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三种主流3G标准概述与前两代系统相比，第三代移动通信系统的主要特征是可提供丰富多彩的移动多媒体业务，其传输速率在高速移动环境中支持144kb/s，步行慢速移动环境中支持384kb/s，静止状态下支持2Mb/s。
其设计目标是为了提供比第二代系统更大的系统容量、更好的通信质量，而且要能在全球范围内更好地实现无缝漫游及为用户提供包括话音、数据及多媒体等在内的多种业务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。
目前国际电联接受的3G标准主要有以下三种：WCDMA、CDMA2000与TD-SCDMA。
CDMA是Code Division Multiple Access（码分多址）的缩写，是第三代移动通信系统的技术基础。
第一代移动通信系统采用频分多址（FDMA）的模拟调制方式，这种系统的主要缺点是频谱利用率低，信令干扰话音业务。
第二代移动通信系统主要采用时分多址（TDMA）的数字调制方式，提高了系统容量，并采用独立信道传送信令，使系统性能大为改善，但TDMA的系统容量仍然有限，越区切换性能仍不完善。
CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。
1.1 WCDMA概述全称为Wideband CDMA，中文译名为“宽带分码多工存取”，这是基于GSM网发展出来的3G技术规范，是欧洲提出的宽带CDMA技术，它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同，目前正在进一步融合。
该标准提出了GSM（2G）—GPRS—EDGE—WCDMA（3G）的演进策略。
GPRS是General Packet Radio Service（通用分组无线业务）的简称，EDGE是Enhanced Data rate for GSM Evolution（增强数据速率的GSM演进）的简称，这两种技术被称为2.5代移动通信技术。
目前中国移动正在采用这一方案向3G过渡，并已将原有的GSM网络升级为GPRS网络。
基于 GSM通信技术的远程监控系统设计皮波;姚振东;廖政炯;邱玲;刘凯;邓云逸【摘要】针对移动、分散、无人值守、实时性要求低、不定时动态监控的监控点获取设备和运行参数变量难的问题，设计了一种GSM无线网络的SMS服务作为各采集节点与计算机信息中心通信媒介的远程监控系统。
按照远程监控系统的要求对系统硬件电路进行了设计，整机以超低功耗的16位MSP430F2132微控制器为核心，由采集电路、GSM模块电路、串口转U SB电路等组成。
利用计算机作为监控中心，对整体系统进行了验证，实现了监控系统的高效可靠实用数据传输。
%Aiming at the difficulty of obtaining the equipment and operating parameters of the monitoring points ,w hich is mobile ,decen‐tralized ,unattended ,real‐time requirements of low ,the dynamic monitoring of the time ,a remote monitoring system is designed ,in which the SMS service of GSM wireless network is used as the communication medium between the acquisition nodes and the computer infor‐mation center .According to the requirements of the remote monitoringsystem ,the hardware circuit is designed with 16‐bit MSP430F2132 low power microcontroller as the core ,which consists of the acquisition circuit ,the GSM module circuit ,the USB serial circuit etc .Using the computer as the control center ,efficient and reliable data transmission of the monitoring system is realized .