ZigBee和GPRS环保在线监测系统的设计与实现(4)
7 ）网络可靠。采用碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用
时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突。
8 ） 工作频段灵活 。 使用的频道分别为 2.4GHz （ 全球 ） 、 868MHz （ 欧洲 ） 及 915MHz
（美国 ） ，均为免执照频段 [ 9 ]。
(4) GPRS 无线通信技术
GPRS 是通用分组无线业务 (General Packet Radio Service) 的英文简称，是在现
有 GS M 系统上发展起来的一种承载业务 ， 目的是 为 GS M 用户提供分组形式的数据业务 。
GPRS 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 ）
形式来传输的 ， 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 [ 10 ]。
GPRS 传输方式是 GSM 较为成熟的无线数据传输业务 ， 允许用户在端到端分组转移
模式下发送和接收数据 ， 而不需要利用电路交换模式的网络资源 ， 从而提供了一种高
效 、 低成本的无线分组数据业务 。 特别适用于间断的 、 突发性的和频繁的 、 少量的数
据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。随着通讯技术的快速发展， GSM 网络已经遍
布了每一个角落，而在此网络上提供的 GPRS 数据传送业务资费甚至低于专网的文护
费用 ， 同时有着数据传输速率高 、 通信质量可靠 、 开发周期短 、 安装调试方便等显著
优点。
GPRS 采用分组交换技术 ， 每个用户可同时占用多个无线信道 ， 同一无线信道又由
多个用户共享 ， 资源被有效的利用 ， 数据传输速率高达 170Kbps 。 使用 GPRS 技术实现
数据分组发送和接收 ， 用户永远在线且按流量计费 ， 迅速降低了服务成本 。 其特点突出表现为 :
1) 实时性强
GPRS 网络接入速度快，提供了与现有数据网的无缝连接。由于 GPRS 网本身就是
一个分组型数据网，支持 TCP ／ IP 、 x ． 25 协议，因此无需经过 PSTN 等网络的转接 ，
直接与分组数据网 (IP 网或 x ． 25 网 ) 互通 ， 接入速度仅几秒钟 ， 快于电路型数据业务 。
采用 TCP ／ IP 协议，较以前的无线数据网络而言，网络接入更加直接方便。
2) 可对各监测点仪器设备进行远程控制
通过 GPRS 双向系统还可实现对仪器设备进行反向控制，如：时间校正、状态报
告、开关等控制功能，并可进行系统远程在线升级。
3) 建设成本低
由于采用 GPRS 公网平台，建设新的监测点无需进行拉线、埋线等工作，较光纤
或专线系统投资较少，设备安装方便。
4) 监控范围广
构建环保信息采集传输系统要求数据通信覆盖范围广 ， 扩容无限制 ， 接入地点无
限制 ， 能满足山区 、 乡镇和跨地区的接入需求 。 由于环保信息采集点数量众多 ， 部分
环保信息采集点位于偏僻地区，而且地理位置分散。
5) 具有良好的可扩展性。由于目前 GSM/GPRS 网络已覆盖绝大部分地区，基本不
存在盲区 ， 可实现大范围的在线监控 ， 满足环保信息采集传输系统对覆盖范围的要求 。
6) 系统的传输容量大
环保中心站要和每一个环保信息采集点实现实时连接 。 由于环保信息采集点数量
众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而 GPRS 技术能很好地满足传输突发
性数据的需要。
7) 数据传送速率高
每个环保信息采集点每次数据传输量在 10Kbps 之内。 GPRS 网络传送速率理论上
可达 171.2kbit/s ，目前 GPRS 实际数据传输速率在 40Kbps 左右，完全能满足本系统
数据传输速率 ( ≥ 10Kbps) 的需求 [ 11 ]。
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