基于GPS的嵌入式定位器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用分析

崔紅衛(wèi)

摘 要 萬(wàn)物互聯(lián)是物聯(lián)網(wǎng)最通俗的表述，也是其最重要的功能。物聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)對(duì)萬(wàn)物的精準(zhǔn)定位和跟蹤管理，必須要對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的物體實(shí)現(xiàn)信息采集，這些信息是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)環(huán)境?；贕PS的嵌入式定位器是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)底層通信的重要設(shè)備，如何用好基于GPS的嵌入式定位器是物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域的重要研究課題。本文主要分析了定位技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀，并以物聯(lián)網(wǎng)中的車輛定位應(yīng)用為方向，探討了基于GPS的嵌入式定位器的系統(tǒng)架構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)方案。

關(guān)鍵詞 GPS;嵌入式;定位器;物聯(lián)網(wǎng);應(yīng)用

學(xué)術(shù)界對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研究，主要是集中在對(duì)現(xiàn)在和未來(lái)可相互操作的信息通信技術(shù)研究，探索實(shí)現(xiàn)物理和虛擬之間的萬(wàn)物相連互通，從而打造信息社會(huì)下的全球化信息基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)通俗來(lái)講，就是一個(gè)巨大的智能網(wǎng)絡(luò)，各種信息通過(guò)傳感設(shè)備、系統(tǒng)接入網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)相互聯(lián)系、相互感知。完善物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)，首先就要實(shí)現(xiàn)對(duì)物的準(zhǔn)確定位、實(shí)時(shí)跟蹤和遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)操控，才能最終實(shí)現(xiàn)人和物、物和物之間的靈活通信。這其中必須要采集的是人或者物的位置信息。利用定位技術(shù)來(lái)提高位置信息的準(zhǔn)確性、全面性是構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)非常重要的研究方向。本文主要分析了定位技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀，并以物聯(lián)網(wǎng)中汽車定位應(yīng)用為例，探討了基于GPS的嵌入式定位器的系統(tǒng)架構(gòu)及實(shí)現(xiàn)方案。

1定位技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用方向

（1）構(gòu)建智能物流。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)物流行業(yè)的目標(biāo)是構(gòu)建智能物流系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)的原理是利用傳感設(shè)備獲取物流存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)雀鳝h(huán)節(jié)的信息，利用互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)傳輸?shù)轿锪餍畔⒄{(diào)度處理中心，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析和處理，從而為物流企業(yè)管理提供決策支撐，幫助物流企業(yè)有效壓降運(yùn)輸成本，提高物流效率，實(shí)現(xiàn)物流的信息化、網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化。智能物流的數(shù)據(jù)采集中，必須全程跟蹤和采集物流的位置信息，定位技術(shù)在構(gòu)建智能物流中是必不可缺的技術(shù)。目前定位技術(shù)在智能物流建設(shè)中，主要是應(yīng)用于貨物的倉(cāng)儲(chǔ)管理、物流車輛監(jiān)控、物流信息跟蹤等[1]。

（2）構(gòu)建智能交通。智能交通是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要方向。智能交通的很多服務(wù)都需要利用到物聯(lián)網(wǎng)信息采集和數(shù)據(jù)傳輸處理功能，從而實(shí)現(xiàn)汽車和汽車、汽車和其他交通設(shè)施、汽車和使用者之間的通信，為交通參與者提供智能化的多樣服務(wù)。目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能交通中，主要是利用GPS技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的實(shí)時(shí)定位跟蹤，為汽車駕駛者提供車輛導(dǎo)航、行路規(guī)劃、安全管理等服務(wù)。

（3）構(gòu)建智能醫(yī)療。智能醫(yī)療是通過(guò)采集患者的位置信息、身體特征信息，利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)患者和醫(yī)院、醫(yī)療設(shè)備之間的信息交流互動(dòng)，這樣能對(duì)醫(yī)療資源實(shí)現(xiàn)最大化的利用。目前，定位技術(shù)在智能醫(yī)療的緊急救援應(yīng)用具有很好的效果。通過(guò)定位技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對(duì)救護(hù)車、急救人員和急救設(shè)備的定位跟蹤調(diào)度。

2基于GPS的嵌入式定位器在物聯(lián)網(wǎng)中的實(shí)例分析

為深入探討定位技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，本文主要是基于GPS的嵌入式定位器在物流行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行實(shí)例分析。

