基本介紹
網際網路地址,建立方式,解析方式,中轉方式,方式比較,
網際網路地址
工業控制中GPRS通信是基於移動通信的GPRS網路的網際網路通信，運營商（如中國移動、聯通）的GPRS網路是網際網路的一部分，使用GPRS通信的用戶根本就不需要知道GPRS網路的工作原理，我們只要知道網際網路通信的基本概念就可以了。
工控系統中的控制節點關係往往是一個多點對多點（即多中心站點對多分站點）、點對多點（中心站點對多分站）、點對點的關係。如果從網際網路接入的角度看中心站點和分站都是網際網路的終端。今後我們將中心站點負責通信管理和連線的部分用DSC（數據業務中心 Data Service Center）表示，分站負責通信管理和連線的部分用DTU(數據終端單元 Data Terminal Unit)表示。下圖是一個點對多點使用GPRS通信的網路示意圖。在這個圖中，主站和分站都分成了套用通信結果的部分和與網際網路連線的通信管理部分。為了方便在以後的描述中我們用DSC和DTU與網路的關係代替中心站點和分站與網路的關係。
下圖是DTU與DSC與網路的關係圖-01：
圖-01不論是我們日常郵寄信件還是網際網路通信，要通信就要有地址，在網際網路上地址是由兩個地址欄位組成的。其中一個是IP位址，另一個是連線埠號。IP位址表達的是將數據送到哪裡，連線埠號表達的是將數據送給那個應用程式。如果我們非要用郵寄信件的地址比喻的話IP位址就相當於門牌號：XX市XX街XX號，連線埠號就相當於收件人：XX人。沒有門牌號郵遞員就不知道將信件送到哪裡，沒有收件人郵遞員就不知道將信件送給這個地址中的哪一個人。
IP位址是由4個欄位組成，中間用點隔開，每個欄位最多用3位表達，共有12位。如192.168.0.1就是一個IP位址。
12位的IP位址所能表示的地址號碼有限，為了使這個地址系統能夠容納更多的網際網路終端，實際套用中往往採用給有些終端固定的IP位址，給有些終端非固定IP位址的方式擴大IP位址的容量，一個固定IP位址的終端占用一個IP位址號碼資源，一個非固定IP位址的終端只有在與網路連線後才由網路分配一個IP位址，當這個終端與網路下線後這個剛才分配的IP位址由網路收回，如果有其它非固定IP位址終端申請使用網際網路系統再將這些IP位址號分配給其它非固定IP位址終端使用。這種非固定的、動態分配的IP位址稱為動態IP位址。現實中的很多網際網路終端都是動態IP位址終端，比如家中上網的ADSL用戶，使用GPRS上網的手機用戶。
分站（DTU）採用什麼樣的IP接入方式,和主站(DSC)採用什麼樣的IP接入方式是建立GPRS網路所要介紹的重點.
圖-02
圖-02分站（DTU）是通過SIM卡成為移動公司的用戶的，就像我們的手機是插上SIM卡才能通信一樣，SIM卡有兩種IP位址方式,一種是動態IP的方式，一種是固定IP的方式，固定IP方式的SIM卡費用昂貴，大部分的DTU使用GPRS上網都是使用動態IP的SIM卡，也就是說大部分的DTU是動態IP接入網際網路的。在本文下面的討論中我們設定SIM卡的IP是動態的。
要通信就要知道對方的IP，如果對方的IP是動態的，就要有辦法知道對方的動態IP，並能夠將數據送達對方，這個過程就是GPRS模組的通信的建立過程。根據DCS的IP是否固定通信建立過程各不相同，主要有如下幾種方式。
建立方式
DSC是固定IP的網路形式見下圖-03：
DSC是固定IP的通信過程比較簡單，DTU上線後，系統分配一個動態IP給這個DTU，DTU根據中心站點（DSC）的IP位址將分配的動態IP和自己的站點號報告給DSC，DSC在自己的存儲區中建立一個站點號和動態IP的對照表，這個表格叫註冊表，完成的這個過程叫註冊。
圖-03
圖-03如果是DSC要發起一次通信，DSC首先要查找這個註冊表，根據要通信的站點號找到相應DTU的動態IP，根據這個動態IP發起一次通信。如果是DTU向DSC發起一次通信，由於DSC的IP是已知的，根據DSC的IP直接發起一次通信就可以了，數據到達DSC後DSC查找註冊表就能判斷那個DTU發起的通信。
註冊表的形式見下表：
DTU站點號 | 動態IP位址 |
站點1 | 263.186.120.3 |
站點2 | 263.186.120.7 |
站點3 | 263.186.135.12 |
