基于GPRS&GPS的防盜追蹤系統(tǒng)的設計方案

　　用戶是通過GPRS 遠程控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)， 由于GPRS 不能一直處于網絡連接狀態(tài)， 用戶什么時候發(fā)起通信， 這些都是未知的。因此， 系統(tǒng)必須為GPRS 模塊設置一個工作狀態(tài)， 定時的開啟GPRS, 如果檢測到有新的信息傳來， 則讓GPRS 進入工作狀態(tài)， 接收并處理用戶發(fā)過來的命令， 如果沒有， 則繼續(xù)進入休眠狀態(tài)。處理完命令后， 更改并保存用戶新設置的參數(shù)， 系統(tǒng)按照用戶要求進入一個新的工作狀態(tài)。此過程的工作流程圖如圖6 所示。

圖6 GPRS 工作流程

　　4. 3 上位機部分

　　上位機主要功能是管理GPRS 終端設備， 通過T CP/IP 協(xié)議發(fā)送或接受數(shù)據包， 實現(xiàn)與終端的數(shù)據通信。上位機位于互聯(lián)網上， 具有獨立的IP 地址， GPRS 終端可以利用此唯一的的IP 地址尋找到上位機并發(fā)起通信。上位機開放特定的端口， 并一直對此端口進行偵聽， 一旦收到終端發(fā)過來的請求， 便建立連接， 并開始進行通信。

　　上位機的軟件流程如圖7 所示。

圖7 上位機流程

　　5 結束語

　　采用基于GPRS、GPS 雙網絡結合的防盜追蹤系統(tǒng)，相對于傳統(tǒng)的防盜監(jiān)控系統(tǒng)， 不但能實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控的功能， 同時還能對于被盜設備能追蹤定位， 對被盜設備的找回提供準確的位置信息， 從而挽救財產降低損失。目前GPRS, GPS , Internet 都是應用的十分廣泛的技術， 采用這3 種技術的結合， 無疑是強強聯(lián)手， 發(fā)揮出更強大的功效。

　　市場需求也將十分巨大， 在各個行業(yè)的財產管理將得到充分應用， 因而具有廣泛的應用前景。

　　本系統(tǒng)的創(chuàng)新點： 1） 加入GPS 技術， 即使設備被盜很遠， 利用GPS 定位， 亦可追回， 亡羊補牢； 2） 低功耗， 采用先進的電源管理系統(tǒng)， 使功耗降到最低； 3） 兼容性好， 能應用于不同的工作場所， 實現(xiàn)不同設備的防盜追蹤。

　　摘要： 針對目前野外基站貴重設備缺少有效的無人監(jiān)管的現(xiàn)狀， 設計了一種基于GPRS 和GPS 技術的遠程監(jiān)控管理野外基站設備的防盜追蹤系統(tǒng)方案。采用重力加速度傳感器和GPS 分別獲取設備的動作信息和位置信息， 系統(tǒng)通過動作信息判斷設備是否被盜， 用戶利用GPRS 網絡收集這些信息， 實時監(jiān)控設備的狀態(tài)。在設備被盜后采用GPS 的位置信息進行跟蹤定位并追回被盜設備。該系統(tǒng)簡單實用、應用廣泛， 有效地避免盜竊帶來的損失。

　　0 引言

　　防盜追蹤系統(tǒng)集合了GPRS 技術、GPS 技術、傳感器技術、計算機控制技術等多項技術， 可廣泛應用于野外基站、電力、煤炭、市政、交通等部門行業(yè)的設備遠程監(jiān)控、防盜。目前常用的防盜監(jiān)控系統(tǒng)通常只能做到監(jiān)視設備是否丟失， 以及在設備被盜時發(fā)出警報。但是如果用戶響應慢， 即使發(fā)現(xiàn)東西被盜， 也無能為力。防盜追蹤系統(tǒng)正是針對這點而設計的， 不但能實時監(jiān)控設備， 在設備被盜時發(fā)出警報， 而且即使用戶來不及阻止， 也能在被盜后繼續(xù)追蹤定位設備的位置， 并能找回被盜設備， 從而避免了損失。

