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1、DTU使用说明书资料DTU使用说明书此说明书适用于下列型号产品：型号产品类别F2116GPRS IP MODEMF2216CDMA IP MODEMF2416WCDMA IP MODEMF2616EVDO IP MODEMF2716TDD-LTE IP MODEMF2816FDD-LTE IP MODEMF2A16LTE IP MODEM文档修订记录日期版本说明作者2016-4-3V1.0.0初建wzj 第一章 产品简介 1.1产品概述F2X16系列IP MODEM是一种物联网无线数据终端，利用公用蜂窝网络为用户提供无线长距离数据传输功能。 该产品采用高性能的工业级32位通信处理器和工业级无线

2、模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，同时提供RS232和RS485（或RS422）接口，可直接连接串口设备，实现数据透明传输功能；低功耗设计，最低功耗小于5mA12VDC；提供1路ADC,2路I/O，可实现数字量输入输出、脉冲输出、模拟量输入、脉冲计数等功能。 该产品已广泛应用于物联网产业链中的M2M行业，如智能电网、智能交通、智能家居、金融、移动POS终端、供应链自动化、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、 气象、数字化医疗、遥感勘测、军事、空间探索、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。IP MODEM典型应用如图 1-1 所示：图1-1IP MODEM应用拓扑图1.2 产

3、品特点工业级应用设计 采用高性能工业级无线模块 采用高性能工业级32位通信处理器 低功耗设计，支持多级休眠和唤醒模式，最大限度降低功耗 采用金属外壳，保护等级IP30。金属外壳和系统安全隔离，特别适合于工控现场的应 用 宽电源输入（DC 536V）稳定可靠 WDT看门狗设计，保证系统稳定 采用完备的防掉线机制，保证数据终端永远在线 RS232/RS485/RS422 接口内置15KV ESD保护 SIM/UIM 卡接口内置15KV ESD保护 电源接口内置反相保护和过压保护 天线接口防雷保护（可选）标准易用 采用工业端子接口，特别适合于工业现场应用 提供2路标准RS232和1路标准RS485（

4、或RS422）接口，可直接连接串口设备 可定制TTL电平串口，可定制ADC 智能型数据终端，上电即可进入数据传输状态 提供功能强大的中心管理软件，方便设备管理（可选） 使用方便，灵活，多种工作模式选择 方便的系统配置和维护接口 支持串口软件升级和远程维护功能强大 支持TCP server功能，可同时支持4个TCP连接（可选） 支持双数据中心备份传输及多数据中心同步传输（5个数据中心） 提供2路I/O，可实现2路数字量输入输出；可定制2路脉冲输出、2路模拟量输入、 2路脉冲计数功能 支持多种上下线触发模式，包括短信、电话振铃、串口数据触发上下线模式 支持根据域名和IP地址访问中心 内嵌标准的TC

5、P/IP协议栈，支持透明数据传输 支持APN/VPDN1.3工作原理框图IP MODEM结构框图如图1-2所示： 图1-2 IP MODEM结构框图1.4产品规格F2X16 系列无线参数项 目内 容F2116 GPRS IP MODEM标准及频段支持EGSM900/GSM1800MHz双频可选GSM850/900/1800/1900MHz四频支持GSM phase 2/2+支持GPRS class 10，可选class 12理论带宽85.6Kbps发射功率GSM850/900：33dBmGSM1800/1900：30dBm接收灵敏度-107dBmF2216 CDMA IP MODEM标准及频段

6、支持CDMA2000 1xRTT 800MHz单频可选800/1900MHz双频，450MHz单频理论带宽153.6Kbps发射功率30dBm接收灵敏度-104dBmF2416 WCDMA IP MODEM标准及频段支持UMTS/WCDMA/HSDPA/ HSUPA/HSPA+ 850/1900/2100MHz三频，可选850/900/1900/2100MHz四频支持GSM850/900/1800/1900MHz四频支持GPRS/EDGE CLASS 12理论带宽HSDPA:7.2Mbps(下行速率)，HSUPA:5.76Mbps(上行速率)UMTS: 384Kbps(上行速率/下行速率)HS

