现如今,我们对于气象数据的需求越来越高,比如,我们出去游玩时需要了解景区的生态环境和气象环境要素,有关部门需要了解高速公路气象状况以确保行车安全,农民伯伯需要了解更加精准的温度、降水量等气象要素信息来确定什么时间播种或者收获,学校也需要获取气象数据来帮助学生了解自然、扩展视野。对于气象数据的获取我们也有了更加先进的设备——气象站。

 

气象站可采集温度、湿度、风速、风向、噪声、光照、紫外线、降雨量、蒸发量等气象要素,并将采集到的数据实时上传到监控平台,单单是上传方式,就有 RJ45 网口上传、GPRS 上传、4G 上传等多种方式。本文,我们主要了解一下较为常见的 GPRS 通信

 

一、GPRS 通信方式简介

GPRS 是通用无线分组业务(General Packet Radio System)的缩写,是介于第二代和第三代之间的一种技术,通常称为 2.5G。GPRS 采用与 GSM 相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的 TDMA 帧结构。因此,在 GSM 系统的基础上构建 GPRS 系统时,GSM 系统中的绝大部分部件都不需要作硬件改动,只需作软件升级。有了 GPRS,用户的呼叫建立时间大大缩短,几乎可以做到“永远在线”。此外, GPRS 是以营运商传输的数据量而不是连接时间为基准来计费,所以每个用户的服务成本更低。

 

二、基本工作原理

GPRS 是在原有的基于电路交换方式的 GSM 网络上引入两个新的网络节点: GPRS 服务支持节点(SGSN)和网关支持节点(GGSN)。SGSN 和 MSC 在同一等级水平,并跟踪单个 MS 的存储单元实现安全功能和接入控制,并通过帧中继连接到基站系统。GGSN 支持与外部分组交换网的互通,并经由基于 IP 的 GPRS 骨干网和 SGSN 连通。

 

GPRS 终端通过接口从气象站取得数据,处理后的 GPRS 分组数据发送到 GSM 基站。分组数据经 SGSN 封装后,SGSN 通过 GPRS 骨干网与网关支持接点 GGSN 进行通信。GGSN 对分组数据进行相应的处理,再发送到目的网络,如 Internet 或 X.25 网络。

 

若分组数据是发送到另一个 GPRS 终端,则数据由 GPRS 骨干网发送到 SGSN,再经 BSS 发送到 GPRS 终端。

 

三、GPRS 通讯优势

1、覆盖范围广

GPRS 通讯能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求,虽然气象站数量多,分布在全国各地,部分气象站位于偏僻地区,地理位置分散,但是 GPRS 网络已覆盖全国各地,2G/4G 两种网络随意选,能够满足气象站对覆盖范围的要求。

 

2、数据传输速率高

每个气象站点每次数据传输量在 10Kbps 之内,目前,GPRS 实际数据传输速率在 40Kbps 左右。

 

3、通信费用低

采用有线方式传输信息必须配备专门的线路进行连接,费用较高,而使用 GPRS 无线通讯方式,只需要按数据流量计费即可,资源利用率高,采用 2G 通讯网络,最低只需要 30 元每月。

 

4、支持 IP 协议和 X.25 协议

GPRS 支持因特网上应用最广泛的 IP 协议和 X.25 协议,而且由于 GSM 网络覆盖面广,使得 GPRS 能提供 Internet 和其它分组网络的全球性无线接入。