GPRS/GSM模塊知識匯總（功能 應用 選型 調試）

1：什么是GPRS GSM ？

目前，第二代移動通信技術(GSM)逐漸向第三代移動通信技術 3G)發展，而GPRS(通用分組無線業務)作為GSM向3G的過渡技術，就成為了連接GSM與3G的橋梁。

GSM是Global System for Mobile Communications的縮寫，意為全球移動通 信系統，是世界上主要的蜂窩系統之一。GSM是基于窄帶TDMA制式，80年代興起于歐洲，GSM通信方式的方便之處在于它提供了一個智能卡，即SIM卡，并且機卡可以分離，這樣用戶可以更換GSM通信終端而無需更換SIM卡ID。GSM通信方式還允許用戶發送和接收每條不超過160字長度的短信息，這就促成了GSM通信網絡與監控裝置的實際應用向結合。

GPRS是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的英文簡稱，是在現有的GSM系統上發展出來的一種新的分組數據承載業務。它通過利用GSM網絡中未使用的TDMA信道，提供中速的數據傳遞。能提供比現有GSM網更高的數率，用戶通過GPRS可以在移動狀態下使用各種高速數據業務，包括收發 mai1，進行internet瀏覽等。

GPRS使用戶能夠在端到端分組傳送模式下發送和接收數據。由于無線資源采用動態分配方式，一個用戶可分配多個時隙，一個時隙也可由多移動臺共享，用戶雖然與網絡一直連接，但僅當數據傳送時才占用信道資源，與原有的電路型業務相比較，用戶使用GPRS業務將具有建鏈時間短、 數據傳輸速率高、費用低等特點。

GPRS與現有的GSM語音系統最根本的區別是，GSM是一種電路交換系統，而GPRS是一種分組交換系統。因此，GPRS更適用于間斷的、突發性的或頻繁的、少量的數據傳輸，也適用于偶爾的大數據量傳輸。相對于GSM的電路交換數據傳送方式，GPRS的分組交換技術具有“永遠在線”、“流量計費”、“回響快速”和“傳輸高速”等優點需要說明的是帶GPRS的模塊都帶GSM功能。而GSM模塊只是含有GSM功能。

2：GPRS/GSM模塊功能通俗概述?

GPRS/GSM模塊也常被稱為手機模塊，那是因為手機就是由CPU、GPRS/GSM模塊、IO設備構成的，我們在理解GPRS模塊的時候和多和自己的手機做對比，一些問題就變得很簡單了。

類似于手機，當我們使用GPRS模塊做通信設備時，用單片機、ARM、PLC、PC機等處理器通過串口通信發送AT指令控制GPRS/GSM模塊進行發短信、打電話、鏈接互聯網（需要知道目標固定公網IP+端口號），（同一時刻只能用一個）把我們所需要的信息發送到目標手機和服務器。反過來，我們用手機和電腦也能控制帶有GPRS/GSM模塊的設備，就像我們日常生活中利用手機可以互發短信、打電話、QQ、微信、上網一樣！拿著手機就能知道設備的狀態，無論多遠發個短信就能控制自己的設備。

大家都知道發短信、打電話都是需要輸入手機號碼的，因此我們控制模塊發短信、打電話也需要用AT指令輸入目標號碼。如撥打電話需要通過串口發送ATD*****5814，返回ok 就可以了。

下面說說GPRS的網絡通信功能，這也GPRS模塊最令人興奮、利用最多的功能，因為：

第一，它嵌入了TCP/IP協議，我們僅通過串口發送目的信息和數據信息就可以完成TCP/IP通信，我們就可以利用它作為網關來使用，方便我們遠程登錄和查看。

第二，利用GPRS進行網絡通信，我們只需交納流量費，幾塊錢就可以獲得幾十甚至上百兆的流量，其數據量要比同等價格的短信包要大得多。

而一般來說GPRS模塊都具備GSM功能，即短信和電話業務，硬件成本也差不多，這就是為什么現在很多公司選擇GPRS/GSM模塊而不單單是GSM模塊的原因。

我們用PC機瀏覽網頁、登錄郵箱、QQ聊天等都需要訪問對應的服務器。瀏覽網頁需要有鏈接或者輸入服務器的網絡地址，運行QQ等聊天工具時也需要其程序內部有訪問服務器的代碼，解析到最后就是服務器的固定的IP地址和端口號。這里的IP地址一定是固定的公網IP或者是可通過登錄路由器進行映射的固定公網IP和端口號，請大家注意，這也是調試GPRS網絡功能和建立GPRS監控中心服務器的必備網絡條件。