7、PA+:21Mbps（下行速率）5.76Mbps（上行速率）发射功率24dBm接收灵敏度-109dBmF2616 EVDO IP MODEM标准及频段支持CDMA2000 1X EVDO Rev A 800MHz单频可选800/1900MHz双频，450MHz单频支持IS-95 A/B 和CDMA2000 1xRTT无线网络理论带宽3.1Mbps（下行速率），1.8Mbps（上行速率）可选EVDO Rev. B:14.7Mbps（下行速率），5.4Mbps（上行速率）发射功率23dBm接收灵敏度-104dBmF2716 TDD-LTE IP MODEM标准及频段支持TDD-LTE 2600/1

8、900/2300MHz（Band 38/39/40） 可选800/1400/1800MHz（Band 27/61/62）TD-SCDMA 2010/1900MHz（A/F频段，Band 34/39）GSM/GPRS/EDGE 900/1800/1900MHz理论带宽TDD-LTE：61Mbps(下行速率)，18Mbps(上行速率)TD-SCDMA : 2.8Mbps(下行速率)，2.2Mbps(上行速率)，发射功率23dBm接收灵敏度-97dBmF2816 FDD-LTE IP MODEM标准及频段支持FDD-LTE 2600/2100/1800/900/800MHz（Band1/3/7/8/

9、20）可选700/850/1700/1900/2100MHz (Band 2/4/5/13/17/25)支持DC-HSPA+/HSPA+/HSDPA/HSUPA/WCDMA/UMTS 2100/1900/900/850/800MHz(Band 1/2/5/6/8）支持EDGE/GPRS/GSM 850/900/1800/1900MHz理论带宽FDD-LTE：100Mbps(下行速率)，上行速率50Mbps(上行速率)HSDPA:7.2Mbps(下行速率)，HSUPA:5.76Mbps(上行速率)UMTS:384Kbps (下行速率/上行速率)HSPA+: 42Mbps(下行速率) 5.76Mb

10、ps(上行速率)发射功率23dBm接收灵敏度-93.3dBmF2A16 LTE IP MODEM标准及频段支持全网：TDD-LTE、FDD-LTE、EVDO、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA1X、GPRS/EDGE理论带宽FDD-LTE：100Mbps(下行速率)，50Mbps(上行速率)TDD-LTE：61Mbps(下行速率)，18Mbps(上行速率)CDMA20001XEVDORevA：3.1Mbps(下行速率)，上行速率1.8Mbps(上行速率)WCDMA：42Mbps(下行速率)，5.76Mbps(上行速率)TD-SCDMA：4.2Mbps(下行速率)，2.2Mbps(上行速率)

11、发射功率23dBm接收灵敏度-93.3dBm硬件系统项 目内 容CPU工业级32位通信处理器FLASH512KB（可扩展至8MB）SRAM256KB接口类型项 目内 容串口2个RS232和1个RS485（ 或RS422 ）接口，内置15KV ESD保护，串口参数如下：数据位：5、6、7、8位停止位：1、1.5、2位校验：无校验、偶校验、奇校验、SPACE及MARK校验串口速率：110230400bits/s指示灯具有电源、通信及在线指示灯天线接口标准SMA阴头天线接口，特性阻抗50欧SIM/UIM卡接口标准的抽屉式用户卡接口，支持1.8V/3V SIM/UIM卡，内置15KV ESD保护电源接

12、口端子接口，内置电源反相保护和过压保护供电项 目内 容标准电源DC 12V/0.5A供电范围DC 536V功耗工作状态功 耗通信状态45165mA12VDC(2G:4555 mA 3G:80165 mA 4G:7595mA ) 105365mA5VDC(2G:105115 mA 3G:165365 mA 4G:150200mA )待机状态3550 mA12VDC 55105 mA5VDC休眠状态3mA12VDC 6mA5VDC物理特性项 目内 容外壳金属外壳，保护等级IP30。外壳和系统安全隔离，特别适合工控现场应用外形尺寸91x58.5x22 mm (不包括天线和安装件)重量205g其它参数

