一、概述
由于傳統的LED 顯示屏的信息輸入只能通過數據線與電腦直接連接來進行，因此對于傳統LED顯示屏來說不能滿足遠程信息實時發布的需要，因而不能構建大規模的聯網式LED 屏信息發布系統。GPRS/CDMA無線網絡的應用可以有效解決LED 顯示屏遠程組網的問題。該系統基于GPRS/CDMA DTU（無線數據傳輸單元），提供通用LED 通信控制RS232/ RS485/ RS422接口，實現對LED 顯示屏的大規模的組網。無論是普通的文字條屏，還是大屏幕的圖文屏，只要接上GPRS/CDMA DTU，就能馬上打破傳統LED顯示屏的限制，成為能夠大規模聯網的無線LED顯示屏信息顯示屏。無線LED 信息顯示屏是一種全新的信息媒體，一經面世，便被廣泛的社會團體所接受，其“流動”顯示和聯網信息發布的特點更為廣告界所推崇，成為一種全新的廣告媒體。無論LED 顯示屏放在何處，LED 顯示屏的數量多少，系統的主控中心都能將信息準確、即時的發布到指定的某個或多個或全部的LED 顯示屏上。無線LED顯示屏信息發布系統能夠極大的增強LED 顯示屏作為信息顯示載體發布信息的靈活性和實時性，為拓展LED 顯示屏的應用發揮極大的功效。
二、系統特點
GPRS/CDMA無線LED屏聯網系統具備如下特點：
1、組網規模大：傳統LED顯示屏的內容由電腦通過串口數據線發送，顯示屏數量在規模上收到限制。無線LED條屏通過GPRS/CDMA無線網絡來發送信息，采用TCP網絡傳輸協議，終端聯網數量不受限制可以多達上萬個。
2、實時發布信息：傳統LED顯示屏只能固定地顯示所控制器內存儲的信息，如需發布新的信息只能通過電腦聯機來更新信息。無線LED顯示屏可以隨時接收信息中心下發的信息。
3、不受距離限制：傳統電子顯示屏只能在短距離內使用，一般只有數十米，無線LED顯示屏在全國范圍內，只要無線GPRS/CDMA網絡覆蓋的地方都可以使用，不受距離和位置的限制。
4、安裝維護方便：由于不需要鋪設光纜或通訊電纜，所以無線LED顯示屏的安裝位置易于選擇。產品采用模塊化設計，便于維護和檢修。
5、建設成本低：可充分利用現有GPRS/CDMA網絡，設備安裝即接通，而采用超短波通信時需要充分考慮現場環境，還需要配備天線鐵架等附屬設備。
6、安裝調試簡單，建設周期短：利用現有成熟GPRS/CDMA網絡，系統投入運行時基本不需要調試，安裝簡捷。采用超短波通信時安裝調試工作量大，要先進行現場信號測試，天線鐵架架設，天線方向角度調試等工作。
7、數據傳輸速率高：GPRS/CDMS網絡傳送速率理論上可達171.2/372Kbps，實際應用時數據傳輸速率在40-80Kbps左右，而目前一般的超短波數傳電臺傳送速率多為2.4kbit/s或更低。
8、系統的傳輸容量大。監控中心站要和每一個監控點實現實時連接。由于監控點數量眾多，系統要求能滿足突發性數據傳輸的需要，而GPRS/CDMA技術能很好地滿足傳輸突發性數據的需要。
9、通信費用低，可按時間和流量進行收費。
10、系統易于擴展和維護。
三、系統組成
LED屏無線聯網系統有LED屏（含LED屏控制卡）、GPRS/CDMA DTU、信息發布中心三部分組成。
1、LED屏
LED 點陣電子顯示屏是集微電子技術、計算機技術、信息處理技術于一體的大型顯示屏系統。它以其色彩鮮艷，動態范圍廣，亮度高，壽命長，工作穩定可靠等優點而成 為眾多顯示媒體以及戶外作業顯示的理想選擇。同時也可廣泛應用到軍事、車站、賓館、體育、新聞、金融、證券、廣告以及交通運輸等許多行業。
LED屏控制卡部分通過RS232/RS485/RS422串口與GPRS/CDMA DTU連接進行數據傳送。
