GPS/GPRS/GSM車輛監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計

段景輝 袁敏

【摘要】通過對GPS車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)的深入研究，設(shè)計實現(xiàn)了中心監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)對GSM通信方式數(shù)據(jù)的接收、處理和通信。整個系統(tǒng)基于C/S（客戶端/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】GPS；GPRS；GSM

1.引言

隨著無線通信技術(shù)、地理信息技術(shù)、GPS定位技術(shù)的發(fā)展以及當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，GPS車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)在智能交通、物流調(diào)運及特種車輛的監(jiān)控調(diào)度等方面得到了廣泛的應(yīng)用，并且?guī)砹撕艽蟮慕?jīng)濟(jì)效益和社會效益。當(dāng)前的監(jiān)控系統(tǒng)基本是依靠計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及相關(guān)的終端設(shè)備來實現(xiàn)，尤其是對終端設(shè)備要求極高，還受到信號強弱的影響。例如，車載導(dǎo)航儀、監(jiān)控器等，這些這設(shè)備價格較高、不宜攜帶，受限較多，且花費較大?；诖?，本文提出了利用手機(jī)，免費進(jìn)行定位監(jiān)控。

2.設(shè)計思路、開發(fā)過程

2.1 設(shè)計原理及其功能

該系統(tǒng)主要的兩個模塊分別為終端和監(jiān)控中心。終端利用GPRS將車輛的地理信息轉(zhuǎn)給谷歌服務(wù)器，然后監(jiān)控中心從谷歌服務(wù)器提取信息，并將信息顯示在終端屏幕上。該系統(tǒng)能提供定位監(jiān)控管理功能、調(diào)度功能、遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控、輔助決策、信息發(fā)布功能，提高處理突發(fā)事件的應(yīng)急能力。在保證系統(tǒng)安全的前提下，采用國際通用的系統(tǒng)規(guī)范和傳輸協(xié)議，較容易地提供接口給其他系統(tǒng)，和其他系統(tǒng)或多信號終端實現(xiàn)連接和數(shù)據(jù)共享。該系統(tǒng)采用分布式處理技術(shù)，使系統(tǒng)具有強大的數(shù)據(jù)處理能力，能對大規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn)行及時處理。

2.2 設(shè)計思路，結(jié)構(gòu)規(guī)劃開發(fā)

2.2.1 終端

終端主要由GPS、GPRS、GSM三個模塊所組成，首先利用GPS技術(shù)實現(xiàn)車輛的定位，來獲取車輛的地理信息，然后利用GPRS將定位的信息傳給谷歌服務(wù)器，GSM接收從監(jiān)控中心發(fā)來的警告信息。數(shù)據(jù)通信由車載終端和監(jiān)控中心都可以主動發(fā)起，也可以由終端定時向中心發(fā)相關(guān)信息，發(fā)送信息的時間和空間間隔可由用戶設(shè)定。車載終端的基本功能為跟蹤、報警和調(diào)度，輔助功能為導(dǎo)航和其它管理控制功能。

定位跟蹤功能：捕捉GPS衛(wèi)星信號并計算出當(dāng)前所處位置，具體為經(jīng)緯度、速度、方向、時間信息等；能根據(jù)用戶設(shè)定或服務(wù)中心規(guī)定的工作方式，定時向中心發(fā)送位置、速度、時間、狀態(tài)等信息以及報警、求援信號等；需要時，可以對車輛進(jìn)行實時監(jiān)控和動態(tài)跟蹤。終端的實現(xiàn)，主要是利用手機(jī)。

2.2.2 監(jiān)控中心

監(jiān)控中心是系統(tǒng)開發(fā)的核心模塊，它實現(xiàn)了從谷歌服務(wù)器提取信息，從服務(wù)器獲得的信息主要為車輛所處的經(jīng)緯度、用戶所對應(yīng)的服務(wù)號碼等，并將該信息進(jìn)行處理與分析，最后會對所監(jiān)控的車輛發(fā)出一些警告，比如對超速的車輛，違規(guī)的車輛的發(fā)出警告等。其功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

（1）GPS分析管理模塊

此模塊主要從車輛的定位、跟蹤方面進(jìn)行處理，對被監(jiān)控車輛接受移動端發(fā)來的位置、速度等信息以圖形方式顯示在地圖上，并以文本方式做詳細(xì)記錄；依據(jù)記錄的數(shù)據(jù)在需要時進(jìn)行回放，回放功能的設(shè)計上包括開始、暫停、繼續(xù)、結(jié)束四個狀態(tài)。另外還包括基本的車輛信息處理查詢功能，如車輛信息查詢、駕駛員信息查詢、車輛監(jiān)控查詢、車輛調(diào)度等。

3.結(jié)論

本文以GPS/GPRS/GSM車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)為背景，深入研究了GPS、GPRS、GSM技術(shù)，分析當(dāng)前車輛監(jiān)控系統(tǒng)的特點，提出了基于GPS/GPRS/GSM車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。該系統(tǒng)的優(yōu)點在于GSM短消息通信方式覆蓋范圍廣，通信可靠性高；可以永久時時在線，通信費用低。

本系統(tǒng)采用了Motorola公司開發(fā)的嵌入TCP/IP協(xié)議處理的GPRS模塊G20，GPS模塊M12和MapInfo公司所提供的Mapx控件進(jìn)行開發(fā)，整個系統(tǒng)成功的利用了GPS/GPRS/GSM的功能和特點，實現(xiàn)了車輛實時監(jiān)控。

參考文獻(xiàn)

[1]吳允平，蔡銀河，蘇偉達(dá)，吳進(jìn)營，蔡聲震.一種單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的GPRS上網(wǎng)方案.

本文屬公交智能管理系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)項目（編號：2012YD57）。

作者簡介：

段景輝（1979—），男，講師，研究方向：算法設(shè)計與人工智能。

袁敏（1980—），女，講師，研究方向：信號處理。