13、项 目内 容工作温度-35+75C （-22+167）储存温度-40+85C （-40+185）相对湿度95%(无凝结)第二章 安装2.1概述IP MODEM必须正确安装方可达到设计的功能，通常设备的安装必须在本公司认可合格的工程师指导下进行。 注意事项：请不要带电安装IP MODEM。2.2 开箱为了安全运输，IP MODEM通常需要合理的包装，当您开箱时请保管好包装材料，以便日后需要转运时使用。IP MODEM包括下列组成部分： IP MODEM主机 1个(根据用户订货情况包装) 使用说明书光盘 1张 车载天线(SMA阳头) 1根 标配12VDC/0.5A电源 1个 RS232三芯线 1条

14、（或RS485线1条，可选）2.3安装与电缆连接外形尺寸：IP MODEM封装在金属机壳内，可独立使用，两侧有固定的孔位，方便用户安装，具体的尺寸参见下图。（单位:mm）图2-1 安指示图天线及SIM卡安装：IP MODEM天线接口为SMA阴头插座。将配套天线的SMA阳头旋到IP MODEM天线接口上，并确保旋紧，以免影响信号质量。安装或取出SIM卡时，先用尖状物插入SIM卡座右侧小黄点，SIM卡套即可弹出。安装SIM卡时，先将SIM卡放入卡套，并确保SIM卡的金属接触面朝外，再将SIM卡套插入抽屉中，并确保插到位。 接口信号定义说明：接口编号接口名称默认功能扩展功能1PWR电源输入正极无2G

15、ND系统地无3RX1RS232 数据接收无4TX1RS232 数据发送无5GND系统地无6RX2RS232 数据接收可定制ADC，TTL电平串口7TX2RS232 数据发送可定制ADC，TTL电平串口8ARS485 通讯接口正极可定制ADC9BRS485 通讯接口负极可定制ADC10IO1GPIO，可检测干节点信号和3.3V开关量信号。可输出3.3V开关量信号可定制脉冲输出、脉冲计数和模拟量输入功能。11IO2GPIO，可检测干节点信号和3.3V开关量信号。可输出3.3V开关量信号可定制脉冲输出、脉冲计数和模拟量输入功能。12ADC1模拟量输入功能注：(RX1 TX1)RS232和RS485（

16、或RS422）同时只能支持一路在线。安装电缆：F2X16采用工业级端子接口，建议使用的电源线材和数据线材为28-16AWG。标配电源和数据线说明如下：电源（输出12VDC/0.5A）：线材颜色电源极性黑白相间正极黑色负极RS232线（一端为DB9母头）：线材颜色对应DB9母头管脚棕色2蓝色3黑色5RS485线（可选）：线材颜色信号定义红色RS485正极（A）黑色RS485负极（B）电源和数据接口线缆连接示意图:2.4电源说明IP MODEM 通常应用于复杂的外部环境。为了适应复杂的应用环境，提高系统的工作稳定性，IP MODEM采用了先进的电源技术。用户可采用标准配置的12VDC/500mA电

17、源适配器给IP MODEM供电，也可以直接用直流536V电源给IP MODEM供电。当用户采用外加电源给IP MODEM供电时，必须保证电源的稳定性（纹波小于300mV，并确保瞬间电压不超过36V），并保证电源功率大于4W以上。推荐使用标配的12VDC/0.5A电源。2.5指示灯说明IP MODEM提供三个指示灯：“Power”，“ACT”，“Online”。指示状态如下： 指示灯状态说明Power灭设备未上电亮设备电源正常ACT灭没有数据通信闪烁正在数据通信Online灭IP MODEM不在线亮IP MODEM在线第三章 参数配置3.1 配置连接在对IP MODEM进行配置前，需要通过出厂配

18、置的RS232串口线或RS232-485转换线把IP MODEM和用于配置的PC连接起来，如下图：3.2 参数配置方式介绍IP MODEM的参数配置方式有两种： 通过专门的配置软件： 所有的配置都通过软件界面的相应条目进行配置，这种配置方式适合于用户方便用PC机进行配置的情况。 通过扩展AT命令（以下简称AT命令）的方式进行配置：在这种配置方式下，用户只需要有串口通信的程序就可以配置IP MODEM的所有的参数，比如WINDOWS下的超级终端，LINUX下的minicom,putty等，或者直接由用户的单片机系统对设备进行配置。在运用扩展AT命令对IP MODEM进行配置前需要让IP MODE