【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】4页(P76-79)【关键词】远程监测;微控制器;GSM模块【作者】皮波;姚振东;廖政炯;邱玲;刘凯;邓云逸【作者单位】成都信息工程学院中国气象局大气探测重点开放实验室，成都610225;成都信息工程学院中国气象局大气探测重点开放实验室，成都610225;成都信息工程学院中国气象局大气探测重点开放实验室，成都610225;成都信息工程学院中国气象局大气探测重点开放实验室，成都610225;成都信息工程学院中国气象局大气探测重点开放实验室，成都610225;成都信息工程学院中国气象局大气探测重点开放实验室，成都610225【正文语种】中文【中图分类】TN929.5随着移动通信技术的发展，GSM网络己经发展成为十分成熟的无线通信网络，已逐步地应用于监控领域。
监控传输：无线及有线方式优缺点评解
监控系统往往要根据不同用户、系统规模、覆盖面积、信号传输距离、信
息容量等对系统的功能及质量指标要求不同，而采用不同的传输方式。
监
控传输之无线方式
目前无线CDMA技术
CDMA即码分多址技术，它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。
CDMA无线网络的移动传输技术具有保密性好、抗干扰能力强、抗多径衰弱、系统容量配置灵活、建网成本低等优点。
对于安全防范
系统来说，一般采用低传输帧率以保证传输的清晰度，因为只有CIF以上的GPRS技术
GPRS是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，支持点对点和点对多点服务，以分组的形式传送数据。
GPRS最主要的优势在于永远在线和按流量计费，不用拨号即可随时接入互联网，随时与网络保持联系，资源利用率高。
但
是同CDMA一样，它存在带宽不足的问题，无法满足高质量实时的视频监控需求。
Wi-Fi技术
Wi-Fi属于短距离无线技术，覆盖范围可达100米，Wi-Fi的技术和产品到目前为止，已经相当成熟。
Wi-Fi无线保真技术，其传输速度快，802.11b的带宽可以达到11Mbit/s，而802.11a及802.11g更可达54Mbit/s。
但只能做到通视传输、定向传输，难以支持移动传输，从而限制了它在视频监控系统的应用，而且由于安全性较差，非常容易受到来自外界的攻击。
基于GSM-R的空口监测系统研究刘子豪(北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070)摘要：空口监测系统可实现地面侧U m接口与车载侧I g s m-r和U m接口的监测，与既有的C T C S-3无线接口监测系统结合实现车地全接口覆盖，为故障的精确定位和智能分析提供基础。
探讨空口监测系统的结构与功能设计，并对基于无线模块阵列的空口数据采集与解析技术、G P S及北斗并行授时技术、A T O业务监测等关键技术进行详细阐述。
最后，结合实际应用情况介绍系统采集设备的现场部署经验。
关键词：CTCS-3;空口监测;GSM-R;ATO中图分类号：U285 文献标志码：A 文章编号：1673-4440(2021)01-0053-07 Research on Air-Port Monitoring System based on GSM-RLiu Zihao（CRSC Research & Design Institute Group Co., Ltd., Beijing 100070, China）Abstract: The air-port monitoring system can realize the monitoring of the Um interfaces on the ground, and the Igsm-r and Um interfaces on the vehicle. It can be combined with the existing C TCS-3 wireless interface monitoring system to realize the full interface coverage of vehicle and ground and provides a basis for the precise location and intelligent analysis of faults. This paper discusses the system structure and function design of the air port monitoring system, and elaborates the key technologies such as air port