车辆监控系统的GPRS网络通讯技术与实现

【摘要】在车辆监控系统中使用GPRS通讯技术，可有效实现对车辆的实时监控，提高监控的实时性和准确性。本文主要从车辆监控系统的硬件设计、软件设计以及监控中心的通讯服务器设计，在实际生活中的应用四方面进行论述，达到实现对车辆实行实时监控的目的。

【关键词】车辆监控系统；GPRS；网络通讯技术；

中图分类号：K826文献标识码： A

一、前言

随着人们生活水平的不断提高，车辆已成为人们日常生活中不可或缺的重要组成部分。随着车辆数量呈指数态势增长，对车辆的合理规范化的实时高效管理，已成为提高人们生活质量，保障人们出行安全顺利的必然要求。基于GPRS的车辆监控系统应运而生，改善了人们的生活质量。

二、车辆监控系统的设计概述

车辆定位监控系统作为ITS的一部分，其主要功能是对移动车辆进行实时定位跟踪，并实现对车辆的调度指挥。该系统由车载设备、通讯网络、监控中心三部分组成，车载设备通过接收到的GPS信息，解算出车辆当前的经度、纬度、速度、航向和其他信息(时间、状态)等，然后通过移动通讯网络传送至监控中心，监控中心在接到车辆上传的信息后，根据车辆的当前状况科学的进行调度和管理从而提高运营效率。从以上车辆定位监控系统功能需求，不难分析出来该系统需要借助的技术和手段：全球定位技术，移动通信技术和地理信息系统(GIS)技术。

三、车辆监控系统的硬件设计

1、车载终端处理器芯片

车载模块的处理器选择芯唐M0516处理器，车载终端内部通讯包括MCU与GPS模块、GPRS模块、以及周边模块的数据传输。内部数据传输都通过串口完成。以下代码为初始化串口中断，并使能收发中断，中断服务函数：

Void init_ 1315(PFN_DRVUART_CALLBACK GPS_

INT_HANDLE)

{SYSCLK->PWRCON.XTIL12M_EN=l；／*设置串口l功能引脚*／

DrvGPI()_lnitFunction(E_FUNc_UARTO)；／*6串口通信设置*／

sParam．u32BaudRate=9 600：

sParam．u8cDataBits=DRVUART_DATABITS_8；

sParam．u8cStopBits=DRVUART_STOPBllS_l；

sParam．u8cParity=DRVUART_PARITY_NONE；

sParam．u8cRxTriggerl.evel=DRVUART_FIFO_1BYTES；

while(DrvUART_Open(UART_PORTO,&sParam)!=E_SUCCESS)；

DrvUART_EnableInt(UART_P()RTO,DRVUART_RDAINT，GPS_INT_HANDLE)；

}

MCU通过响应串口的中断，完成车载终端内部数据传输过程。

2、系统的硬件构成

整个系统由车载移动单元，监控中心，通讯网络组成。移动用户板采用移动单元的主控单片机，GPRs模块采用wAVECOM公司的聊sMO QuIK Q2406B模块。GPS接收机采用Jupiter GPS模块，GPS模块和GPRs模块均采用串行通讯方式实现与单片机的通讯，数据传输控制简单可靠。移动用户板将GPS接收机接收的定位信息进行处理后传送给GPRS模块，然后由GPRS模块无线发送出去。

四、车辆监控系统的软件设计

车载系统程序的初始化主要包括GPS模块的初始化，GPRS模块的初始化，显示模块的初始化以及特殊功能寄存器的初始化。GPS的初始化主要是设置接收数据的格式和串 口通信协议，数据格式设为为NMEA-0183，串口通信协议设为波特率4800bps，1个开始位，8位数据位，1个停止位，无校验位。