GPRS模塊的IP是服務商動態分配的，一般不能當做服務器來使用，兩個GPRS模塊不能脫離中心服務器直接進行網絡通信！

公網接入方式：上網的計算機得到的IP地址是Internet上的非保留地址，公網的計算機和Internet上的其他計算機可隨意互相訪問

如 GTM900打開一條TCP鏈接：AT%IPOPEN="TCP","219.135.251.239",60000<回車><換行>

返回CONNECT其中60000是端口號，是可以自己設定的。 IP地址和端口號就是自己要發送目的地的IP和地址。

配置完后就可以發送數據了，發送英文字母及數字是以ASCII碼進行發送的，例如發送數據1234@，在發送中需要查詢ASCII對照表才好辦，31和32代表字符‘0’，’1’，依次類推，AT%IPSEND="3132333440"

返回%IPSEND:15返回OK

數據的接收也是類似簡單，具體的問題如查看IP地址是否為公網、路由器IP地址映射和使用其他功能的方法等，將在我們的說明書中進行詳細講解?？梢哉f我們用一個單片機加一個GPRS/GSM模塊就可以做一個簡單手機，如果我們的硬件和軟件功底夠厲害，那么山寨出來一個Iphone都不成問題！當然我們目的不是山寨出來一個普通手機，而是做一個超級手機，能實現我們要求功能的一個系統！

關于DTMF雙音多頻 相信大家對用手機撥打10086或者10010這兩個客戶服務中心電話并不陌生吧，我們在撥通以后就會語音提示“普通話請按1”、“查詢服務請按2”、“。。?！敝惖?，如果這里我們按下了相應按鍵就會進入下一步。。。那么10086或者10010服務中心是怎么知道我們按下的是哪個按鍵呢？好了，那我們來揭曉答案，他們就是利用了DTMF語音解碼功能。我們和帶有DTMF功能的設備進行電話通話過程中，就可以通過手機/座機按動按鈕來控制設備的運作，如：繼電器吸合、電機工作以及報警等。因此DTMF模塊通常是和GPRS/GSM模塊配合使用的。

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。覆蓋從傳感器、控制器到云計算的各種應用。產品服務智能家居、交通物流、環境保護、公共安全、智能消防、工業監測、個人健康等各種領域。它是下一個推動世界高速發展的“重要生產力”！是繼通信網之后的另一個萬億級市場。而以GPRS為代表的通信技術是其極其重要的一環，掌握了GPRS通信技術，你就掌握了一個萬億市場！

3：兩個GPRS模塊之間能進行通信嗎？

如果兩個模塊知道對方的SIM卡號就可以互發短信，但卻不能直接進行網絡通信，原因是服務商分配給手機的IP地址是不固定的，每次登陸的網絡地址都可能不一樣，我們不知道對方的IP和端口號是無法進行網絡通信的，這也是為什么手機不能當做服務器來使用的原因。

我們之所以能用手機進行QQ聊天，是因為大家登陸QQ時是登上了騰訊服務器，服務器負責信息中轉的。我們如果非想讓兩個GPRS模塊進行網絡通信，就可以借鑒QQ，建立一個具備固定公網IP和端口的服務器，進行數據中轉。也是構建一個星形網絡。

在這里還要說明的是工程上一般也不會讓兩個GPRS模塊直接進行互相網絡通信，常見的是在小范圍內用免費頻段的無線模塊構成簡單的局域網，各節點可進行通信，有一個中心節點作為集中器外加GPRS作為網關，將免費局域網內部信息上傳到網站服務器上。

4：GPRS模塊可以作為DTU來使用嗎？

DTU (Data Transfer unit)全稱數據傳輸單元，廣義講可以傳輸數據的模塊都可以叫DTU，Zigbee模塊如CC2530模塊、無線串口透明傳輸模塊如APC230都可以稱作DTU。

很多客戶問能不能像用普通無線透明串口模塊一樣來使用GPRS模塊？通過串口直接發送數據（而非指令+數據），也就是以無線的形式直接將串口數據轉換為IP數據或將IP數據直接轉換為串口數據。從上文說到的GPRS發送數據的方法，我們知道單獨GPRS模塊是不可能勝任此項工作的。 但是加上一個CPU負責數據轉發和控制就可以了！