data acquisition and analysis technology based on wireless module array, GPS and Beidou parallel timing technology, and ATO service monitoring. Finally, the fi eld deployment experience of the system acquisition equipment is introduced based on the practical application.Keywords: CTCS-3; air port monitoring; GSM-R; ATODOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2021.01.0111 概述伴随着高速铁路快速发展，GSM-R网络在时速��� km高速线路中逐渐成为行车安全的关键环节，不仅承载语音、信令等通信业务，还是CTCS-�（简称C3）列控数据传输的载体，关系到高速铁路的通信质量和运营安全。
G通信技术的关键特点和优势随着信息技术的迅猛发展，通信技术在现代社会中扮演着至关重要的角色。
其中，G通信技术作为一种广泛应用于移动通信领域的技术，具备着一系列的关键特点和优势。
本文将深入探讨G通信技术的关键特点和优势，以加深对该技术的理解和应用。
一、G通信技术的关键特点1. 多媒体传输能力：G通信技术通过提供高速的数据传输率，为用户提供了多媒体传输的能力。
不仅可以实现高质量音频和视频的传输，还可以支持各种图像、文本和数据的传输，满足了不同用户多样化的通信需求。
2. 宽带通信：与传统的通信技术相比，G通信技术的一大特点在于它具备了宽带通信的能力。
宽带通信带来的主要好处是传输速率更快、带宽更宽，使得用户可以更快捷、高效地进行数据传输和信息交流。
3. 更广阔的覆盖范围：G通信技术的另一个关键特点是它的覆盖范围更广阔。
通过合理的基站布署和网络拓扑结构，G通信技术可以将通信信号传输到人口稠密区域，同时也能够覆盖到偏远地区，为更多用户提供通信服务。
4. 灵活性和容错性强：G通信技术具备较高的灵活性和容错性。
无论是基于GSM、CDMA还是TDMA等不同的接入技术，都能够根据具体情况灵活调整网络结构，并在一定程度上进行容错处理，提高通信系统的稳定性和可靠性。
二、G通信技术的优势1. 高效的网络连接：G通信技术采用了先进的信号处理和编码技术，使得网络连接更加快速、稳定。
用户可以随时、随地进行通信，无论是语音通话、视频聊天还是传输文件，都能够获得高质量的使用体验。
2. 多样化的应用：G通信技术为用户提供了多样化的应用服务。
除了传统的通信服务外，G通信技术还支持移动支付、移动办公、移动医疗等应用，为用户提供更便捷、高效的生活和工作方式。
3. 强大的扩展能力：G通信技术具备较强的扩展能力，能够满足未来通信需求的快速增长。
从2G到3G再到现在的4G和5G，G通信技术已经不断进行技术升级和扩展，为用户提供更高速、更稳定的通信服务。
12种无线接入方法关于12种无线接入方法无线发展，离不开无线技术的进步。
那么我们现在的无线接入技术都有哪些呢?有些技术我们还在使用，有些已经渐渐淡出了我们的视野。
那么，就让我们一起来归纳下这些无线接入技术类型吧。
无线接入技术类型1 GSM接入技术GSM是一种起源于欧洲的移动通信技术标准,是第二代移动通信技术｡该技术是目前个人通信的一种常见技术代表｡它用的是窄带TDMA,允许在一个射频即“蜂窝"同时进行8组通话｡GSM是1991年开始投入使用的｡到1997年底,已经在100多个国家运营,成为欧洲和亚洲实际上的标准｡GSM数字网具有较强的保密性和抗干扰性,音质清晰,通话稳定,并具备容量大,频率资源利用率高,接口开放,功能强大等优点｡我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准,此前一直是采用蜂窝模拟移动技术,即第一代GSM技术(2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络)｡目前,中国移动､中国联通各拥有一个GSM网,GSM手机用户总数在1.4亿以上,为世界最大的移动通信网络｡无线接入技术类型2 CDMA接入技术即code-division multiple access 的缩写,译为“码分多址分组数据传输技术",被称为第2.5代移动通信技术｡CDMA手机具有话音清晰､不易掉话､发射功率低和保密性强等特点,被称为“绿色手机"｡更为重要的是,基于宽带技术的CDMA使得移动通信中视频应用成为可能｡CDMA与GSM一样,也是属于一种比较成熟的无线通信技术｡