定的 IP 地址,可以使用域名,DTU 可以根据域名连接数据中心。
    只填写主数据中心的端口号而不填写主数据中心的IP 地址,则系统进入服务端通讯模式,等待连接。
    注:当主数据中心通讯端口为0时,该数据中心无效。当使用CMWAP网关连接时建议通讯端口设为443。
    服务端模式下,仅允许接入一个客户端,如有多个连接,则最近的连接有效。本模式仅适合APN专网用户。

    ⑧ 工作波特率(IPR)
    该参数控制 DTU 串口的通信波特率,必须使用标准波特率进行通信。Q24PL DTU支持的波特率为300~460800。

    ⑨ PPP拨号模式(PPP)
    DTU内建PPP拨号功能,可选择GPRS、UART1或UART2三种拨号模式之一。
    GPRS:拨入GPRS网络(不论网络为GPRS、EDGE或WCDMA,系统均使用此选项)。
    UART1/UART2:DTU通过串口1或串口2来拨号;当需要使用外部MODEM支持时,可选择此选项。主要注意的是,DTU不会对被拨号的MODEM进行初始化,初始化功能需交由外部控制来完成。

    ⑩ 实时时钟

    实时时钟,用来设置或获取 ME 的当前日期和时间。
    日期和时间:显示 ME 的当前日期和时间,该时间是本地时间。
    同步服务器:DTU网络授时服务器,点"立即更新"可通过NTP协议对DTU校时。
    时钟同步:演示 Windows 和 DTU 之间的时钟同步。

(4) 保存配置并进入通讯模式
    ① 设置好各配置参数后,点击"保存配置"开始将各参数值保存到DTU配置中。
    
    如果串口参数不正确或者数据线松动,则会弹出提示窗口。
    此时您需检查你的串口参数是否设置正确和数据线是否松动,然后再重试一次。
    为了确保修改成功,您可以对参数进行核对,在参数配置完成后点击"当前配置查看"即可。
    若发现某个参数没有修改成功,单独对这个参数进行修改。
    ② 进入通讯状态
    确认参数配置无误后即可点击"进入通讯状态",让DTU按照预先设置好的参数开始连接目标服务器。
    

    ③ 使用配置文件
    设置好各配置参数后,点击"保存配置文件"可将当前的配置参数保存到本地磁盘,下次需要使用相同配置时,无需再在操作界面上输入每个参数,仅需点击"加载配置文件"即可方便的从本地磁盘加载历史配置记录。

    ④ MODEM模式
    当DTU需要作为传统的GSM/GPRS MODEM使用时,您必须点击"启用MODEM",让DTU关闭DTU功能部分,此后DTU便成了普通的GPRS MODEM,可以用作短信猫或连接PC做GPRS拨号MODEM使用。

 
 七、透明传输配置使用案例
 

1、连接好DTU与PC端,打开配置软件

2、配置好串口参数,进行DTU与PC端的连接。点击'打开'按钮。

3、若不能成功连接,检查线路连接,串口参数是否正确,并重试。
   连接成功后,点击左下角按钮区域中的'进入配置状态'

4、在左侧面板DTU设置参数中进行参数的更改。本例为实现'透明传输',只进行此功能的相关配置。
   ① 系统设置 栏中,连接模式选择 GPRS,工作模式选择 Auto ,数据端口选择 UART1,调试端口为 Disabled,状态提示为UART1,串口2 为 Disabled。 设置完毕后,如图所示:


   ② 目标设置 栏中,通讯协议为TCP(作为从机),主数据中心地址:210.76.108.242 端口:1030 (此处为服务器端的IP地址和端口),若有备用服务器,可在备用数据中心地址中填写。配置完成后如图所示:


   ③ 传输控制 栏中,工作波特率为115200,数据、校验及停止位选择 8N1,数据控制流都为None,其他的可以选为默认。配置完成后如下图所示。


    ④ 网络设置 栏中,PPP拨号模式选择GPRS,APN名称选为 cmnet,APN用户名和密码都为空,短信中心号码按当地填写,或按默认执行。配置完成后如下图所示:

    5、配置完参数后,点击命令按钮"保存配置",然后点击 "进入通讯状态",DTU将开始与远程服务器进行连接。
    

    6、测试连接的成功性:可在配置软件中的数据传送区输入要往服务器端发送的数据,点击 发送 按钮
    
    使用远程桌面可以查看在服务器端是否收到数据,可以使用TCP调试助手进行查看,在本案例中已建立了良好的连接。如图所示

                              发送端图示


                              接收端图示

    7、总结:至此,金笛Q24PL DTU 与远程数据服务器端已建立了透明传输的机制,从上面的步骤配置保存后,DTU模块每次上电,初始化完毕之后,将会自动与所设置的远程服务器数据中心进行连接。若要进行相关的更改,需要再按此步骤进行一次。