LED顯示控制器簡介
產品性能特點：
1) 功能豐富，擴展性強；
系統設計完善，配套齊全，擴展性強，幾乎適用于目前行業內所有接口類型的單元板（通過軟件設置）。為用戶提供良好的技術支持和應用開發平臺。
2) 性能穩定，即接即用；
采用超大規模SOC器件，設計獨特，結構嚴密，性能穩定。使用時無需調試，即接即用。
3) 低移位時鐘，超高幀頻，畫面穩定；
采用獨特的設計方法，實現了低移位時鐘下的高幀頻，畫面穩定性極好，無閃爍。
4) 通訊接口豐富，通訊速度高；
可同時支持RS232、RS485接口。串口通訊波特率和地址可設，串口通訊速度可達115200 bit/S以上。板載通訊參數恢復默認設置跳線，方便調試維護。
5) 控制點數及容量；
支持雙色可達512*16點（雙色32個漢字），可存儲100幅。
6) 支持集群顯示管理；
7) 板載高精度RTC芯片，用無壽命擔憂的超級電容代替傳統的電池；
8) 支持定時自動開關屏，播放列表和播放計劃編輯，實現無人值守；
9) 支持多種左移，連續左移等多種畫面特技顯示方式；
10) 支持多種時間顯示格式；
11) 支持R、G數據間的交換顯示；
12) 提供標準的數據庫接口及其說明，便于用戶進行二次開發；
13) 完全公開的通訊協議，便于用戶進行個性化深層次開發應用；
14) 針對排號系統進行專門優化，便于用戶操作控制，延長產品關鍵器件壽命100倍。
15) 行業內最小的物理尺寸（8cm * 5.3cm），便于用戶集成安裝。
16) 預留可擴展接口，可根據用戶需要外接
溫濕度傳感器、或定制增加其他功能。
2、GPRS /CDMA DTU特點及介紹
DTU是指數據終端設備（Data Terminal unit)，可以理解為下位GPRS/CDMA發射終端，在它的作用下對所傳信息進行格式轉換和數據整理校驗。
DTU全稱GPRS數據傳輸單元，在國內目前實際上對GPRS/CDMA DTU具有更加明確的約定：GPRS/CDMA DTU是專門用于將串口數據通過GPRS/CDMA 網絡進行傳送的無線設備。
◆內部集成TCP/IP協議棧
GPRS/CDMA DTU內部封裝了PPP撥號協議以及TCP/IP協議棧并且具有嵌入式操作系統，從硬件上，它可看作是嵌入式PC與無線MODEM的結合；它具備GPRS/CDMA撥號上網以及TCP/IP數據通信的功能。
◆提供串口數據雙向轉換功能
GPRS/CDMA DTU提供了串行通信接口，包括RS232,RS485,RS422等都屬于常用的串行通信方式，而且GPRS/CDMA DTU在設計上大都將串口數據設計成“透明轉換”的方式，也就是說GPRS/CDMA DTU可以將串口上的原始數據轉換成TCP/IP數據包進行傳送，而不需要改變原有的數據通信內容。因此，GPRS/CDMA DTU可以和各種使用串口通信的用戶設備進行連接，而且不需要對用戶設備作改動。
◆支持自動心跳，保持永久在線
GPRS/CDMA通信網絡的優點之一就是支持GPRS/CDMA終端設備永久在線，因此典型的GPRS/CDMA DTU在設計上都支持永久在線功能，這就要求DTU包含了上電自動撥號、采用心跳包保持永久在線（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）、支持斷線自動重連、自動重撥號等特點。
◆支持參數配置，永久保存
GPRS/CDMA DTU作為一種通信設備，其應用場合十分廣泛。在不同的應用中，數據中心的IP地址及端口號，串口的波特率等都是不同的。因此，GPRS/CDMA DTU都應支持參數配置，并且將配置好的參數保存內部的永久存儲器件內（一般為FLASH或EEPROM等）。一旦上電，就自動按照設置好的參數進行工作。