与使用Time-Division Multiplexing 技术的GSM不同的是,CDMA并不给每一个通话者分配一个确定的频率,而是让每一个频道使用所能提供的全部频谱｡因此,CDMA数字网具有以下几个优势:高效的频带利用率和更大的网络容量､简化的网络规划､通话质量高､保密性及信号覆盖好,不易掉话等｡另外,CDMA系统采用编码技术,其编码有4.4亿种数字排列,每部手机的编码还随时变化,这使得盗码只能成为理论上的可能｡无线接入技术类型3 GPRS接入技术相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式,GPRS是分组交换技术｡由于使用了“分组"的技术,用户上网可以免受断线的痛苦?情形大概就跟使用了下载软件NetAnts差不多｡此外,使用GPRS上网的方法与WAP并不同,用WAP上网就如在家中上网,先“拨号连接",而上网后便不能同时使用该电话线,但GPRS就较为优越,下载资料和通话是可以同时进行的｡从技术上来说,如果单纯进行语音通话,不妨继续使用GSM,但如果有数据传送需求时,最好使用GPRS,它把移动电话的应用提升到一个更高的层次｡同时,发展GPRS技术也十分“经济",因为它只需对现有的GSM网络进行升级即可｡GPRS的用途十分广泛,包括通过手机发送及接收电子邮件,在互联网上浏览等｡GPRS的'最大优势在于:它的数据传输速度非WAP所能比拟｡目前的GSM移动通信网的数据传输速度为每秒9.6K字节,而GPRS达到了115kbps?此速度是常用56K modem 理想速率的两倍｡除了速度上的优势,GPRS还有“永远在线"的特点,即用户随时与网络保持联系｡无线接入技术类型4 CDPD接入技术CDPD接入技术最大的特点就是传输速度快,最高的通信速度可以达到19.2kbps｡另外,在数据的安全性方面,由于采用了RC4加密技术,所以安全性相对较高;正反向信道密钥不对称,密钥由交换中心掌握,移动终端登录一次,交换中心自动核对旧密钥更换新的密钥一次,实行动态管理｡此外,由于CDPD系统是基于TCP/IP的开放系统,因此我们可以很方便地接入Internet,所有基于TCP/IP协议的应用软件都可以无需修改直接使用;应用软件开发简便;移动终端通信编号直接使用IP地址｡CDPD 系统还支持用户越区切换和全网漫游､广播和群呼,可与公用有线数据网络互联互通｡无线接入技术类型5 固定宽带无线接入(MMDS/LMDS)技术宽带无线接入系统可以按使用频段的不同划分为MMDS(Multi-channel Multi-point Distribution Service)和LMDS(Local Multi-point Distribution Service)两大系列,中文含义叫本地多点分配业务｡这是一种微波的宽带技术,又被喻为“无线光纤"技术｡它可在较近的距离实现双向传输话音､数据图像､视频､会议电视等宽带业务,并支持ATM､TCP/IP和MPEG2等标准｡采用一种类似蜂窝的服务区结构,将一个需要提供业务的地区划分为若干服务区,每个服务区内设基站,基站设备经点到多点无线链路与服务区内的用户端通信｡每个服务区覆盖范围为几公里至十几公里,并可相互重叠｡由于NMDS/LMDS具有更高带宽和双向数据传输的特点,可提供多种宽带交互式数据及多媒体业务,克服传统的本地环路的瓶颈,满足用户对高速数据和图像通信日益增长的需求,因此是解决通信网接入问题的利器｡无线接入技术类型6 DBS星接入技术DBS技术也叫数字直播卫星接入技术,该技术利用位于地球同步轨道的通信卫星将高速广播数据送到用户的接收天线,所以它一般也称为高轨卫星通信｡其特点是通信距离远,费用与距离无关,覆盖面积大且不受地理条件限制,频带宽,容量大,适用于多业务传输,可为全球用户提供大跨度､大范围､远距离的漫游和机动灵活的移动通信服务等｡在DBS系统中,大量的数据通过频分或时分等调制后利用卫星主站的高速上行通道和卫星转发器进行广播,用户通过卫星天线和卫星接收Modem接收数据,接收天线直径一般为0.45m或0.53m｡由于数字卫星系统具有高可靠性,不像PSTN网络中采用双绞线的模拟电话需要较多的信号纠错,因此可使下载速率达到400kbps,而实际的DBS广播速率最高可达到12Mbps｡目前,美国已经可以提供DBS服务,主要用于因特网接入,其中最大的DBS网络是休斯网络系统公司的Direct PC｡Direct PC的数据传输也是不对称的,在接入因特网时,下载速率为400kbps,上行速率为33.6kbps,这一速率虽然比普通拨号Modem提高不少,但与DSL及Cable Modem 技术仍无法相比｡无线接入技术类型7 蓝牙技术蓝牙的英文名称为“Bluetooth",实际上它是一种实现多种设备之间无线连接的协议｡