探析GPRS無線通信技術(shù)在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

趙 聰

(貴州中南交通科技有限公司，貴州 貴陽 550000)

0 引言

在市場經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的背景下，我國逐漸增強(qiáng)了對(duì)高速公路的建設(shè)力度。作為一種數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)，GPRS技術(shù)在高速公路中得到了廣泛運(yùn)用。和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方式相比，存在著實(shí)時(shí)、迅速及高效等特點(diǎn)。就此通信系統(tǒng)內(nèi)部而言，包含著TCP/IP協(xié)議，能夠?qū)⑼ㄐ艆f(xié)議與接口函數(shù)等向用戶予以提供。運(yùn)用通信器可以讓IP之間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)以及點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)而在無線數(shù)據(jù)傳輸中得到了普遍運(yùn)用。GPRS技術(shù)是指在控制中心以及設(shè)備間構(gòu)建的，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無線傳輸，涉及IP地址十分穩(wěn)定的中心控制計(jì)算機(jī)、通信器和GPRS網(wǎng)絡(luò)等。

1 GPRS 通信技術(shù)的特點(diǎn)

GPRS系統(tǒng)通過對(duì)分組通信技術(shù)的運(yùn)用，可以確保用戶在進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的過程中，避免對(duì)無線通信進(jìn)行固定占用。和GSM系統(tǒng)相比，GPRS無線通信的特點(diǎn)是通過分組傳輸以及IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)透明傳送[2]。同時(shí)，通過對(duì)分組交換技術(shù)的運(yùn)用，每個(gè)用戶能夠同時(shí)占用多個(gè)無線信道，相同的無線信道能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)用戶共享，確保了對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的全面運(yùn)用。GPRS通信技術(shù)所具備的特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：①通信成本低。通過對(duì)GPRS技術(shù)的運(yùn)用，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分組發(fā)送與接收，并將立足于通信數(shù)據(jù)量來對(duì)用戶進(jìn)行計(jì)費(fèi)，彰顯了“得到多少，支付多少”的基本原則，有效降低服務(wù)成本。②傳輸速率高。GPRS在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中能夠達(dá)到115 kbit/s ，符合監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)通訊速率的要求。③接入時(shí)間短。GPRS能夠?qū)⒂脩襞c數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)有效地結(jié)合在一起，以便于實(shí)現(xiàn)無線IP和X.25業(yè)務(wù)。④QOS優(yōu)化。在GPRS網(wǎng)絡(luò)之中運(yùn)用QOS優(yōu)化能夠有效降低數(shù)據(jù)丟包率、傳送時(shí)延以及確保傳輸帶寬等，進(jìn)而促進(jìn)服務(wù)質(zhì)量的提升。⑤可對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。通過GPRS雙向系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行反向控制，如時(shí)間校正、狀態(tài)報(bào)告、開關(guān)等控制功能，并可進(jìn)行系統(tǒng)遠(yuǎn)程在線升級(jí)。⑥實(shí)時(shí)性強(qiáng)。與短消息服務(wù)比較，由于GPRS具有實(shí)時(shí)在線特性，系統(tǒng)無時(shí)延，無需輪巡就可以同步接收、處理多個(gè)/所有監(jiān)測點(diǎn)的各種數(shù)據(jù)，可很好地滿足系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸實(shí)時(shí)性的要求。

2 在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中引入GPRS無線通信技術(shù)的意義

就GPRS而言，其屬于分組無線業(yè)務(wù)(Gencral Packet Radio Service)的簡稱，是傳統(tǒng)GSM系統(tǒng)的一種延續(xù)，主要是為了向GSM用戶提供分組形式的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)[1]。簡而言之，GPRS指的是對(duì)數(shù)據(jù)予以高速處理的一種技術(shù)，其通過分組的方式將資料向用戶進(jìn)行傳輸，連接和傳輸均十分便捷。在高速公路上行駛的車輛速度極快，交通量大，和其它公路相比之下，存在著安全、便捷以及迅速的特點(diǎn)。隨著社會(huì)生活水平的逐漸升高，現(xiàn)階段的貨運(yùn)車以及私家車數(shù)量逐漸增多，進(jìn)而導(dǎo)致高速公路負(fù)擔(dān)逐漸加重，連環(huán)車禍以及擁堵等情況屢見不鮮，使得高速公路的作用得不到全面的發(fā)揮。基于此，高速公路機(jī)電系統(tǒng)管理需要滿足新的要求，并且怎樣運(yùn)用高速公路機(jī)電系統(tǒng)監(jiān)控高速公路，也屬于人們所關(guān)注的重點(diǎn)問題。

GPRS無線通信技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)作為基礎(chǔ)，在對(duì)傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)通信優(yōu)點(diǎn)予以保留的基礎(chǔ)上，還擁有可移動(dòng)、成本低以及費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)通信相比之下，通信性能更好、運(yùn)行效率更高。其次，GPRS技術(shù)信息傳輸能力也極佳，外界因素不會(huì)對(duì)信息傳輸產(chǎn)生過大的影響，就以上特點(diǎn)而言，GPRS技術(shù)能夠在高速公路機(jī)電系統(tǒng)之中發(fā)揮出良好的作用，可突破空間地理距離存在的限制，進(jìn)而確保機(jī)電系統(tǒng)作用的全面發(fā)揮。