◆支持用戶串口參數設置
不同用戶設備的串口參數有所不同，DTU連接用戶設備的串口時，要根據用戶設備串口的實際參數對DTU端進行相應設置，保證用戶設備的正常通信和可靠數據傳輸。
◆符合工業化設計適應惡劣環境能力更強
◆ RS232 串口速率高達230400 bps
◆ 支持RS232 三線標準或九線標準
◆ 內置TCP/IP 協議棧，支持TCP/UDP 網絡協議
◆ 數據終端永遠在線
◆ 掉線自動重撥功能
◆ 通過超級終端類似于AT 指令方式或專用設置程序來設置通信參數
◆ 設備之間透明傳輸/非通明傳輸
◆ 支持靜態IP 或域名方式連接遠程主機
◆ 供電：+5V，可根據客戶需要定制寬電壓輸入+5V~+40V
◆ 耗電：待機狀態230~330mA；上網狀態450~460mA；傳輸狀態460~470mA
◆ 工作溫度：-40℃ ~ +70℃
◆ 儲存溫度：-50℃ ~ +85℃
◆ 支持RS232/RS485/RS422串口進行通訊
3、信息發布中心
控制中心放置一臺安裝系統軟件的PC機或服務器，接入Internet與GPRS/CDMA DTU建立TCP連接進行LED屏的信息的實時發布及LED屏的控制及狀態監控等作用。
四、安全可靠性
在系統安全方面，本公司除了采用大型、多用戶的SQL數據庫、系統對用戶實現分級授權管理和提供防火墻功能及完善的數據備份功能外，對GPRS/CDMA網絡無線數據監控中心還提供了安全技術解決方案，以確保數據安全可靠。
1、 IP 過濾技術
由于監控中心服務于GPRS/CDMA子網用戶，所有訪問客戶的IP必為GPRS/CDMA子網內的IP ，即所有的用戶必須通過CMNET才可能訪問該服務器。因此，我們在系統中采用了IP過濾技術，對所有接受的數據包進行過濾，拋棄掉所有的非法IP數據報。這一過程就好像將系統置身于CMNET的防火墻保護之下，所有的非法用戶只有先穿過了CMNET的安全防護才有可能訪問到本系統，但對于安全措施非常強大的CMNET網絡來說，這將是非常的困難。
2 身分授權和密碼認證體系
采用IP過濾技術盡管可以防止一些非CMNET網段用戶的侵襲，但由于系統處于GPRS/CDMA子網以外，IP過濾只能起到簡單的安全防護，對于那些利用IP偽裝技術的非法用戶則無法識別。
由于該系統是專業化的服務系統，訪問客戶是預先確定的，利用這一特點，我們在系統中采用了用戶ID和密碼驗證技術，系統中存儲了有所客戶端的MAC地址以及密碼，對通過了IP過濾的數據包，再驗證其ID號和密碼。對于該系統以外的非法用戶，獲取合法的MAC地址和密碼將十分困難，所以這一步極大可能地增加了系統的安全性。
數據安全技術解決方案示意圖
3、系統采用標準的SSL數據安全通訊協議在客戶端和服務器端建立加密數據通道，保證私有數據傳輸的安全性；系統在應用層植入高可靠性的加密算法，使得數據在任何網絡出錯時都可以得到保證的高可靠性；采用MD5算法產生“報文摘要”已實現對所有發送報文的數字簽名，保證了數據傳輸過程中的完整性，防止數據被篡改。
4 、訪問過程跟蹤
系統對所有的訪問過程進行日志記錄，包括用戶身份、IP、時間、數字簽名、操作事項等信息，向系統管理人員提供了詳細、完整、有效的操作證明。
五、總結
該系統是采用控制技術、信息技術、GPRS/CDMA無線通信技術、系統工程技術等對傳統的交通系統進行改造而形成的一種信息化、智能化的新型系統，采用此系統達到了減少施工時間，減低成本，信息實時發布的目的。
