通信用鉛酸蓄電池GPS定位及追蹤

林斌高

【摘要】? ? 通信用鉛酸蓄電池是有線通信室電源系統(tǒng)的重要組成部分，基于其性價比高及安全穩(wěn)定等優(yōu)點，是以目前已然在通信領(lǐng)域了占據(jù)了蓄電池的九成市場，而隨著諸如5G等新型信息技術(shù)的發(fā)展與普及，針對通信基站鉛酸蓄電池的防盜技術(shù)同時也得到了相應(yīng)發(fā)展。就以往而言，通信用鉛酸蓄電池的防盜主要采用的是“機械化防盜”，而近年來由于信息技術(shù)得以高速發(fā)展，其防盜也從最初的“機械化防盜”實現(xiàn)了向“GPS定位追蹤防盜”的轉(zhuǎn)變，但是在實際應(yīng)用過程中，GPS定位及追蹤所組成的防盜體系仍然存留著較多弊病?，F(xiàn)為促進其發(fā)展，本文將對GPS定位及追蹤系統(tǒng)進行分析，并以此為基礎(chǔ)提出通信用鉛酸蓄電池GPS定位防盜系統(tǒng)的設(shè)計進行探究，以此為通信鉛酸蓄電池防盜技術(shù)的發(fā)展提供理論參考。

【關(guān)鍵詞】? ? 通信? ? 鉛酸蓄電池? ? GPS定位及追蹤系統(tǒng)? ? 系統(tǒng)定位技術(shù)? ? 系統(tǒng)設(shè)計

引言：

就目前而言，通信運營商所建造的基站多處于室外，而考慮到人力方面的問題，該類基站多處于室外，是以通信用鉛酸蓄電池的安全性也難以得到有效保障，這也正是通信用鉛酸蓄電池防盜技術(shù)的意義所在。而目前運營商針對通信鉛酸蓄電池的防盜方法主要存在兩類，一類是通過加裝防盜架及其余物理鎖定裝置的物理防盜，而另一類則是通過加裝GPS定位追蹤系統(tǒng)以對蓄電池形成定位的智能防盜。這兩類防盜方法各有優(yōu)劣，但相較而言，加裝GPS定位追蹤系統(tǒng)的方法顯然更加符合當(dāng)今時代的需求。

一、 GPS定位及追蹤系統(tǒng)

1.1系統(tǒng)定位技術(shù)

GPS定位及追蹤系統(tǒng)是主要由三個部分組成：GPS衛(wèi)星群、包括主控站注入站及監(jiān)測站在內(nèi)的地面監(jiān)控、用戶設(shè)備，其系統(tǒng)構(gòu)成圖可見圖1[1]。

1.2系統(tǒng)通信平臺

1.2.1平臺選擇

迄今為止，蓄電池防盜系統(tǒng)一般選取運營商移動網(wǎng)絡(luò)來完成通訊，這些移動網(wǎng)絡(luò)主要包括GPRS、GSM的4G網(wǎng)絡(luò)以及現(xiàn)世的5G網(wǎng)絡(luò)等[2]。其中4G及5G數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)主要存在三類：中國聯(lián)通的WCDMA、中國電信的CDMA及中國移動的TD-SCDMA，這三類數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)不可兼容，是以在使用每一種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)都需要分別使用其特有的終端。GPRS網(wǎng)絡(luò)雖然傳輸速率方面遠(yuǎn)不及4G、5G數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，但卻能夠?qū)Υ蟛糠志W(wǎng)絡(luò)協(xié)議形成支持。而GSM通信網(wǎng)絡(luò)在覆蓋范圍方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其余網(wǎng)絡(luò)，且防盜系統(tǒng)對數(shù)據(jù)傳輸要求不高，是以經(jīng)過性價比等綜合考慮通信平臺一般會選擇GSM應(yīng)用至GPS定位及追蹤系統(tǒng)中。

1.2.2 GSM模塊控制

就目前而言，GSM能夠提供多種控制模塊，這些模塊內(nèi)容包括但并不僅僅限于定位、數(shù)據(jù)、信息乃至語音業(yè)務(wù)，而要對這些模塊形成控制，控制終端需要對模塊發(fā)送不同的AT指令，在使用芯片與模塊實現(xiàn)通信后，AT指令便可以通過短信息形式形成傳遞。其中，AT指令主要存在以下語法特征：

1.結(jié)束標(biāo)志為enter信息;

2.當(dāng)enter信息到達時模塊方才執(zhí)行前方字符;

3.連續(xù)發(fā)送指令時需分隔。

而常見的AT指令主要有以下幾類：呼叫撥號指令、模塊初始化指令、讀短信指令、發(fā)短信格式設(shè)置指令、發(fā)短信指令[3]。

1.3防盜報警系統(tǒng)