網上有類似的DTU具備如下功能1）內部集成TCP/IP協議棧2）提供串口數據雙向轉換功能3）支持自動心跳，保持永久在線（當長時間沒有數據通信時，移動網關將斷開DTU與中心的連接，心跳包就是DTU與數據中心在連接被斷開之前發送一個小數據包，以保持連接不被斷開，在有此需求的地方，可采用類似方法）。4）支持參數配置，永久保存5）支持用戶串口參數設置等其他功能，但是價格要比一般的GPRS模塊貴100-200元，不適合量產的設備，因為成本太高。

5：GPRS/GSM模塊的典型應用？

A 遠程數據采集、傳輸和控制1. 電力監控 2. 油田監測 3. 遠程抄表 4. 路燈監控 5. 環境監測 6. 氣象監測 7. 水利監測 8. 熱網監測 9. 電表監測 10. 機房監控 11. 交通指示 12. 煤炭監控 13. 地震監測14. 車輛誘導 15. 供水監控 16. 高速公路監測 17. 噪聲實時監控 18. 環保重點污染源監控 19. 供水管網實時傳輸監控 20. 電力配網自動化遙控系統 21偏遠地區設備防盜

B 結合GPRS及基站定位技術進行定位追蹤個人使用：個人車輛追蹤防盜、兒童或老人的防丟失。公司使用：安保、快遞、公交、運輸等公司，對公司車輛定位監控防盜，或對巡視人員進行監視，以便其更好完成工作。

6：常用的幾種GPRS/GSM模塊和選型？

TC35/TC35I 只支持GSM不支持GPRS不能上網（西門子）

MC35/MC35ITC35的升級版本支持GSM支持GPRS但不內嵌TCP/IP協議（西門子）

SIM300/ SIM900/GTM900 支持GSM支持GPRS且內嵌TCP/IP協議 （SIMCOM）

GTM900B/ GTM900 支持GSM支持GPRS且內嵌TCP/IP協議 接口同TC35 MC55雙頻支持GSM支持GPRS，且內嵌TCP/IP協議（西門子）

MG323 三頻 可發彩信支持GSM支持GPRS，且內嵌TCP/IP協議接口同 MC55 （華為）

TC35/TC35i只有極少差異，他們現在市場很少有了，大家可以用他們的升級版本MC35I

SIM900系列是這些當中最新的GPRS模塊，是SIM300的升級，從信號質量、處理能力、綜合功能來講，SIM900都比SIM300更勝一籌。而GTM900就類似SIM300，但是GTM900系列屬于華為的，比SIM300便宜一些。

SIM900A與SIM900的區別是頻率：900A是二頻，900是四頻，所以900A是900的簡化版本，一些專門的高級功能比如DTMF雙音多頻，MMS彩信協議或基站定位協議（就是不用GPS通過GSM網絡輔助實現大致定位功能，也叫LBS）必須是專門訂貨 普通的模塊是不帶的。

國內用SIM900A就可以了，價格比SIM900便宜四五十塊錢

TC35系列、 GTM900系列 、SIM300系列均已停產，市場上比較便宜的一般都是二手模塊，用的時間和新的差別不大，新的都比較貴了。

上述這些模塊的常用基本AT指令都是相同的，所以操作方法、調試軟件都是通用的，實現基本功能的單片機程序也是通用的。需要注意的是開發過程中直接參考與模塊對應的AT指令 和數據手冊來使用，因為有一些特殊功能的AT指令不一樣。

綜合各因素： 學習和簡單工程應用推薦選用GTM900系列 MC55系列產品研發推薦使用SIM900A或MG323 ，西門子的就是較貴了

7：GPRS模塊調試起來難不難嗎？

答：非常簡單，要比zigbee簡單多了！結合資料和視頻教程，20分鐘您就能學會這門非常有用技術。

我們一般是在先電腦上用串口調試一下所需AT指令，AT指令不用記，用的時候參照指令手冊就行了。然后移植到設備CPU的串口程序中。調試時可以用 串口調試助手 、遠程終端和一些朋友開發的專用軟件，三種選一個就行了，他們本質是一樣 都是通過串口向模塊發AT命令，模塊本身也是通過串口反饋指令的。具體使用看個人習慣進行選擇。推薦使用串口調試助手。

調試GPRS模塊的網絡功能時，還需要在電腦上安裝 網絡調試助手 或 集成網絡調試功能的專用軟件，這些軟件的功能就是模擬出來一個服務器 或者 終端來讓模塊進行訪問。而 模塊本身還是通過串口（上位機或單片機）發送AT指令進行設置和發送信息，這些指令信息可以用串口調試助手查看，發送的具體信息可以在網絡調試助手查看。