DTU下線前要向DSC傳送注消指令，收到註銷指令後將註冊表中關於這個站點的記錄刪除。
如果系統的DSC的IP是固定的，在DTU端需要設定DCS的IP位址和使用連線埠設定的界面如下。在DCS端需要設定IP的方式為固定IP。
關於系統設定的參數主要是這個固定的IP位址。
本公司生產的G400型GPRS模組就可採用這種連線方式。
解析方式
要清晰域名解析法首先要重溫一下網際網路中域名的概念。上文說到IP位址是每個上網終端的唯一地址，但這種地址的表示方式很不容易記憶和聯想，為了記憶和傳播方便使用了給IP位址起一個容易記憶的名字的方法，給IP位址起的名字就就叫域名。域名的組成是由若干個從a到z的26個拉丁字母及0到9的10個阿拉伯數字及“-”、“.”符號構成並按一定的層次和邏輯排列的。也有一些國家在開發其他語言的域名，如中文域名。
我們日常登入的網頁都是以域名表達地址的。而網際網路上的地址是以IP位址的方式表達的，這就需要網際網路上有一個將域名轉換成IP位址的服務設備，這個設備就是域名解析伺服器。域名解析伺服器中存儲有大量的域名與IP位址對應關係的表格，當終端以傳送數據的目的域名傳送數據時，終端首先將域名傳給域名解析伺服器，域名解析伺服器將這個域名對應的IP位址傳送給終端，終端獲得IP位址後再將目標IP和數據一同傳送給網路，網路將數據傳送到對應IP位址的網路終端。
使用域名傳輸數據還有一個非常大的好處，如果終端的IP位址發生了變化，系統只需改變域名解析伺服器的表格內容，而不必改變別人登入這個終端的域名。
動態域名解析法的通信時網路的關係見下圖-04：
在這個圖中增加了動態域名解析伺服器。
圖-04
圖-04使用動態域名解析方式組建上圖中的網路，首先要申請一個域名並選擇一個動態域名解析服務的網路服務商。為了下面的描述方便我們稱這個申請的域名叫域名A
當無固定IP的DSC上網獲得動態IP後首先向動態域名解析伺服器傳送一個在這個伺服器上註冊的註冊信息，告訴動態域名解析伺服器我的域名和我的動態IP是什麼。DTU上網後要向網路傳送域名解析申請，網路將DSC的動態IP傳送給DTU，這樣就完成了動態域名解析的過程。DTU在動態域名伺服器上獲得DSC的IP位址後的通信過程與DSC是固定IP的通信相同。至於網路是如何找到動態域名解析伺服器的問題屬於網際網路的功能，我們無需深究，我們只有知道網際網路有這樣的功能就可以了。
當DSC因某種原因下線後重新上線並重新獲得新的IP位址，DSC要重新在動態域名解析伺服器上註冊。DTU也會使用一種方法（通過TCP/IP的連線和UDP的心跳逾時）感受到DSC的下線，如果DTU感受到DSC下線，DTU也會重新向網路傳送動態域名解析申請，獲得新的動態IP位址。
一般來說動態域名解析伺服器由網際網路運營商提供，比較著名的有“花生殼”品牌。有的網際網路運營商是免費提供這種服務，有的是收費的。一般來說免費的動態域名用於用戶體驗，但連線速度較慢，正式使用應該使用收費的動態域名。
如果系統的DSC的IP是動態的，在DTU端需要設定DSC的動態域名和使用連線埠，設定用軟體《N型GPRS模組設定和測試軟體》，設定時的連線和界面如下。
在DCS端需要設定IP的方式為固定IP。
中轉方式
數據中轉法通信時網路的關係如圖-05：
在這種方式中無論是DSC或DTU上網，都向數據中轉伺服器傳送註冊信息，註冊信息說明自己的站點號，動態IP位址。數據中轉伺服器在存儲區中建立一個站點號和動態IP的對照表。
圖-05
圖-05當站點間要傳送數據給另一個站點時，在傳送數據中標明傳送的目的站點和源站點，數據中轉伺服器根據目的站點查表找到目的站點的動態IP位址，將數據傳送給目的站點。
中轉伺服器一般由GPRS模組的生產商提供，如捷麥公司的G200型號的GPRS模組就採用這種數據的傳輸方式。
本公司生產的G400型GPRS模組就可採用這種連線方式。
方式比較
中心站固定IP | 動態域名解析 | 數據中轉 | |
中心站固定費用 | 高：固定IP費用 | 較高：域名申請費用 動態IP費用 | 較低 |
通路建立時間 | 快 | 較慢 | 快 |
數據收發時間 | 快 | 快 | 較慢 |
套用軟體對通信數據的使用方式 | 通過動態程式庫或虛擬串口 | 通過動態程式庫 或虛擬串口 | 通過串口 |
GPRS模組型號 | G400 | G400 | G200 |
