基于GPS和CDMA的物流車(chē)輛監(jiān)控終端的設(shè)計(jì)
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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?qū)⒔K端解析的GPS數(shù)據(jù)通過(guò)Intemet上傳到監(jiān)控中心。本終端軟件設(shè)計(jì)采用流格式套接字進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，對(duì)應(yīng)于TCP／IP協(xié)議中面向連接的TCP協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸程序采用客戶(hù)機(jī)／服務(wù)器機(jī)制編程，終端(客戶(hù)機(jī))進(jìn)程由用戶(hù)操縱；而監(jiān)控中心(服務(wù)器)進(jìn)程則駐留在主機(jī)上連續(xù)運(yùn)行，等待終端連接請(qǐng)求進(jìn)入。
監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)通信程序流程如下：1)用socket()函數(shù)創(chuàng)建套接口，并給套接口地址結(jié)構(gòu)賦值；2)用bind()函數(shù)使套接口與本地IP地址、端口號(hào)綁定，選用靜態(tài)IP地址；3)用listen()函數(shù)在該套接口上監(jiān)聽(tīng)連接請(qǐng)求；4)用accept()函數(shù)接收終端連接請(qǐng)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(shù)據(jù)；5)用fork()函數(shù)派生新的子進(jìn)程與終端通信，父進(jìn)程繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)其他請(qǐng)求。這樣就可避免一個(gè)終端與監(jiān)控中心建立連接后，監(jiān)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(jiān)控中心套接口地址結(jié)構(gòu)賦值；2)用connect()函數(shù)使本地套接口向監(jiān)控中心套接口主動(dòng)發(fā)出建立連接請(qǐng)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(shù)與監(jiān)控中心通信；4)通信結(jié)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(kù)的子集，使Win32平臺(tái)上的VC程序可以方便地移植到WinCE平臺(tái)上。
終端GPS串口程序主要完成兩個(gè)功能：接收GPS數(shù)據(jù)和解析GPS數(shù)據(jù)。GPS模塊輸出遵循NMEA-0183標(biāo)準(zhǔn)。程序流程如下：
1)使用OpenPort()函數(shù)打開(kāi)串口，該函數(shù)使用創(chuàng)建文件函數(shù)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(dāng)前串口的設(shè)置，即通過(guò)GetCommState()讀取串口參數(shù)結(jié)構(gòu)體DCB變量；
3)用SetCommState()對(duì)串口2進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置：如設(shè)置波特率為4 800 b／s，8位數(shù)據(jù)位，無(wú)奇偶校驗(yàn)，1位停止位，無(wú)數(shù)據(jù)流控制；
4)按位讀取數(shù)據(jù)，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(yīng)結(jié)構(gòu)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(yīng)結(jié)構(gòu)體；判斷幀起始是否為$GPGSV，若為$GPGSV則從中提取有效衛(wèi)星數(shù)目、有效衛(wèi)星編號(hào)等信息并存入相應(yīng)結(jié)構(gòu)體；
5)用SetWindowText()在LCD上顯示接收到的GPS數(shù)據(jù)和解析后的GPS信息；
6)最后，在需要時(shí)用ClosePort()函數(shù)關(guān)閉串口2。該函數(shù)使用CloseHandh()關(guān)閉串口2的句柄m_hComm。
4 運(yùn)行結(jié)果
本文所設(shè)計(jì)的終端軟件運(yùn)行結(jié)果如圖5所示。終端GPS數(shù)據(jù)顯示包括UTC時(shí)間、經(jīng)緯度、星歷、方向、海拔等。實(shí)現(xiàn)了全面地、直觀(guān)地顯示GPS數(shù)據(jù)的功能，具有友好的人機(jī)界面風(fēng)格。其中圖5(a)中可以對(duì)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(qū)河北工業(yè)大學(xué)新校區(qū)測(cè)得的，精確到秒級(jí)，經(jīng)度為東經(jīng)117°41’34．4”，緯度為北緯39°37’6．2”。測(cè)試時(shí)間是2010年6月6日，下午16點(diǎn)24分22秒。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/197489.htm
測(cè)試表明，終端軟件能平穩(wěn)地運(yùn)行在嵌入式WinCE 5．0系統(tǒng)上，具有良好的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)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(shù)據(jù)傳給監(jiān)控中心，監(jiān)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(cè)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(shù)據(jù)刷新時(shí)間小于3 s，GPS位置漂移值小于20 m。
5 結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)我國(guó)物流行業(yè)快速發(fā)展的背景，本文對(duì)基于GPS和CDMA的物流車(chē)輛監(jiān)控終端進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)物流車(chē)輛的遠(yuǎn)程監(jiān)控和實(shí)時(shí)調(diào)度。相比傳統(tǒng)的車(chē)載終端，本設(shè)計(jì)采用32位ARM處理器，具有更快的處理速度、更大的存儲(chǔ)空間、更直觀(guān)的界面顯示等優(yōu)點(diǎn)。尤其在GPS數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸方面采用了CDMA無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，比傳統(tǒng)GPRS技術(shù)更適用于長(zhǎng)距離、大數(shù)據(jù)量、實(shí)時(shí)性要求非常高的車(chē)載終端領(lǐng)域。隨著3G移動(dòng)通信系統(tǒng)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(yīng)用前景。
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