通过这种协议能使包括蜂窝电话､掌上电脑､笔记本电脑､相关外设和家庭Hub等包括家庭RF的众多设备之间进行信息交换｡蓝牙应用于手机与计算机的相连,可节省手机费用,实现数据共享､因特网接入､无线免提､同步资料､影像传递等｡虽然蓝牙在多向性传输方面上具有较大的优势,但若是设备众多,识别方法和速度也会出现问题;蓝牙具有一对多点的数据交换能力,故它需要安全系统来防止未经授权的访问;蓝牙的基本通信速度为750Kbps,不过现在带4Mbps IR端口的产品已经非常普遍,而且最近16Mbps的扩展也已经被批准｡无线接入技术类型8 Home RF技术Home RF主要为家庭网络设计,旨在降低语音数据成本｡为了实现对数据包的高效传输,Home RF采用了IEEE802.11标准中的CSMA/CA 模式,它与CSMA/CD类似,以竞争的方式来获取对信道的控制权,在一个时间点上只能有一个接入点在网络中传输数据｡不像其他的协议,Home RF提供了对流业务(Stream Media)的真正意义上的支持｡由于对流业务规定了高级别的优先权并采用了带有优先权的重发机制,这样就确保了实时性流业务所需的带宽和低干扰､低误码｡Home RF工作在2.4GHz频段｡它采用数字跳频扩频技术,速率为50跳/s 共有75个带宽为1MHz跳频信道｡调制方式为恒定包络的FSK调制,分为2FSK与4FSK两种｡采用调频调制可以有效地抑制无线环境下的干扰和衰落｡在2FSK方式下,最大数据的传输速率为1Mbps;在4FSK方式下,速率可达2Mbps｡最新版Home RF2.x 中,采用了WBFH wide band frequency hopping 技术来增加跳频带宽,从原来的1MHz增加到3MHz､5MHz,跳频的速率也增加到75跳/s,其数据峰值也高达10Mbps,接近IEEE802.11b 标准的11Mbps,基本能满足未来的家庭宽带通信｡无线接入技术类型9 WCDMA接入技术WCDMA技术能为用户带来了最高2Mbps的数据传输速率,在这样的条件下,现在计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松的传递｡WCDMA的优势在于,码片速率高,有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集,可以解决多径问题和衰落问题,采用Turbo信道编解码,提供较高的数据传输速率,FDD制式能够提供广域的全覆盖,下行基站区分采用独有的小区搜索方法,无需基站间严格同步｡采用连续导频技术,能够支持高速移动终端｡相比第二代的移动通信技术,WCDMA具有更大的系统容量､更优的话音质量､更高的频谱效率､更快的数据速率､更强的抗衰落能力､更好的抗多径性､能够应用于高达500km/h的移动终端的技术优势,而且能够从GSM系统进行平滑过渡,保证运营商的投资,为3G运营提供了良好的技术基础｡WCDMA通过有效的利用宽频带,不仅能顺畅的处理声音､图像数据､与互联网快速连接;此外WCDMA和MPEG-4技术结合起来还可以处理真实的动态图象｡无线接入技术类型10 3G通信技术该技术又称为国际移动电话2000,该技术规定,移动终端以车速移动时,其传输数据速率为144kbps,室外静止或步行时速率为384kbps,而室内为2Mbps｡但这些要求并不意味着用户可用速率就可以达到2Mbps,因为室内速率还将依赖于建筑物内详细的频率规划以及组织与运营商协作的紧密程度｡然而,由于无线LAN一类的高速业务的速率已可达54Mbps,在3G网络全面铺开时,人们很难预测2Mbps业务的市场需求将会如何｡无线接入技术类型11 无线局域网无线局域网Wireless LAN,简称WLAN是计算机网络与无线通信技术相结合的产物｡它不受电缆束缚,可移动,能解决因有线网布线困难等带来的问题,并且组网灵活,扩容方便,与多种网络标准兼容,应用广泛等优点｡WLAN既可满足各类便携机的入网要求,也可实现计算机局域网远端接入､图文传真､电子邮件等多种功能｡无线接入技术类型12 无线光接入系统(FSO)无线红外光传输系统是光通信与无线通信的结合,通过大气而不是光纤来传输光信号｡这一技术既可以提供类似光纤的速率,又不需要频谱这样的稀有资源｡主要特点是:传输速率高,从2Mbps到622Mbps的高速数据传输;传输距离为200米到6公里的范围;由于工作在红外光波段,对其它传输系统不会产生干扰,安全性强;信号发射和接收通过光仪器,无需天馈线系统,设备体积较小｡。
基于GSM技术的智能家居远程监控系统的设计作者：李博来源：《电子世界》2013年第03期【摘要】研究基于GSM（全球移动通信系统）技术构建智能家居远程监控系统的方法，着重讨论GPRS M22通信模块及报警控制模块的硬件设计方法，讨论基于AT命令的单片机与GSM通信模块的通信软件程序的设计，构建基于GSM网络的远程智能家居设备与用户移动设备的通信系统。