1.3.1 Zigbee無線通信協(xié)議

Zigbee無線通信協(xié)議技術(shù)是目前比較常見及廣泛使用的無線通信代表技術(shù)之一，基于其成本低、性能高的特點，Zigbee目前被認(rèn)為是應(yīng)用前景最佳的一類無線技術(shù)[4]。從根本上來說，Zigbee從高至低可以分為五個部分，這五部分分別為高層使用規(guī)范、應(yīng)用匯聚層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層，同時Zigbee支持三類組網(wǎng)方式，分別為混合組網(wǎng)、對等型組網(wǎng)及星型組網(wǎng)。

1.3.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

通過Zigbee所投入應(yīng)用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，其單個節(jié)點一般會保持穩(wěn)定，由于其功耗較低，且其本身具備電源管理等功能，是以一般會使用電池對其完成供電[5]。由于ZIgbee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠提供雙工網(wǎng)絡(luò)的接入及多點通信，是以可以對傳感器數(shù)據(jù)進行高質(zhì)量傳遞，因此可以令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化與無線化，其傳感器節(jié)點結(jié)構(gòu)圖可見圖2。

二、通信用鉛酸蓄電池GPS定位及防盜系統(tǒng)設(shè)計

2.1 通信用鉛酸蓄電池GPS防盜器

GPS定位及防盜系統(tǒng)一般使用蓄電池進行直接供電，是以當(dāng)GPS定位及防盜系統(tǒng)的主機在進行報警或接收到中控中心的請求信息時，GPS定位及防盜系統(tǒng)的中央控制器就會因此而調(diào)取GPS信息，通過對信息數(shù)據(jù)進行接收分析而實現(xiàn)位置定位，隨后以短信息的形式將GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至GPS定位及防盜系統(tǒng)的中控中心，最終實現(xiàn)對通信用鉛酸蓄電池的GPS定位追蹤[6]。GPS定位及防盜系統(tǒng)工作結(jié)構(gòu)圖可見圖3。

2.2 通信用鉛酸蓄電池GPS防盜追蹤器功能特征

就目前而言，通信用鉛酸蓄電池GPS防盜追蹤器主要包括以下幾個方面的特征：

2.2.1 全球定位功能

由于通信用鉛酸蓄電池GPS防盜追蹤器中裝配了GPS衛(wèi)星定位芯片，而追蹤防盜器通過短信息形式與中控中心形成通訊交流，在有需要時中控中心可以隨時通過芯片調(diào)取通信用鉛酸蓄電池的位置信息[7]。

2.2.2 報警功能

GPS防盜追蹤器能夠調(diào)取基站及GPS數(shù)據(jù)，與預(yù)先設(shè)置信息進行比較，一旦鉛酸蓄電池的GPS數(shù)據(jù)與基站GPS數(shù)據(jù)存在較大差異，那么鉛酸蓄電池便會超出安全范圍，繼而防盜追蹤器便會隨之進行報警。

2.2.3 GPS信息存儲

當(dāng)報警功能被觸發(fā)后，GPS防盜追蹤器所提供的位置時間與數(shù)據(jù)會不斷被存儲芯片所保存，一旦中控中心有數(shù)據(jù)需求，GPS防盜追蹤器便會通過短信形式將這些數(shù)據(jù)發(fā)出，以此形成鉛酸蓄電池的運動軌跡。

2.2.4 電源自動切換功能

通信用鉛酸蓄電池平日一般使用基站所提供的主電源，而該類主電源在鉛酸蓄電池離開基站后便會斷電，而此時GPS防盜追蹤器會隨之切換電池的備用電源，以此為報警及GPS信息存儲程序供電[8]。

2.2.5 定位查詢及定位服務(wù)平臺

提供三個月的歷史數(shù)據(jù)查詢，同時中控中心具有能夠?qū)PS防盜追蹤器形成管理的網(wǎng)絡(luò)平臺，此平臺不僅具有多樣化查詢的能力，同時也具有便捷化的特征，其查詢內(nèi)容包括但并不僅僅限于鉛酸蓄電池的經(jīng)緯度、運動方向、本身電量、數(shù)據(jù)存儲實踐及移動速度等等。

2.2.6 目標(biāo)位置回傳

當(dāng)通信用鉛酸蓄電池被盜時，GPS防盜追蹤器會形成位置回傳，所有終端的監(jiān)控人都可以受到蓄電池被盜的報警信息，任何監(jiān)控人皆可以通過撥打電話來獲取GPS防盜追蹤器的位置回傳信息，以此令警方獲得信息共享。

2.3 通訊用鉛酸蓄電池GPS定位及跟蹤軟件平臺設(shè)計

2.3.1 網(wǎng)絡(luò)平臺登錄

在瀏覽器中輸入“http：//new.gps-online.org”網(wǎng)址，通過此網(wǎng)址進入至鉛酸蓄電池定位跟蹤網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺登錄界面內(nèi)，其登錄界面詳細(xì)內(nèi)容如下：

