基于GPS+CDMA的物流車(chē)輛監控終端的設計

　　3.3 CDMA無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通信程序

　　終端通過(guò)CDMA網(wǎng)絡(luò )接入Internet后，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通信程序將終端解析的GPS數據通過(guò)Intemet上傳到監控中心。本終端軟件設計采用流格式套接字進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )通信，對應于TCP／IP協(xié)議中面向連接的TCP協(xié)議。網(wǎng)絡(luò )數據傳輸程序采用客戶(hù)機／服務(wù)器機制編程，終端（客戶(hù)機）進(jìn)程由用戶(hù)操縱；而監控中心（服務(wù)器）進(jìn)程則駐留在主機上連續運行，等待終端連接請求進(jìn)入。

　　監控中心的網(wǎng)絡(luò )通信程序流程如下：1）用socket（）函數創(chuàng )建套接口，并給套接口地址結構賦值；2）用bind（）函數使套接口與本地IP地址、端*綁定，選用靜態(tài)IP地址；3）用listen（）函數在該套接口上*連接請求；4）用accept（）函數接收終端連接請求，產(chǎn)生新的套接口及描述字并與終端連接，利用新的套接字發(fā)送和接收數據；5）用fork（）函數派生新的子進(jìn)程與終端通信，父進(jìn)程繼續*其他請求。這樣就可避免一個(gè)終端與監控中心建立連接后，監控中心不能再與其他終端通信的問(wèn)題。

　　終端的TCP程序流程如下：1）用socket（）創(chuàng )建本地套接口，給監控中心套接口地址結構賦值；2）用connect（）函數使本地套接口向監控中心套接口主動(dòng)發(fā)出建立連接請求，經(jīng)三次握手建立TCP連接；3）若連接建立成功，則用send（）和recv（）函數與監控中心通信；4）通信結束，用close（）關(guān)閉套接口。

　　3.4 終端GPS串口程序

　　軟件開(kāi)發(fā)工具采用EVC（embedded visual C++），EVC是Windows CE上的主流開(kāi)發(fā)工具，封裝了網(wǎng)絡(luò )底層通訊、COM互操作、RAPI等。EVC支持MFC類(lèi)庫的子集，使Win32平臺上的VC程序可以方便地移植到WinCE平臺上。

　　終端GPS串口程序主要完成兩個(gè)功能：接收GPS數據和解析GPS數據。GPS模塊輸出遵循NMEA-0183標準。程序流程如下：

　　1）使用OpenPort（）函數打開(kāi)串口，該函數使用創(chuàng )建文件函數CreatFile（）打開(kāi)串口2，以獲取串口2的操作句柄m_hComm；

　　2）如果串口2打開(kāi)成功，則讀取當前串口的設置，即通過(guò)GetCommState（）讀取串口參數結構體DCB變量；

　　3）用SetCommState（）對串口2進(jìn)行相應的設置：如設置波特率為4 800 b／s，8位數據位，無(wú)奇偶校驗，1位停止位，無(wú)數據流控制；

　　4）按位讀取數據，判斷幀起始是否為$GPRMC，若為$GPRMC則從中提取時(shí)間、經(jīng)度、緯度、速度等信息并存入相應結構體；判斷幀起始是否為$GPGGA，若為$GPGGA則從第9字段提取海拔高度并存入相應結構體；判斷幀起始是否為$GPGSV，若為$GPGSV則從中提取有效衛星數目、有效衛星編號等信息并存入相應結構體；

　　5）用SetWindowText（）在LCD上顯示接收到的GPS數據和解析后的GPS信息；

　　6）最后，在需要時(shí)用ClosePort（）函數關(guān)閉串口2。該函數使用CloseHandh（）關(guān)閉串口2的句柄m_hComm。

　　4 運行結果

　　本文所設計的終端軟件運行結果如圖5所示。終端GPS數據顯示包括UTC時(shí)間、經(jīng)緯度、星歷、方向、海拔等。實(shí)現了全面地、直觀(guān)地顯示GPS數據的功能，具有友好的人機界面風(fēng)格。其中圖5（a）中可以對GPS串口進(jìn)行配置，以及顯示接收到的原始NEMA-0183語(yǔ)句。圖5（b）中的經(jīng)緯度是在天津市北辰區河北工業(yè)大學(xué)新校區測得的，精確到秒級，經(jīng)度為東經(jīng)117°41’34.4”，緯度為北緯39°37’6.2”。測試時(shí)間是2010年6月6日，下午16點(diǎn)24分22秒。

圖5 終端GPS數據顯示界面

　　測試表明，終端軟件能平穩地運行在嵌入式WinCE 5.0系統上，具有良好的實(shí)時(shí)性和準確性。

　　另外，終端通過(guò)CDMA無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)地將GPS定位數據傳給監控中心，監控中心的電子地圖上即實(shí)時(shí)顯示終端的地理位置。經(jīng)測試，終端的實(shí)際位置與電子地圖上的位置完全符合，并且具有良好的實(shí)時(shí)性，數據刷新時(shí)間小于3 s，GPS位置漂移值小于20 m。

　　5 結束語(yǔ)

　　針對我國物流行業(yè)快速發(fā)展的背景，本文對基于GPS和CDMA的物流車(chē)輛監控終端進(jìn)行了軟硬件設計。實(shí)現了對物流車(chē)輛的遠程監控和實(shí)時(shí)調度。相比傳統的車(chē)載終端，本設計采用32位ARM處理器，具有更快的處理速度、更大的存儲空間、更直觀(guān)的界面顯示等優(yōu)點(diǎn)。尤其在GPS數據無(wú)線(xiàn)傳輸方面采用了CDMA無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，比傳統GPRS技術(shù)更適用于長(cháng)距離、大數據量、實(shí)時(shí)性要求非常高的車(chē)載終端領(lǐng)域。隨著(zhù)3G移動(dòng)通信系統的發(fā)展，采用CDMA網(wǎng)絡(luò )的GPS終端更易于向3G網(wǎng)絡(luò )平滑過(guò)渡，會(huì )有更廣闊的應用前景。