【关键词】智能家居；全球移动通信系统；远程监控1.前言智能家居是以住宅为平台，兼备建筑、通信、自动化、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。
智能家居将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统及三表抄送等）连接到一起，提供家居环境可编程定时控制等多种功能。
与传统的普通家居相比，生活的便利性与舒适性得到了极大提升[1]。
本文研究了基于GSM技术的家庭远程监控系统，采用单片机作为中央处理器，以GSM 短信息的方式进行无线通信，实现对智能家居设备的远程监控，可以接收家庭防盗、消防、门禁等探测器的报警信息，并能远程控制空调及热水器等家电的工作状态。
鉴于现有移动通信网络技术成熟、覆盖面广，所以基于GSM技术的智能家居远程监控系统具有方便、快捷、高效和高性价比的优点[2]。
2.方案设计整个智能家居远程监控系统由单片机主控模块和各功能子模块构成。
单片机通过GSM通信模块接收用户手机发送的短信息，根据短信息的内容控制各子功能模块，同时单片机通过GSM通信模块将家居系统的状态信息以短信息形式发送给用户手机。
基于GSM技术的智能家居远程监控系统整体结构框图如图1所示。
本系统无线通信部分拟采用GPRS M22模块，该模块可以在900Hz和1800Hz两种频段工作，能提供宽带的GSM应用，能进行语音和数据的传输。
用户可以利用标准的AT命令来控制模块，实现单片机与手机用户之间的短信息的收发通信。
主控模块采用AT89C51单片机，依照协议与GPRS M22模块进行通信，进行短信息的收发。
西南科技大学专业方向设计报告课程名称：通信工程专业方向设计设计名称：基于WinSocket的图像传输技术姓名：梁显龙学号: 20105517班级：通信1002指导教师：路锦正起止日期： 2013.12.1—2013.12.30 西南科技大学信息工程学院制方向设计任务书学生班级：通信1002 学生姓名：梁显龙学号：20105517 设计名称：基于WinSocket的图像传输技术起止日期：2013.12.1—2013.12.30 指导教师：路锦正方向设计学生日志课程设计评语表基于WinSocket的图像传输技术一、摘要信息技术高速发展的今天，图片信息在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。
网络信息可以通过Socket套接字[参考《windows网络编程》]进行可靠传输，因此掌握好基于TCP 的Socket网络通信技术尤为重要。
本设计意在设计出一套能够通过51单片机控制摄像头VC0706拍照，并由GSM移动通信模块通过Socket发送拍照所得图片的数据信息到上位机功能软件，最终实现图片显示的系统。
通过本设计可以使我们更加清楚地了解基于Socket传输数据信息的流程，深刻理解Socket可靠传输书数据的原因。
同时可以让我们了解图片数据结构及合成方法，全面提升我们的综合能力。
二、设计目的和意义图片信息在我们生活中发挥着越来越重要的作用。
上网浏览新闻时，我们首先关注的便是图片新闻。
因为图片新闻相比文字新闻更为直观，我们只需要看一眼便可大概知晓它所代表的新闻事件。
只有激起了读者的兴趣，读者才可能继续进行深入了解。
因此一个新闻事件配上一张合适的图片显得尤为重要。
近几年网购已成为许多年轻人购物的主要方式，当我们进行货物挑选时，只能根据卖家提供的图片进行选择。
当然，图片信息还充斥在我们网络生活的方方面面，很多情况下都需要进行可靠传输。
就目前的传输方式来看，利用WinSocket[参考《C#程序设计[M]》]进行传输，可靠性最高，可以无失真查传输图片，能有效满足人们对图片信息的需求。
综上所述，基于WinSocket的图像传输技术显得尤为重要。
通过本次设计可以使我们掌握图片的基本机构，了解WinSocket数据传输的过程，创建C/S[参考《C#实用教程[M]》]模式的Socket通信架构，全面提升自身综合素质。
三、设计原理3.1、图像数据格式图像格式种类繁多，常用的主要有.jpg、.bmp、.gif等。
其中又以.jpg较为常用，因此本设计仅对该格式进行深入学习。
将图像转换成字节数组，以十六进制进行显示。
可以发现每张图片均以FFD8开头，以FFD9结束,中间不再出现FFD8和FFD9。
因此我们可以得到图像数据的基本结构为FFD8******FFD9，其中**为以十六进制表示的0~255十进制数。
3.2、套接字工作原理利用Socket进行网络通信时，需要分别建立服务器端和客户端。
