1  基于移动公网的远程数据通信

移动公网的覆盖范围愈来愈大，提供的信息服务也愈来愈多，例如基本的数传（data）、短信（sms），还有应用前景更加广阔的GSM-GPRS、CDMA1X。利用电信部门现有的稳定的可靠的网络，实现用户信息的广泛覆盖、轻松传输，具有无建网成本、功耗低、价格低等优势，已经成为不可阻挡的主流，正在成为越来越多用户的明智选择。

1.1 GPRS

GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是一种新的分组数据承载业务。GPRS与现有的GSM语音系统最根本的区别是，GSM是一种电路交换系统，而GPRS是一种分组交换系统。因此，GPRS特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。这一特点正适合大多数移动互联的应用。目前，中国移动通信公司（CMCC）建成的GPRS网络，在采用编码方式为CS-4、且无线环境良好，信道充足的情况下，支持的理论最高速率为171.2kbps ^[1]。

GPRS在达到理论最高值171.2kbps时，己经完全可以支持一些多媒体图像传输业务等对带宽要求较高的应用业务，但实际数据传输速率受网络编码方式和终端支持的因素影响。现在用户的接入速度大概在30kbps～40kbps，在使用数据加速系统后，速率体现大概在60kbps～80kbps左右^[2]。

GPRS最主要的优势在于“永远在线”和“按流量计费”。也就是说，GPRS不用拨号即可随时接入互联网，随时与网络保持联系，而且计费更合理，完全按

照实际使用的流量进行收费。GPRS是在现有GSM系统上发展出来的，它采用与GSM相同的无线调制标准、相同的频带、相同的跳频规则及同样的TDMA（Time Division Multiple Access，时分多址）帧结构，因此，GPRS的网络覆盖是比较成熟的。

1.2 CDMA1X

移动通信网络 3G 技术尚未完善，标准也没有统一，但由于代表了未来的发展方向，所以在近年，以CDMA1X为代表的2.75G移动通信技术将有一个较快

的发展。CDMA1X是一种新型的移动数据通信业务，是中国联通在完善优化CDMA网络建设过程中推出的第2.75代通信技术，它在目前的IS-95CDMA网络的基础上进一步升级了无线接口，使其支持高速补充业务信道，从而可实现高速互联网接入服务。CDMA1X在传递速率、功能方面具有突出的技术优势，CDMA1X 理论速率153.6Kbps，目前实际测试速率为80kbps，超过目前普通有线电话拨号上网的56kbps，特别适合像金融交易、远程监测等行业的通信需求，完全可以取代过去传统的有线MODEM、X.25、数传电台、短信等通信方式^[3]。

另外，CDMA1X终端模块的低功耗特性——通过有效方式，将电池寿命延长了一倍，使得该方式成为低功耗远程传输的首选。基于CDMA1X数据业务组成系统原理图如图1所示。

1  基于CDMA1X数据业务组成系统原理

利用CDMA移动通信网络的CDMA1X业务完成数据的传输，可免去用户自己组网的初期建设费用以及日后的网络维护费用。
    通过CDMA数据采集与监控终端，将采集到的现场数据以IP包形式发送到监控中心，在监控中心进行数据处理、存储，并提供相应的查询、统计及报表功能。监控中心也可以通过向数据采集监控终端发送IP包设定监控终端配置信息或控制命令，获取监控终端的实时数据。

2  基于工业以太网的远程数据通信

上世纪90年代中后期，国内外利用业已成熟的以太网技术，对基于以太网的工业测试系统进行了大量研究和实践，国外对现场级高速以太网的研究则大约始于1997年。尽管对以太网测控系统有不同的看法，但一般认为应是一种较好的解决方案，并具有很好的发展前景，是未来现场总线发展的方向^[4]。

远程测控主要解决的是通过计算机实现与远距离监控对象的数据通信，实现监控对象的测量与控制，系统结构图如图2所示，多台控制计算机接入以太网，远程测控模块(RTU)通过工业以太网集线器和工业以太网交换机也接入同一个以太网。远程测控模块可以完成对模拟信号、温度、数字信号的采集和初步处理，并通过工业以太网络将这些信息快速传输到控制计算机，还可以对远距离的测控对象实施视频监控，视频监控单元完成对监控对象的实时监视。

图2  远程测控系统结构图

基于Internet的远程数据采集系统可利用Internet网络收集各个站点的数据，并将这些数据保存到数据库服务器中，供管理人员和用户查询。若干个测试点采集的数据，连接到一个站点，测试点和站点之间可通过RS232进行通信，所有站点和总控机一起连接到Internet上，以TCP方式进行数据传输，总控机通过发送命令字采集具体站点的特定数据^[5]，并将采集到的数据存放到后台数据库服务器中。                    

    TCP的目的是提供可靠的数据传输，并在相互进行通信的设备或服务之间保持一个虚拟连接。TCP在数据包接收无序、丢失或在交付期间破坏时，负责数据恢复。它通过为其发送的每个数据包提供一个序号来完成此恢复。较低的网络层会将每个数据包视为一个独立的单元，因此，数据包可以沿完全不同的路径发送， 即使它们都是同一消息的组成部分。这种路由与网络层处理分段和重新组装数据包的方式非常相似，只是级别更高而已。为确保正确地接收数据，TCP要求在目标计算机成功收到数据时发回一个确认即ACK。如果在某个时限内未收到相应的ACK，将重新传送数据包；如果网络拥塞，这种重新传送将导致发送的数据包重复，但是，接收计算机可使用数据包的序号来确定它是否为重复数据包，并在必要时丢弃它。

4  结束语

基于移动公网的远程数据通信技术组网简单、迅速、灵活，不依赖于运营商交换中心的数据接口设备。通过CDMA将数据传送到中心服务器，或接收中心                                                                       服务器发送的数据，能够实现实时数据传输。采用以太网进行通信，可避免以前的测控系统连线复杂、结构单一的缺点，能够方便地将测控设备和仪器连接起来，系统的结构灵活，可根据不同的情况采取合适的结构。其应用范围十分广阔， 可以实施分布式的测控，在地理上分散的多个地方可以对远程的测控对象进行监控。利用TCP/IP协议进行通信，基于Internet的远程数据通信可以实现在复杂的网络环境下对工业系统数据采集、处理、控制。