　　1 技術簡介

　　1. 1 GPRS總述

　　GPRS 是通用分組無線服務技術（ general packet radio service） 的簡稱， 它是GSM 移動電話用戶可用的一種移動數(shù)據業(yè)務， 位于第二代（ 2G） 和第三代（ 3G ） 移動通訊技術之間。它通過利用GSM 網絡中未使用的T DMA 信道， 提供中速的數(shù)據傳遞。GPRS 突破了GSM 網只能提供電路交換的思維方式， 只通過增加相應的功能實體和對現(xiàn)有的基站系統(tǒng)進行部分改造來實現(xiàn)分組交換， 這種改造的投入相對來說并不大， 但得到的用戶數(shù)據速率卻相當可觀。而且， 因為不再需要現(xiàn)行無線應用所需要的中介轉換器， 所以連接及傳輸都會更方便容易。

　　1. 2 GPRS 技術特點

　　相對于GSM 的9. 6 Kbps 的訪問速度而言， GPRS 擁有171. 2 Kbps 的訪問速度； 在連接建立時間方面， GSM需要10~ 30 s, 而GPRS 只需要極短的時間就可以訪問到相關請求； 對于費用， GSM 是按連接時間計費的， 而GPRS 只需要按數(shù)據流量計費； GPRS 對于網絡資源的利用率而相對遠遠高于GSM。

　　2 GPS 技術

　　2. 1 GPS 技術簡介

　　GPS 是全球定位系統(tǒng)（ global positioning system） 的簡稱， 而其中文簡稱為球位系。GPS 是20 世紀70 年代由美國陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)， 其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務， 并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應急通訊等一些軍事目的。經過20 余年的研究實驗， 耗資300 億美元， 到1994 年3 月， 全球覆蓋率高達98% 的24顆GPS 衛(wèi)星星座已布設完成。

　　2. 2 GPS 原理

　　GPS 導航系統(tǒng)的基本原理是測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機之間的距離， 然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據就可知道接收機的具體位置。要達到這一目的， 衛(wèi)星的位置可以根據星載時鐘所記錄的時間在衛(wèi)星星歷中查出， 而用戶到衛(wèi)星的距離則通過紀錄衛(wèi)星信號傳播到用戶所經歷的時間， 再將其乘以光速得到。

　　2. 3 GPS 前景

　　由于GPS 技術所具有的全天候、高精度和自動測量的特點， 作為先進的測量手段和新的生產力， 已經融入了國民經濟建設、國防建設和社會發(fā)展的各個應用領域。據國外一些衛(wèi)星導航權威機構調研顯示， 中國GPS 行業(yè)的潛在市場十分龐大誘人。有業(yè)內權威人士曾預測， 到2008 年底， 中國安裝GPS 系統(tǒng)的汽車至少將增加5 倍， 產值至少超過250 億元人民幣。這一切都為許多數(shù)碼企業(yè)描繪出了GPS 市場未來的美好前景。

　　2 系統(tǒng)設計方案

　　防盜追蹤系統(tǒng)具有防盜監(jiān)控以及定位追蹤2 項功能：

　　防盜監(jiān)控是指系統(tǒng)通過傳感器監(jiān)測設備的動作， 從而判斷是否有被盜的動作， 一旦檢測到目標有被移動的行為， 立即向用戶通過GPRS 發(fā)送被盜警報， 提醒用戶作出下一步行動； 追蹤定位則是用戶在得知設備被偷走后， 利用GPRS 指令啟動GPS 功能， 對被盜的設備進行追蹤定位，方便用戶找回被盜設備。

　　整個系統(tǒng)分為server 和client 兩部分， 在應用現(xiàn)場分布結構如圖1 所示。每個client 接入GPRS 網絡， 并有自己的唯一的ID 號， GPRS 網絡與Internet 相連， 處于Internet 上的server 能夠集中管理這些client。

圖1 應用現(xiàn)場分布結構