GPRS的设置要复杂一些，单片机通过发送AT指令设置和控制GPRS模块，主要的设置有：设置通信波特率，可以使用AT+CGDCONT=115200命令，把波特率设置为115200bps或其它合适的波特率。设置接入网关，通过AT+CGDCONT=1，“CM．mⅡ”命令设置GPRS接入网关为移动梦网。设置移动终端的类别，通过AT+CGCLASS=“B”设置移动终端的类别为B类，即同时监控多种业务，但只能运行一种业务，即在同一时间只能使用GPRS上网，或者使用GSM的语音通信。测试GPRS服务是否开通，使用AT+CGACT=1，l命令激活GPRS功能。如果返回OK，则GPRS连接成功；如果返回ERROR，则意味着GPRS失败，这时应检查一下SM卡的GPRS业务是否已经开通，GPRS模块天线是否安装正确等问题。系统初始化完毕后，程序进入到循环等待中断阶段，当有外部中断和串口中断时进行相应的中断处理。GPs模块有数据输入时引起串口中断，进入相应的中断处理程序，由于NMEA-0183协议的每一条语句均已字符‘$’开始，因此只要判断收到的第一个字符是否是‘$’，将收到的数据进行校验，读出需要的定位信息。

五、监控中心的通讯服务器设计

监控中心是系统的核心，决定了整个系统功能的升级。除了接收GPS定位信号，并在电子地图上匹配，还包括所有入网用户的信息管理、跟踪监控、报警处理、数据备份以及车辆调度等功能。其中通讯服务器是整个车辆监控系统的通信枢纽，负责车载数据的上传和中心控制指令的下达，在GPRS通信线路上，系统采用TCP/IP协议和车载终端进行连接。

TCP是面向连接的通信协议，是一个双向连接传输模式；考虑到TCP能提供错误监测、数据复原及数据重送等机制适于对信息的安全性、可靠性要求较高数据通信特点，所以我们选用的GPRS IP Modem内嵌完整TCP/IP协议栈。通讯服务器主要完成4项工作：和车载终端通信，收发无线数据信息；加密发往车载终端和解密发往监控终端的数据帧和通信协议的转换；和监控终端通信，收发数据帧；完成对数据库的修改。因此通信服务器可以设计成由网络传输子系统和数据处理子系统组成。网络子系统主要负责通讯服务器与车载终端的通信和通讯服务器与监控终端的通信；数据处理子系统主要负责数据帧的加密解密和数据库存储等工作。

六、GPRS在车辆监控系统中的应用

1、基于GPRS的GPS车辆监控系统，其开发技术难度有限。正因为GPRS由GSM发展而来，在开发基于GPRS技术的车辆监控系统时，可以借鉴许多基于GSM体制的系统研制开发中已积累的经验，甚至可以直接采用许多已有技术成果。

2、有着良好的设备及服务支持。GPRS不仅被欧洲的第二代移动通信系统GSM支持，同时也被北美的IS一136支持。它的高数据率足以满足大多数3G多媒体宽带业务，现有的GSM运营商仅需对原有网络进行部分改造即可开展GPRS业务，这种业务即可以得到现有GSM运营商的支持，而在时间上还较3G提前几年。当3G真正到来时，对于那些没有3G运营权的运营商来说，GPRS仍不失为竞争的业务。目前中国移动即已经开始试运行GPRS服务。各大通讯公司也已纷纷推出各自的GPRS终端产品。

3、 先期投入少。由于GPRS是由GSM发展而来，其继承了采用GSM方式所具有的所有优点、并先天即具有向下兼容能力，现有的工作于GSM／SMS方式的车辆监控设备也无需抛弃，仅需部分改造、甚至无需改造即可并入采用GPRS体制的系统之中。同时也可以利用GSM／SMS服务作为其补充，在未开通GPRS地区实施GPS车辆监控服务。采用GPRS方式为GPS车辆监控系统的通讯平台，同样具有采用GSM／SMS体制覆盖广阔的优点，同样因其构建于已有公用网络之上，系统新建之初既无需通讯网络建设投资、运营之时又元需通讯网络维护投资。由于GPRS面对的是广大的普通用户，其通讯终端的价格必然不高，因此车载终端的成本也不会很高。这在最大限度上维护了车辆监控服务商、用户、开发商的利益。

七、结语

在车辆监控系统中使用GPRS通讯技术，使监控系统具有实时性、高效性、准确性等特点，从而提高了对车辆监管的效率。本文所论述的设计方法简便，算法快速准确，具有较好的市场价值和一定的应用前景。

参考文献

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