车辆监控体系是交融了全球卫星定位技能、地舆信息技能和无线通讯技能于一体的归纳体系。该体系将移动车辆接纳到GPS数据(经纬度、高度、时刻、速度等)进行解析,并实时地经过无线通讯信道上传至监控中心。监控中心在电子地图上对被监控车辆的参数进行显现监控和查询,一起使用无线通讯链路向移动终端发送操控和音讯。该体系适用于不同的监控场合,经济效益和社会效益显着,可广泛地使用于客运、银行、公安、物流职业、车辆主动导航、公交智能交通办理等范畴。
1 GPS与GPRS
全球定位体系(Global Positioning System,GPS)是美国从上世纪70年代开端研发的具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位才能的新一代卫星导航与定位体系,因为能为用户方针供给全天候、高精度、接连实时的导航、定位和授时,已被广泛使用于地上移动方针的盯梢定位。
跟着移动GPRS事务的展开,使用GPRS来进行GPS数据传输优势显着。GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线事务)是一种以分组交流技能为根底,选用IP数据网络协议,传输高速、低速数据及信令的高效数据传输网络。相关于传统的长途传输方法来说,GPRS数据传输具有杰出的长处。一方面,GPRS资费比较廉价,能够选用多种资费计划。关于大数据量事务的用户能够选用包月的方法,关于小数据量事务的用户能够依据通讯的数据量和供给的服务质量进行计费。另一方面,在GPRS网中,用户只需与网络树立一次衔接,就可长时刻的坚持这种衔接,并只在传输数据时才占用信道并被计费,坚持时不占用信道不计费。这样,数据收集点不用频频树立衔接,也不用付出传输空隙时的费用,并且GPRS能够较好地支撑频频、少数突发型的数据事务。此外,GPRS网络接入速度快,供给了与现有数据网的无缝衔接。因为GPRS网自身是一个分组型数据网,支撑TCP/IP,X.25等协议,能够直接与分组数据网(IP网或X.25网)互通,接入速度快于电路型数据事务。
2 体系组成和功用
整个依据GPS/GPRS车辆监控体系由车载移动终端、通讯网络和监控中心组成。其体系组成如图1所示。
移动车辆装备的GPS接纳机用以获取自己当时的方位、时刻等信息,经过GPRS或短信的方法上传到中心通讯服务服务器。在监控中心站,通讯服务器接纳各监控方针的方位信息,并经过通讯操控器送往中心服务器在电子地图中显现,对当时受监控车辆地点的方位、车速及跋涉方向进行实时监控,并能够经过网络对车载终端进行操控,完结移动车辆与监控中心的双向数据传输,完结对车辆运转状况、安全状况、技能状况的监控。
3 车载移动监控终端的规划和完结
依据体系结构结构,车载终端完结的主要功用有移动监控功用,当接纳到监控中心的监控指令后,主动地依据要求将方位信息经过GPRS或SMS发送到监控中心;车体操控功用,依据接纳的操控指令完结对车体的操控,比方点前方等端口的监测、断电/油路;安防功用,当轿车遇到特殊情况,如遇劫等,能够经过按钮发送SMS向监控中心报警。
3.1 体系组成的硬件框图
车载移动终端由主控处理器、GPRS通讯模块、GPS模块等组成,其结构框图如图2所示。依据车载设备低功耗的要求,主控芯片上咱们选用了SAMSUNG公司的S3C44B0X。S3C44B0X选用ARM7TDMI内核,并供给丰厚的内置部件,包含:8 kB cache、内部SRAM、LCD操控器、带主动握手的2通道UART、I/O端口、8通道10位ADC、PLL倍频器等,他的低功耗精简和超卓的全静态规划特别合适用于对本钱和功耗灵敏的使用。
GPRS模块是整个体系的通讯根底,咱们选用SI-MENS的MC35i。MC35i是新一代GSM/GPRS双模模块,支撑GSM900/GSM1800双频和GRPS Class 8/ClassB。MC35i体积细巧,功耗低,能供给数据、语音、短信、传真功用,可广泛用于遥感丈量记载传输、长途信息处理、电话。GPRS模块经过串行口UART2与主控芯片通讯。
GPS接纳单元咱们选用μ-blox的GPS-MS1E,他具有高捕获和灵敏度、超低功耗、体积小等长处,主控芯片对GPS的操控主要是经过串行口UART1接纳GPS定位信息。
用户按键与SC44B0的相应的I/O口衔接以便操控器状况改变。一起体系还预留了丰厚的外围接口,可灵敏外接各种数据收集子体系,具有较大的可扩展性。
3.2 体系软件规划
因为车载终端需求完结与GPS模块、GPRS模块、其他I/O模块的交互和监控,单一的使命无法完结,因而需求实时操作体系的支撑。在嵌入式操作体系上选用美国闻名RTOS厂商ATI公司的Nucleus PLUS。他是在嵌入式实时多使命操作体系Nucleus根底,为实时嵌入式使用而规划的一个抢先式多使命操作体系内核。Nucleus PLUS对CPU的支撑才能比较强,支撑当时盛行的大多数RISC,CISC,DSP处理器。其95%的代码是用ANSI C写成的,十分便于移植并支撑大多数类型的处理器。Nucleus PLUS供给了使命操控、使命通讯、使命同步、内存办理、可编程的定时器、规范的输入/输出设备接口等体系服务。
按功用大将体系使用软件分为9个模块,每个模块由一个主使命和若干个子使命组成,使命内部选用有限状况机的方法进行切换,使命之间选用音讯管道(pipe)进行通讯,每个模块都界说了自己的音讯承受管道。各个模块之间的联系如图3所示。