GPRS在車載GPS系統(tǒng)中的應用案例

分類：技術(shù)教程日期：2009-08-13 08:34:09 來源：廠商

隨著我國經(jīng)濟改革的不斷深入和市場經(jīng)濟體制的逐步建立，公路建設、道路運輸?shù)雀黜椊煌ㄊ聵I(yè)正在跨越式地向前發(fā)展,為了實現(xiàn)進一步管理好運輸市場, 保證運輸安全等一系列目標，各級交通部門正在積極推行“智能交通”：即通過運用先進的信息、通信、控制等高新技術(shù)對傳統(tǒng)運輸系統(tǒng)進行改造而形成的一種信息化、智能化、社會化的新型交通運輸。

在長途班車、旅游客車、危險品運輸車輛上安裝車載GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)后，通過中心監(jiān)控系統(tǒng)可以對車輛進行實時監(jiān)控，對管理部門監(jiān)督駕駛員超速行車、疲勞駕駛、提高運輸生產(chǎn)組織水平等具有積極的輔助管理作用；同時監(jiān)控中心可對與正處于超速、拋錨等情況的長途營運車實施報警功能，從而降低交通事故的發(fā)生率，提高運輸安全生產(chǎn)具有積極的意義。目前車載GPS系統(tǒng)已被相關(guān)管理部門和企業(yè)所認識并正在積極推廣應用中。

我司結(jié)合最新的車載GPS技術(shù)，推出了新一代在GPRS網(wǎng)絡平臺上構(gòu)建的車載GPS監(jiān)控傳輸系統(tǒng)，創(chuàng)新地使用GPRS的TCP/IP數(shù)據(jù)通信加短信相結(jié)合的方式取代了過去完全靠短信來傳送數(shù)據(jù)的通信方式，具有較高的綜合性能價格比。

一、現(xiàn)有車載GPS 短信系統(tǒng)分析

現(xiàn)有車載GPS 短信系統(tǒng)通信主要采用GSM 短信方式來實現(xiàn)，其典型應用如下：

圖6 現(xiàn)有車載GPS短信系統(tǒng)示意圖

1、現(xiàn)有GPS短信方案技術(shù)特點：

1）車載GPS 信息機對GPS 設備實時采集的汽車的位置信息進行收集和運算處理。

2）車載GPS 信息機對處理后的信息定時以短信發(fā)送給運管監(jiān)控中心相應的SP或者指定手機號碼。

3）運管監(jiān)控中心通過SP或指定手機號碼接收相應的車載GPS 信息。

4）特殊情況下，運管監(jiān)控中心通過SP 或指定手機號碼直接發(fā)送短信控制車載GPS 系統(tǒng)，如告警或強制熄火等。

2、現(xiàn)有GPS 短信方案缺點

1）傳送時間不確定：因為短信采用信道命令時隙來傳送，沒有專門的數(shù)據(jù)通道，所以在命令時隙出現(xiàn)繁忙時候就容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送延遲或丟失的情況。

2）信道容量有限：一條短信最多能傳送140 個有效字節(jié)，不能全面及時地反映車輛的實時信息。

3）通信費用昂貴：基本按照收發(fā)的總條數(shù)來計算。

4）可擴展性差：以SMS為主要通信鏈路，受鏈路帶寬的影響，無法進一步擴展將來的其它數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務。如車輛運行中的圖像監(jiān)控等。

5）盡管車載GPS監(jiān)控系統(tǒng)有利于交通部門實現(xiàn)交通管理智能化，但目前短信方式的綜合性能較差從而阻礙了該系統(tǒng)的全面推廣。

二、GPRS技術(shù)分析

GPRS 采用TCP/IP 協(xié)議，非常容易和現(xiàn)有INTERNET 技術(shù)及應用平臺整合，將使各種IP技術(shù)與服務同移動通信技術(shù)相結(jié)合，為客戶提供各種高速高質(zhì)的移車載動數(shù)據(jù)通信業(yè)務。

GPRS 數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)點：

l、移動通信：GPRS 無線通信打破了過去有線通信的固定位置限制，可根據(jù)業(yè)務需要隨時增減數(shù)據(jù)傳輸點，極大地拓展了通信的領域。

2、費用低廉：GPRS 網(wǎng)絡按照客戶收發(fā)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)流量來收費，而不是采用SMS的按短信條數(shù)的方式收費，極大地降低了通信使用費用。以GPS監(jiān)控系統(tǒng)為例，同樣的一筆業(yè)務，其通信費用約為過去的1/5~1/8，具有較強的成本競爭能力和市場推廣性。目前中國移動還推出了包年900.00元不計流量的優(yōu)惠政策。

3、永遠在線：客戶隨時都與網(wǎng)絡保持聯(lián)系，即使沒有數(shù)據(jù)傳送時,客戶仍然在網(wǎng)上與網(wǎng)絡之間還保持一種連接。

