GPS/GPRS車載監(jiān)控終端的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

三 車載終端軟件設(shè)計

本軟件系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計方法，每個模塊實(shí)現(xiàn)一個功能或一個協(xié)議，各功能模塊以子函數(shù)形式出現(xiàn)，縮短了軟件開發(fā)時間，易于程序修改和移植，同時，在編寫軟件時，還留有一些軟件應(yīng)用接口，便于軟件升級，如增加新協(xié)議。

軟件系統(tǒng)功能模塊如圖3所示。

1 軟件系統(tǒng)的工作流程

車載終端軟件系統(tǒng)的主要功能是由主程序完成的。主程序采用狀態(tài)機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其工作流程如圖4所示。

程序工作時先進(jìn)行GPS和GPRS串口初始化工作，然后進(jìn)入主控制循環(huán)。在主控循環(huán)中，先識別GPS數(shù)據(jù)是否有效，即定位是否成功，定位成功則系統(tǒng)轉(zhuǎn)到下一個狀態(tài)，建立GPRS連接，否則重新定位。建立好GPRS連接后便可以向監(jiān)控中心發(fā)送處理后的定位數(shù)據(jù)。同時，主程序運(yùn)行的過程中，還能響應(yīng)遙控器輸入中斷請求，以便實(shí)現(xiàn)其他功能。

2 軟件系統(tǒng)協(xié)議棧

借鑒于OSI模型和標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議棧，本系統(tǒng)采用四層網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議：傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。系統(tǒng)協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖5所示。

考慮到車輛監(jiān)控系統(tǒng)中幾十、幾百甚至上千個車載終端的情況，對于這種數(shù)據(jù)量小、多點(diǎn)分散、實(shí)時性要求高、終端數(shù)量多的應(yīng)用，傳輸層采用UDP比TCP會更好一些。IP協(xié)議作為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，主要是將數(shù)據(jù)流切割成適當(dāng)?shù)拇笮?，然后將這些數(shù)據(jù)包通過選擇路由，利用不同的路由來傳送到目的地IP。在物理層之上，PPP協(xié)議作為GPRS在物理層之上的惟一指定的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，通過CRC校驗(yàn)、確認(rèn)等手段將原始的物理層連接改造成無差錯的數(shù)據(jù)鏈路。PPP協(xié)商成功后，系統(tǒng)將成功遠(yuǎn)程登錄Internet，并得到網(wǎng)關(guān)分配給自己的IP。終端與網(wǎng)絡(luò)之間的物理層通道就是GPRS連接。具體的GPRS協(xié)議都已被做在GPRSmodem中，通過數(shù)據(jù)端對GPRSmodem正確的AT指令設(shè)置后，就可以用AT撥號指令進(jìn)行撥號連接，當(dāng)收到GPRSmodem的撥號反饋應(yīng)答后，一條物理通道即GPRS信道就在本終端中和網(wǎng)絡(luò)之間建立起來了。

3 城市智能交通的未來發(fā)展趨勢

隨著城市交通問題的日益發(fā)展，城市交通綜合信息平臺、全球定位與車載導(dǎo)航系統(tǒng)、城市公共交通車輛以及出租車的車輛指揮與調(diào)度系統(tǒng)、城市綜合應(yīng)急系統(tǒng)都將迎來較大的發(fā)展機(jī)遇。

總體而言，城市智能交通系統(tǒng)的發(fā)展趨勢將表現(xiàn)為綜合化、多部門驅(qū)動型的發(fā)展模式。由于城市智能交通體系將涉及相關(guān)的市民、公安交通管理、交通部門車輛管理、城市建設(shè)、通信等相關(guān)部門工作，因而未來城市智能交通的發(fā)展過程必然是一個涉及以交通與公安為主的多部門驅(qū)動的發(fā)展過程。

四 總結(jié)

本文介紹了基于GPS/GPRS的車輛監(jiān)控系統(tǒng)終端的實(shí)現(xiàn)方案，給出了詳細(xì)的軟件及硬件組成和設(shè)計實(shí)現(xiàn)，經(jīng)多次測試系統(tǒng)穩(wěn)定，效果良好。該系統(tǒng)可以應(yīng)用手指揮監(jiān)控系統(tǒng)、城市租賃汽車管理系統(tǒng)、物流運(yùn)輸系統(tǒng)、醫(yī)療救護(hù)系統(tǒng)等領(lǐng)域，市場前景極為廣闊。