服务器端建立Socket的监听套接字后，等待客户端的连接，连接成功后便可进行正常的通信。
值得一说的是它们之间的三次握手和套接字特有的帧结构可以保证数据的准确传输。
服务器端：(1) 打开一通信通道并告知本地主机。
(2) 等待客户请求。
(3) 接收到服务请求，处理该请求并发送应答信号。
(4) 返回第二步，等待另一客户请求。
(5) 关闭服务器。
客户端：(1) 打开一通信通道，连接到服务器。
(2) 向服务器发送服务请求报文，等待并接收应答。
(3) 有新的请求时，重复第二步。
(4)请求结束后关闭通信通道并终止。
3.3、套接字工作时序图面向连接套接字的系统调用时序图：图1 套接字工作时序图3.4、GSM连接Socket服务GSM移动通信模块支持GPRS功能，因此我们可以利用它来传递数据信息。
由于GSM移动数据模块高度集成化，只需通过串口发送简单的指令便可完成GPRS数据通信。
值得注意的是，利用GPRS进行通信时，内核代码也是按照套接字通信标准同服务器进行数据交换。
通信流程：(1) GSM网络环境测试。
(2) GSM服务商查询。
(3)使用Ip地址连接方式。
(4)提供IP地址及端口号，连接服务器。
(5)接收、发送数据。
3.5、PC端Socket接收图片设计在PC端，我们需要制作一个Windows Form应用软件。
该应用软件需要建立一个服务端侦听套接字，用来接收来自客户端的信息，这里主要用来接收来自GSM传回的图片信息。
该软件同时需要完成图片的合成及显示。
任何一款应用软件，都需要一个简洁、漂亮、适用的外观。
在本次设计中应力争做到这三点，并保证程序的最高质量。
3.6、VC0706摄像头拍照流程图VC0706为串行摄像头，可在传输速度要求不高的场合使用。
拍摄相片时也较为简单，只需要通过串口发送一系列指令便可实现轻松拍照。
拍照流程：(1)上电(2)延时2.5秒(3)设置拍照图片大小指令（可选，如更改，需要复位一下才会生效）(4)复位指令（可选，如没有执行第3步，则该步不需要）(5)设置拍照图片压缩率指令（可选）(6)发送清空图片缓存指令(7)发送拍照指令(8)发送读取所拍图片长度指令(9)根据第8步所获得的图片长度，发送读取图片数据指令(10)如再次拍照，则返回第6步，先清空缓存，然后开始下一张图片拍照四、详细设计步骤4.1、获取图片数据单片机STC12C5A60S2为51系列单片机的升级版，其功能大大增强。
本次设计中需要用到两个串口，该单片机可以满足该要求。
图片数据的采集正是通过该单片机向摄像头VC0706发送拍照指令，取得图片数据。
拍照流程在3.6中已经详细给出，程序流程也正是按照其流程进行。
下面仅给出部分程序。
程序：Timer0Init(); //定时器初始化Uart2Init(0,1,247); //COM2 波特率设置为38400bpsCAMInit(); //摄像头初始化(详见CAMInit()函数)TakePhoto(); //拍照(详见 TakePhoto()函数)while(1){if(ONOFF==0){TakePhoto(); //拍照}}/*摄像头初始化函数*/void CAMInit(){Uart2SendHexs(camsize,9); //CAM长、宽度设置delayms(50);Uart2SendHexs(camrest,4); //如果有CAM长、宽度设置，那么需要复位delayms(2000);Uart2SendHexs(camyasuo,9); //CAM压缩率设置delayms(50);}/*拍照函数*/void TakePhoto(){Uart2SendHexs(camclear,5); //CAM清图片缓存delayms(50);Uart2SendHexs(camtake,5); //照相命令delayms(50);Uart2SendHexs(camlenth,25); //读取图片长度(二进制)delayms(800);Uart2SendHexs(camread,36); //读取数据并向远程服务器发送}4.2、发送图片数据本设计通过GSM移动数据模块发送图片数据。
该模块一次最多发送1k的数据量，适合进行小数据传输。
本次设计中图片尺寸为640*480，数据量大小约为12k，因此需要进行多次传输。
由于该模块不适合进行大数据传输，因此在传输时较为缓慢。
但是本设计旨在搭建通信平台，掌握Socket通信原理和图片组成结构及合成方法，对实时性要求不是很高，因此可以用其进行图片数据传输。
图片传输流程在3.4已详细说明，这里不再赘述，仅给出部分实现代码。