19、M进入配置状态，其步骤请参考附录。下面以配置软件的方式为主详细介绍IP MODEM的各配置项。 注：对于参数配置涉及相关的应用扩展AT命令，请参见“F2X16应用扩展AT指令集”3.3 参数配置详细说明参数中有HEX格式的数据设置，对于HEX格式，那么数据必须为十六进制字符，且字符数不能为奇数。 如“12AB” 格式正确 “12A” 格式错误，字符数为奇数 “12G” 格式错误，非十六进制字符3.3.1 配置工具运行界面在串口参数设置栏内显示当前打开串口的串口参数，默认波特率为115200，连接设备打开相应串口号，运行界面如下：3.3.2 设备上电设备上电后，参数配置软件使IP MODEM进入

20、配置状态后会自动载入设备中的当前配置参数，并显示在右边的 ”IP MODEM设备参数配置” 中，至此可以开始配置IP MODEM中所有配置参数。注：对于4G模块，设备上电后进入配置状态会比较慢，约40秒。3.3.3 工作模式3.3.3.1 连接协议设置针对不同的客户需求IP MODEM可以配置成多种协议模式。注：不同的协议模式下，配置工具会根据当前的协议模式展现不同参数配置项，客户只需根据展现的参数配置项配置即可。PORT协议设置心跳包采用TCP协议，数据通信也采用TCP协议，心跳包和数据通信采用同一个TCP连接，需配置8位设备ID号和手机号。设备ID8位设备ID号手机号码设备的SIM卡号码，

21、也可以配置为任意的11位数字DCTCP协议设置电力相关通讯协议，采用TCP协议传输手机号码设备的SIM卡号码，也可以配置为任意的11位数字DCUDP协议设置电力相关通讯协议，采用UDP协议传输手机号码设备的SIM卡号码，也可以配置为任意的11位数字TRNS协议设置设备工作于普通的GPRS MODEM工作方式，此模式下，IP MODEM可用于短信，CSD和拨号上网SMSCLI协议设置 IP MODEM作为短信DTU，工作数据通过短信的方式发到已绑定的手机上，同时接收已绑定的手机发送的内容，并将数据发送指定的外围接口上短信号码组绑定指定收发短信号码，最多支持5个手机号是否显示号码是否把来短信号码输

22、出到指定的接口上16进制强制转文本把16进制的数据转为文本格式收发SMSSER协议设置IP MODEM作为短信DTU，工作数据通过短信的方式发到任意指定的手机上，但对发送内容有要求，必须按指定的格式组帧发送，同时手机可以向短信DTU发送数据，短信DTU会将数据发送指定的外围接口上。是否显示号码是否把来短信号码输出到指定的接口上16进制强制转文本把16进制的数据转为文本格式收发自定义协议设置：客户端模式支持TCP或UDP传输协议，同时支持自定义注册和心跳包传输协议TCP或UDP16进制强制转文本把16进制的数据转为文本格式收发注册及心跳若选择“关闭”则无需配置以下参数，否则需要按要求配置参数包格

23、式Text:以下内容将以text格式传输Hex：以下内容将以16进制格式传输注册包自定义注册包注册包回应自定义注册包回应心跳包自定义心跳包心跳包回应自定义心跳包回应 自定义协议设置：服务端模式支持TCP或UDP传输协议传输协议TCP或UDP监听端口服务端监听端口号3.3.3.2 激活方式通常情况下IP MODEM工作在永远在线的状态，随时保持数据传输通道的畅通，及时传输应用数据。但在一些对无线通信数据流量特别敏感的场合，为了节省流量，平时可以让IP MODEM处于待机状态，一旦有应用数据需要传输的时候，通过IP MODEM的内部的激活方式，使IP MODEM上线，建立数据传输通道，传输完成后挂