4、快速登錄：連接時間很快。GPRS 無線終端一開機，就已經(jīng)與GPRS 網(wǎng)絡建立了連接，每次登錄網(wǎng)絡，只需要一個激活過程，一般僅需1到3秒。

5、高速傳輸：由于GPRS 網(wǎng)絡采取了先進的分組交換技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸最高理論值可達171.2kb/s。實際使用中一般能達到20～40 kb/s。

6、組網(wǎng)靈活：中國移動的GPRS 網(wǎng)絡覆蓋面廣，可在全國漫游而不增加額外費用，特別適合中小用戶以低成本方式在短時間內(nèi)組建自己的跨區(qū)域性數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。

7、信道保障：GPRS 通信鏈路由中國移動這樣的專業(yè)運營商維護，在出現(xiàn)通信鏈路中斷的情況下能得到及時搶修，免除通信鏈路維護的后顧之憂。

8、防雷擊：GPRS 采用小功率短天線，不需要室外架設大天線，克服了有線傳輸設備和無線電臺容易被雷擊而損壞和中斷通信的情況。

三、GPRS－GPS無線數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品簡介

GPRS－GPS無線數(shù)據(jù)通信終端是一款集數(shù)據(jù)采集、分析與處理功能，GPRS MODEM 傳輸功能和TCP/IP網(wǎng)絡功能于一體的新型無線移動通信網(wǎng)絡設備。實現(xiàn)了完整的PPP協(xié)議及上層TCP/IP 協(xié)議，使非IP系統(tǒng)可以通過簡單的串口通信實現(xiàn)Internet和Intranet接入。

數(shù)據(jù)的分析與處理：可通過數(shù)據(jù)解析提取GPS 定位信息等。

無線IP 傳輸功能：內(nèi)嵌完整TCP/IP 協(xié)議棧，可以將數(shù)據(jù)封裝成IP 幀，然后通過無線模塊傳送到GPRS 網(wǎng)絡上。而大多數(shù)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)終端設備（如GPS設備）一般不具有IP功能，通過GPRS－GPS無線數(shù)據(jù)通信終端能輕松連網(wǎng)。

短信功能：利用授權(quán)手機可遠端修改服務器IP地址及端口，還可發(fā)送通過短信方式獲取遠程終端設備定位信息。

四、車載GPS 系統(tǒng)GPRS 新方案

深入分析現(xiàn)有車載GPS短信系統(tǒng)，我們認為一種組網(wǎng)方便、性價比高、隨時在線的、穩(wěn)定的通信方式，可有效解決車載GPS監(jiān)控系統(tǒng)在通訊傳輸中龐大費用等問題，是車載GPS監(jiān)控系統(tǒng)在運輸行業(yè)中普遍推廣的必要手段。而現(xiàn)在中國移動的GPRS網(wǎng)絡正是滿足這一需求的新興通信方式，同時以原有SMS為備份鏈路，完全可以保證GPS監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性與可靠性，同時在性能和價格方面均有質(zhì)的飛躍。其組網(wǎng)方式如下：

圖7 車載GPS系統(tǒng)GPRS新方案示意圖

1、主要特點：

l）通訊費用低：車載GPS監(jiān)控系統(tǒng)的通信特點是具有突發(fā)性，但數(shù)據(jù)量小，對采用按流量計費的GPRS非常有優(yōu)勢。以一次GPS信息傳輸為例，采用短消息方式最低費用為0.10元/條。而采用GPRS 方式，費用降低為1～2 分錢，降低了80%以上，非常具有成本優(yōu)勢。

2）數(shù)據(jù)傳輸效率高： GPRS是一種新型移動數(shù)據(jù)通信業(yè)務，給移動用戶提供高速無線IP 服務。GPS 設備采集的位置信息經(jīng)過分析處理后，封裝在IP 報文中進行傳輸，其最大數(shù)據(jù)傳輸效率>90%。

3）強有利的安全措施：GPRS網(wǎng)絡采用GSM 的多種物理信道加密方式，同時在應用層，還提供中心專線接入、專用APN 等安全措施，可完全滿足運輸管理系統(tǒng)對安全的擴展性要求。

4）可擴展性強：可根據(jù)將來業(yè)務的需要在GPRS 上增加新的監(jiān)控內(nèi)容，如增加圖像傳送等等。

5）短信功能：利用授權(quán)手機可遠端修改服務器IP地址及端口，還可發(fā)送通過短信方式獲取遠程終端設備定位信息。

2、車載GPS系統(tǒng)簡介

車載GPS系統(tǒng)主要由GPS模塊及GPRS 無線通信模塊組成。GPS模塊可通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)采集位置坐標信息GPRS通信模塊可完成對坐標信息的分析與處理。GPRS－GPS 車載終端將處理后的數(shù)據(jù)以TCP/UDP 數(shù)據(jù)幀發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡。

五、車載GPS 系統(tǒng)GPRS 方案與其他方式對比表