3 GPRS無線通信在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的技術(shù)優(yōu)勢

3.1 GPRS無線通信在監(jiān)控系統(tǒng)中的技術(shù)優(yōu)勢

就高速公路機(jī)電系統(tǒng)而言，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮著關(guān)鍵作用，可以監(jiān)控高速公路的車輛通行、道路、天氣等情況。基于GPRS的監(jiān)控系統(tǒng)，由外場設(shè)備以及中心監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成，外場設(shè)備包含的功能主要為采集高速公路路面以及車輛等相關(guān)信息。在運(yùn)用傳統(tǒng)有線通信監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，需要對(duì)通信線路進(jìn)行鋪設(shè)，如此就會(huì)增強(qiáng)管理難度，并且還需考慮線路設(shè)計(jì)問題，相應(yīng)的鋪設(shè)成本也較高。將GPRS技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行使用，可有效解決以上問題，不必鋪設(shè)通信線路，只需構(gòu)建移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)IP地址，然后和設(shè)備之間進(jìn)行連接即可。同時(shí)，GPRS技術(shù)不會(huì)被距離所制約，可以傳輸復(fù)雜信息，經(jīng)濟(jì)性極佳；中心監(jiān)控系統(tǒng)屬于監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，可接收外場設(shè)備收集到的相關(guān)信息，并對(duì)此類信息予以處理，進(jìn)而更好的健全調(diào)控方案，控制外場設(shè)備。中心監(jiān)控系統(tǒng)由攝影、電視監(jiān)控以及計(jì)算機(jī)等設(shè)備構(gòu)成。

3.2 GPRS無線通信在收費(fèi)系統(tǒng)中的技術(shù)優(yōu)勢

未運(yùn)用GPRS技術(shù)前，高速公路之中的收費(fèi)站以及控制中心等，需要采取有線通信系統(tǒng)傳遞各類信息[3]。在具體運(yùn)用的過程中，此系統(tǒng)沒有展現(xiàn)出良好效果，同時(shí)還投入了許多資金，維護(hù)開支也較高。通過對(duì)GPRS技術(shù)的運(yùn)用，不必鋪設(shè)管道等設(shè)施，便能夠在網(wǎng)絡(luò)覆蓋的任何地點(diǎn)進(jìn)行交流。同時(shí)，在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，GPRS系統(tǒng)穩(wěn)定性極強(qiáng)，其對(duì)多種通信技術(shù)進(jìn)行了整合，與有線通信設(shè)備相比之下運(yùn)行效率實(shí)現(xiàn)了大幅度的提升。并且，GPRS涵蓋的類型較多，在寬帶要求高以及地理位置遠(yuǎn)的區(qū)域之中進(jìn)行應(yīng)用屬于對(duì)點(diǎn)形式的寬帶無線接入，支持各類綜合服務(wù)和路由服務(wù)。并且，此系統(tǒng)不必鋪設(shè)管道，主要通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息進(jìn)行傳輸，所以具備較大的技術(shù)優(yōu)勢。

3.3 GPRS無線通信在通信系統(tǒng)中的技術(shù)優(yōu)勢

在通信系統(tǒng)之中，GPRS技術(shù)存在著諸多優(yōu)點(diǎn)。就公路管理部門而言，會(huì)利用路政車對(duì)高速公路予以定期巡查，以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理交通事故。但是，由于事故出現(xiàn)區(qū)域并不能提前知曉，要想在第一時(shí)間將路況信息向監(jiān)控中心進(jìn)行反饋，就需對(duì)無線通信進(jìn)行正確的使用，若傳輸速率要求不高，就可以通過GPRS對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。車載設(shè)備和監(jiān)控中心構(gòu)成了路政車輛調(diào)度系統(tǒng)[4]。其中，車載設(shè)備可憑借GPRS技術(shù)掌握車輛位置信息，然后上傳到監(jiān)控中心，讓監(jiān)控中心能夠?qū)θ柯氛囕v的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控，進(jìn)而確保路政車輛能夠?qū)Ω黝愅话l(fā)事件予以及時(shí)的處理。同時(shí)，監(jiān)控中心接收車輛反饋信息后，可通過GIS系統(tǒng)，將命令信息向車載終端進(jìn)行傳輸，以便于相關(guān)工作人員更好的開展工作。

4 結(jié)語

科學(xué)技術(shù)不斷的推陳出新，使得通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及信息技術(shù)得到了更好的發(fā)展。在高速公路機(jī)電系統(tǒng)之中運(yùn)用GPRS無線通信技術(shù)，可有效提高高速公路管理水平，并且在監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)等方面展現(xiàn)出了巨大的技術(shù)優(yōu)勢。所以，在高速公路機(jī)電系統(tǒng)之中對(duì)GPRS技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，可有效推動(dòng)高速公路的持續(xù)發(fā)展。