2.1 基于GPS的嵌入式定位器在物流企業(yè)的應(yīng)用目標(biāo)

是利用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、嵌入式定位器、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸和處理技術(shù)，構(gòu)建物流信息管理系統(tǒng)，將貨物車輛的運(yùn)輸流程管理和貨物動(dòng)態(tài)信息管理有機(jī)結(jié)合起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)為貨物單位提供貨物管理、運(yùn)輸管理和實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)查詢功能，能通過(guò)對(duì)物流企業(yè)、貨物主和物流車輛司機(jī)各方面的信息綜合利用，有效降低物流車輛的空車率，提高調(diào)配車輛的效率。

2.2 基于GPS的嵌入式定位器在物流企業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)及流程

目前物流信息調(diào)度系統(tǒng)主要是由車輛的嵌入式定位器、物流信息管理平臺(tái)、物流信息數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器客戶端和互聯(lián)網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)組成。其中物流信息管理平臺(tái)類似于系統(tǒng)的大腦中樞，主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛調(diào)度、貨物跟蹤和數(shù)據(jù)處理等業(yè)務(wù)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)管理?；贕PS嵌入式車輛定位器是采用C/S架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)和信息管理平臺(tái)的承接。網(wǎng)絡(luò)瀏覽器客戶端利用B/S架構(gòu)，來(lái)實(shí)現(xiàn)貨主、車輛司機(jī)和物流企業(yè)的聯(lián)系溝通，并支持三方在權(quán)限內(nèi)進(jìn)行信息的查詢、操作和發(fā)出指令。

系統(tǒng)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)流程是，物流企業(yè)將自己的運(yùn)營(yíng)線路、車輛空載情況等信息發(fā)布在瀏覽器客戶端。貨主登錄客戶端查詢服務(wù)器信息后，提出運(yùn)輸任務(wù)的申請(qǐng)。物流企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)上獲取申請(qǐng)后聯(lián)系貨車司機(jī)并和貨主確認(rèn)運(yùn)輸信息有效性，安排車輛裝載貨物后。將網(wǎng)絡(luò)上的貨車信息進(jìn)行實(shí)時(shí)更新。貨車運(yùn)輸過(guò)程中，定位器會(huì)將車輛的運(yùn)輸狀態(tài)實(shí)時(shí)傳輸給系統(tǒng)，并將信息動(dòng)態(tài)發(fā)布在系統(tǒng)平臺(tái)上，便于物流企業(yè)、貨主對(duì)貨物的運(yùn)輸狀態(tài)全面掌握。在到達(dá)目的地卸貨后，貨主核實(shí)貨物情況，并確認(rèn)收貨從而完成此次運(yùn)輸。貨車司機(jī)向系統(tǒng)申報(bào)空車狀態(tài)，并發(fā)布返程信息，系統(tǒng)對(duì)外發(fā)布信息進(jìn)行現(xiàn)有信息匹配，為貨車配貨從而降低空車率[2]。

2.3 基于GPS的嵌入式定位器在物流企業(yè)應(yīng)用的硬件結(jié)構(gòu)

嵌入式車輛定位器的主要功能是實(shí)時(shí)采集貨車貨物的位置信息，從而為物流調(diào)度管理提供第一手?jǐn)?shù)據(jù)支撐。車輛定位器的硬件是采用嵌入式定位器、GPS模塊、SIM卡和LCD顯示屏、電源管理模塊等組成。信息管理平臺(tái)是通過(guò)和車輛定位器的通信，獲得車輛的配貨狀況、運(yùn)輸位置等信息并存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)布在信息管理平臺(tái)上，便于用戶查詢使用。信息管理平臺(tái)一般是利用ASP技術(shù)在WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。車輛嵌入式定位器發(fā)送傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)都會(huì)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，利用管理模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的不同信息內(nèi)容的分類查詢、打印和維護(hù)。

基于GPS的嵌入式定位器在物流企業(yè)的應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)對(duì)物流車輛和貨物信息的實(shí)時(shí)跟蹤，促進(jìn)物流運(yùn)輸行業(yè)中的數(shù)據(jù)共享和信息綜合利用，有效提高物流運(yùn)輸?shù)墓ぷ餍?，從而推?dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

[1] 董驍.基于GPS的嵌入式定位器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用分析[J].信息系統(tǒng)工程，2018（1）：45-46.

[2] 劉紅平.基于GPS的嵌入式定位器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2013，21（1）：260-262.