/*设备初始化*/Uart1Init(0,1,247); //COM1波特率设置38400GSMInit(); //GSM初始化/*拍摄照片并发送*/void TakePhoto(){Uart2SendHexs(camclear,5); //CAM清图片缓存delayms(50);Uart2SendHexs(camtake,5); //照相命令delayms(50);Uart2SendHexs(camlenth,25); //读取图片长度(二进制)delayms(800);Uart2SendHexs(camread,36); //读取数据并向远程服务器发送}/*GSM初始化函数*/void GSMInit(){DelaySec(3); //GSMCAM上电初始化时延Uart1Sends("AT\r"); //GSM握手连接delayms(100);Uart1Sends("AT+COPS?\r"); //GSM服务商查询delayms(100);Uart1Sends("AT+CDNSORIP=0\r"); //ip地址连接delayms(100);Uart1Sends("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"125.67.129.171\",\"8080\"\r"); //改变主机IP DelaySec(5); //远程主机连接用时较长Uart1Sends("AT+CIPSPRT=0\r"); //发送数据时不等待'>'delayms(100);}/*发送数据*/void Uart2SendHexs(unsigned char *dat,unsigned int lenth){Uart1Sends("AT+CIPSEND=1024\r"); //发送数据长度delayms(100);unsigned int cnt=0;ES=0;while(cnt<lenth){SBUF=picture [cnt]; //发送数据while(TI==0);TI=0;cnt++;}ES=1;}4.3、PC端应用软件界面设计PC端界面设计遵循原则在3.5中已进行了详细的描述。
本次设计中的界面正在遵照了其设计原则，其效果图如图1所示。
从图中可以看出该应用软件具备服务端Socket监听功能，可以接收来自客户端的数据。
本设计中接收来自客户端的图片数据，然后内部进行图片的合成并在界面上进行显示。
图2 应用软件界面4.4、PC端应用软件程序设计服务端侦听套接字建立过程严格遵照3.3中所述流程。
为了在等待客户建立连接时，不影响应用软件其他功能的使用，需要开通一独立线程进行监听服务。
当有客户进行连接时，应为该客户另外单独开启一线程，进行数据的交互。
程序：4.4.1、建立服务端套接字try{//端口为8080String Port = "8080";//取得本机IP地址IPHostEntry IpHost = Dns.Resolve(Dns.GetHostName());IPAddress ServerIp = IpHost.AddressList[0];//建立服务端监听套接字ServerSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);//建立一个IP和端口类IPEndPoint serverhost = new IPEndPoint(ServerIp,Int32.Parse(Port));//绑定ServerSocket.Bind(serverhost);//监听最大个数为10ServerSocket.Listen(10);//建立监听线程，Client_Connect()为接收连接函数，随后详细给出ThreadStart serverThreadStart = new ThreadStart(Client_Connect);Thread serverThread = new Thread(serverThreadStart);serverThread.IsBackground = true;serverThread.Start();}catch (Exception ex){MessageBox.Show(ex.ToString());}4.4.2、响应客户端连接请求public void Client_Connect(){while (true){try{//接收客户端连接请求ClientSocket = ServerSocket.Accept();ClientNum++;//界面显示该客户ID号this.Invoke(new ComBoxAdd(ComBox_Add), ClientNum.ToString()); //保存该客户连接套接字allclients.Add(ClientNum, ClientSocket);//新开线程，同该客户进行信息交互。