用戶名：由業(yè)務(wù)方提供，不可更改。

密碼：最初由業(yè)務(wù)方提供，可以進行適當(dāng)更改。

驗證碼：四位數(shù)字。

其登錄界面可見圖4。

2.3.2 操作界面

其操作界面主要包括菜單欄、跟蹤器列表、地圖窗口及信息窗口四項內(nèi)容。在實際操作過程中，可以實時接收蓄電池的最新位置，同時點擊實時追蹤便可以實施獲取防盜電池的轉(zhuǎn)移路徑，使用時需要勾選追蹤器列表中的追蹤器名稱。

當(dāng)點擊紅色箭頭時，可以對追蹤器的經(jīng)緯度、數(shù)據(jù)獲取時間、GPS防盜追蹤器電量等數(shù)據(jù)信息進行查閱。

軌跡回放：

可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺對防盜追蹤器的運動路徑進行查詢，數(shù)據(jù)可在服務(wù)器內(nèi)保存三個月。

電子?xùn)艡冢?/p>

所謂“電子?xùn)艡凇?，即在基站處設(shè)置固定區(qū)域，當(dāng)防盜追蹤器離開了該區(qū)域后便會自動報警。

管理中心：

管理中心可以對防盜追蹤器的信息進行設(shè)置，如名稱、運行模式、監(jiān)護者聯(lián)系方式等等。在管理初期需要在管理中心中增加追蹤器，其范例可見圖5。

同時，當(dāng)防盜追蹤器“退休”后，也可以使用管理中心對其進行刪除，見圖6。

信息修改可以修改防盜追蹤器的各項信息，見圖7。

對運行模式進行設(shè)置，將通信用鉛酸蓄電池的于小寧模式設(shè)置為實時追蹤，同時將位置信息設(shè)置為GSM工作，見圖8。

2.3.3 操作步驟

在操作步驟方面，一來需要關(guān)注防盜追蹤器的出廠狀態(tài)，二來則需要關(guān)注防盜電池的安裝記錄。

其中在防盜追蹤器的出廠狀態(tài)方面，其運行模式應(yīng)當(dāng)設(shè)置我不定時查詢，振動傳感器應(yīng)當(dāng)保持關(guān)閉，同時監(jiān)護者聯(lián)系方式應(yīng)當(dāng)為空，其詳細(xì)內(nèi)容可見圖9。

而在防盜電池安裝記錄方面，應(yīng)當(dāng)對鉛酸蓄電池的各類信息進行記錄，其詳細(xì)內(nèi)容可見圖10。

三、結(jié)束語

綜上所述，通信用鉛酸蓄電池是有線通信室電源系統(tǒng)的重要組成部分，而由于其安全性無法得到保障，是以對其進行GPS定位及追蹤系統(tǒng)設(shè)計勢在必行。通過該類設(shè)計，GPS系統(tǒng)所具備的高速、高精準(zhǔn)度等特征能夠真正應(yīng)用至通信用鉛酸蓄電池的防盜中，如此一來通信用鉛酸蓄電池的安全性方可通過防盜系統(tǒng)實現(xiàn)有效提升。

參? 考? 文? 獻

[1]楊興，樓向東，呂秀海. 差分GPS定位技術(shù)在列車實時動態(tài)追蹤系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 煤礦現(xiàn)代化，2015（2）：106-107，110.

[2]劉晶，周建新，李競，等. 基于 C/S 結(jié)構(gòu)的多用戶 GPS 移動定位與遠(yuǎn)程追蹤系統(tǒng)的研究與設(shè)計[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2014（5）：124-128.

[3]王文揚，劉全周，汪春華，等. 基于RFID/GIS/GPS/GPRS的車載貨物追蹤系統(tǒng)[J]. 物流技術(shù)，2009，28（12）：238-239，259.

[4]楊興，張祿秀，樓向東. GPS列車實時追蹤及防撞車安全保障系統(tǒng)在兗州礦區(qū)的應(yīng)用[J]. 鐵道通信信號，2012，48（8）：74-76.

[5]張超，顧濟華. 基于GPS/BDS的移動目標(biāo)定位追蹤系統(tǒng)設(shè)計[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù)，2015，38（17）：121-123，126.

[6]彭明全. 安卓智能GPS手機及戶外追蹤軟件、google earth軟件在公路勘測前期工作中的應(yīng)用研究[J]. 城市建設(shè)，2013（24）.

[7]IEIMobile推出VTT-I000-WiFi車拔追蹤終端-內(nèi)置Wi-Fi，GPRS和GPS[J]. 國內(nèi)外機電一體化技術(shù)，2012（7）：55.

[8]趙超，陳壽元，邵增珍，等. 基于RFID、GPS、GPRS的物流追蹤系統(tǒng)的研制[J]. 電子設(shè)計工程，2014，22（5）：147-149，153.