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基于GPS/GSM短消息車(chē)載終端的設計與實(shí)現
作者：
時(shí)間：2009-11-30
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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0 引 言
近年來(lái)，基于GPS系統和GSM無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )的移動(dòng)車(chē)輛實(shí)時(shí)定位技術(shù)發(fā)展很快，并廣泛應用于公安、消防、銀行、物流管理等行業(yè)，這些特殊行業(yè)希望能對移動(dòng)車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和遠程監控調度。另外，民用車(chē)輛特別是出租車(chē)行業(yè)也越來(lái)越重視車(chē)輛安全問(wèn)題，車(chē)載系統可以實(shí)現對車(chē)輛的防盜防劫報警、自動(dòng)控制等功能。GPS／GSM車(chē)輛監控管理系統可以利用GSM短信息業(yè)務(wù)(SMS)或GPRS方式傳輸數據，前者具有方便、快捷、廉價(jià)等特點(diǎn)，在車(chē)載系統中得到普遍的重視。文中選取XT55 GPS／GSM集成模塊和單片機系統構建了車(chē)載設備，并采用SMS與監控中心實(shí)現信息的雙向傳輸。
1 GPS／GSM車(chē)載設備的組成
如圖1所示，基于GPS／GSM的車(chē)輛監控管理系統主要由三大部分組成：車(chē)載終端部分(GPS接收機、GSM通信機、微處理器及人機交互控制單元等)、傳輸媒質(zhì)(GPS衛星星座和GSM無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )等)和監控中心部分(GIS管理系統、GPS接收機、GSM通信機及中央處理器設備等)。車(chē)載終端利用GPS獲取用戶(hù)當前位置和時(shí)間信息，以SMS形式通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò )發(fā)往監控中心，同時(shí)監控中心通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò )給車(chē)輛發(fā)送控制指令。
車(chē)載終端設備的硬件構成如圖2所示，文中設計的系統采用SIMENS公司的低功耗無(wú)線(xiàn)模塊XT55，該模塊采用超緊湊設計，集成有三頻GSM／GPRS通信模塊和GPS-OEM模塊。GPS-OEM板接收來(lái)自GPS天線(xiàn)單元的衛星信號，通過(guò)處理得到用戶(hù)的位置和時(shí)間等信息，通過(guò)串口0送入微處理器進(jìn)行處理，得到的數據經(jīng)串口1送入GSM模塊，再由GSM天線(xiàn)發(fā)射經(jīng)GSM無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )傳送到監控中心。此外系統中還包括GPS天線(xiàn)及低噪聲放大器(LAN)、GSM天線(xiàn)、SIM卡插槽、話(huà)柄、LCD顯示器、按鍵等單元。
2系統信號流程設計
2.1 GPS信號流程設計
GPS-OEM板采用NMEA0183格式，輸出ASCII數據信息。NMEA0183語(yǔ)句有多種數據句型，每條語(yǔ)句包含多種信息。我們關(guān)心的是用戶(hù)的位置、速度和時(shí)間等信息，這可以對讀取的數據進(jìn)行格式識別，進(jìn)而提取得到。以GPRMC為例，其格式如下：
其中：GP為信息來(lái)源，RMC為句型識別符，其后依次為UTC時(shí)間、狀態(tài)(A=定位，V=導航)、緯度、緯度方向(N或S)、經(jīng)度、經(jīng)度方向(E或W)、速率、方位(二維方向指向)、UTC日期、磁差、磁航向等。
系統工作時(shí)，可以將接收到的GPS定位信息保存在一個(gè)結構體中，按監控中心發(fā)出的命令以一定的時(shí)間間隔將定位信息通過(guò)GSM送回監控中心。GPS定位信息的中斷接收程序流程圖如圖3所示。
2.2 GSM信號流程設計
GSM信號處理包括信息發(fā)送和信息接收兩種。其中接收的GSM信號即控制信號，由用戶(hù)或監控中心向車(chē)載系統發(fā)送，以取得運載體導航參數或實(shí)現系統擴展功能。圖4所示是接收信號流程。發(fā)送的GSM信號包含有導航參數，反映運載體的狀態(tài)，另外還包含有一些有實(shí)際意義的文字，如報警信息等。圖5所示是發(fā)送信號流程。
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