24、断连接使其重新回到待机状态，IP MODEM支持如下几种激活方式。自动该方式下使IP MODEM永远在线短信激活通过给IP MODEM发送短信，只有收到绑定的手机号短信才能有效激活IP MODEM电话激活：通过电话呼叫IP MODEM，使其建立数据通信链路短信激活号码需绑定短信激活号码电话激活 通过电话呼叫IP MODEM，使其建立数据通信链路。可选择绑定电话号码。若不绑定电话激活号码，则任何手机给IP MODEM打电话均可激活。若选择绑定电话激活号码，则只有该绑定的电话激活号码才能激活，否则继续保持待机状态。注：选择绑定电话激活的手机号，一定要确保该手机号开通了来电显示业务，否则无法识别来电

25、号码电话激活号码绑定电话激活号码串口激活 数据激活的方式，通过向IP MODEM串口发送特定的数据，使IP MODEM建立或者拆除数据通信链路上线数据自定义上线数据或不配置（为空）若定义了上线数据，则必须与定义的上线数据完全匹配方能激活，否则不激活；若不配置（为空），则任意数据均可激活，注：第一帧数据会丢弃，这种情况下设备将进入深度休眠下线数据自定义下线数据或不配置（为空）激活接口只有配置为激活接口，才能激活设备，支持“串口1”和“串口2”两个外围接口数据格式激活数据内容格式，支持“Text”和“Hex”两种格式I/O激活：休眠与唤醒 通过指定I/O口电平变化激活IP MODEM，即：当I/O

26、口输入高电平或悬空时，为激活状态，输入低电平时，设备进入深度休眠状态休眠/唤醒当所选择的I/O输入低电平时，设备将进入深度休眠，输入高电平立即唤醒I/O选择休眠/唤醒的I/O口，只有选择的I/O口才能进入休眠/唤醒模式I/O激活：上线与下线 通过指定I/O口电平变化激活IP MODEM，即：当I/O口输入高电平或悬空时，为激活状态，输入低电平时，设备进入待机状态上线/下线当所选择的I/O输入高电平时，控制对应中心上线；输入低电平时，控制对应中心下线I/O1控制ALL：控制所有中心上/下线NONE：不控制中心上/下线中心1：控制第1中心上/下线中心2：控制第2中心上/下线中心3：控制第3中心上/

27、下线中心4：控制第4中心上/下线中心5：控制第5中心上/下线I/O2控制同上I/O3控制同上混合激活 同时支持短信，电话，串口和I/O激活方式的混合方式，只要满足其中一种的激活条件，IP MODEM则被激活电话激活号码若不绑定电话激活号码，则任何手机给IP MODEM打电话均可激活。若选择绑定电话激活号码，则只有该绑定的电话激活号码才能激活，否则继续保持待机状态短信激活只有收到绑定的手机号短信才能有效激活上线数据自定义上线数据或不配置下线数据自定义下线数据或不配置激活接口只有配置为激活接口，才能激活设备，支持“串口1”和“串口2”两个外围接口数据格式激活数据内容格式，支持“Text”和“Hex

28、”两种格式3.3.3.3 调试信息调试信息等级用于设备的软件调试或者简单的信息提示调试等级关闭：没有任何调试信息输出等级1：输出简单的提示信息等级2：输出详细的调试信息信息输出接口串口1：信息从串口1输出串口2：信息从串口2输出485：信息从485接口输出3.3.4 中心服务3.3.4.1 中心服务器IP MODEM 支持两种数据服务中心接收数据的方式：一种是主备中心备份的方式，中心服务器数目为1时IP MODEM将工作于主副中心备份的方式，此时主中心和备份中心配置生效。当IP MODEM上线以后，它首先去连接主中心，如果连接成功IP MODEM将和主中心进行数据通信，否则IP MODEM会尝试连接备份中心进行数据通信。注：如果没有备份中心的话，请把备份中心和主中心配置成相同的值。另一种是多中心的方式，中心数目大于1时IP MODEM将工作于多中心的方式，此时备份中心无效，主中心和中心15有效。IP MODEM最多可以支持到同时和5个中心进行数据通信，在这种模式下，IP MODEM上线后会尝试和配置的多个数据中心建立连接，并进行数据通信。3.3.4.2 多中心连接参数设置在实际应用中，如果由于中心服务器异常或者关闭服务器，导致IP MODEM始终无法建立连接， IP MODEM为了确保永远在线而不断地尝试建立