車載GPS/GPRS/CDMA系統新方案
隨著我國經濟改革的不斷深入和市場經濟體制的逐步建立，公路建設、道路運輸等各項交通事業正在跨越式地向前發展，為了實現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、控制等高新技術對傳統運輸系統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(chang)途班車(che)(che)、旅游(you)客車(che)(che)、危險(xian)品運(yun)輸(shu)車(che)(che)輛(liang)上安(an)裝車(che)(che)載GPS衛(wei)星定位(wei)系(xi)統后，通(tong)過(guo)中心(xin)監(jian)(jian)控(kong)系(xi)統可(ke)以(yi)對車(che)(che)輛(liang)進行(xing)實時(shi)監(jian)(jian)控(kong)，對管理部門(men)監(jian)(jian)督(du)駕駛員超速(su)行(xing)車(che)(che)、疲勞(lao)駕駛、提高(gao)運(yun)輸(shu)生產(chan)組(zu)織水平等具有積(ji)(ji)極(ji)(ji)的(de)輔助(zhu)管理作用；同(tong)時(shi)監(jian)(jian)控(kong)中心(xin)可(ke)對與正處于超速(su)、拋錨等情況(kuang)的(de)長(chang)途營(ying)運(yun)車(che)(che)實施(shi)報警功能，從而降(jiang)低交通(tong)事故的(de)發生率(lv)，提高(gao)運(yun)輸(shu)安(an)全生產(chan)具有積(ji)(ji)極(ji)(ji)的(de)意義。目前車(che)(che)載GPS系(xi)統已被相關管理部門(men)和企(qi)業所認識并(bing)正在積(ji)(ji)極(ji)(ji)推廣應用中。
研究所是一家專(zhuan)業從事VOIP及無線數據通(tong)信的(de)(de)高科技研究所，本所已經向市場推(tui)出一系列GPRS無線通(tong)信產品，結合最新(xin)的(de)(de)車(che)載GPS技術，推(tui)出了新(xin)一代全IP網絡車(che)載GPS監控傳輸系統，創新(xin)地使用GPRS的(de)(de)TCP/IP數據通(tong)信加短信備份(fen)取代了過去完全靠短信來傳送數據的(de)(de)通(tong)信方式，具有較高的(de)(de)綜合性能價格比。
現有車載GPS短信系統(tong)分析
現(xian)有車(che)載(zai)GPS短信系統通信主要(yao)采用(yong)GSM 短信方式(shi)來實現(xian)，其典型應用(yong)如下：
1.現有GPS短信方案(an)技術特點(dian)
車載GPS信息機對GPS設備實時采集(ji)的汽車的位置信息進行收集(ji)和運(yun)算處理。
車載(zai)GPS信(xin)息機對(dui)處理(li)后(hou)的信(xin)息定(ding)時以(yi)短(duan)信(xin)發送給運管監控中心相應的SP或者指定(ding)手機號碼。
運管監(jian)控中心通過SP或指定手機(ji)號碼接收相應的車載GPS信息。
特殊情(qing)況下，運管監控中心(xin)通過SP或(huo)指(zhi)定手(shou)機號碼(ma)直接(jie)發送短信控制車載GPS系統(tong)，如告警或(huo)強制熄火等。
2.現有GPS短信方(fang)案(an)缺點
傳(chuan)送時(shi)間不確定：因為短信(xin)采(cai)用(yong)信(xin)道命令時(shi)隙(xi)來傳(chuan)送，沒(mei)有專門的數(shu)據通(tong)道，所以在命令時(shi)隙(xi)出(chu)(chu)現(xian)繁忙時(shi)候就容(rong)易出(chu)(chu)現(xian)數(shu)據傳(chuan)送延遲或丟失的情況。
信道容量有限(xian)：一條短信最多能(neng)傳送140 個有效字節，不能(neng)全面及時地反映車輛的實時信息。
通信費用(yong)昂貴：基本按照(zhao)收發(fa)的總條數來計算。
可擴展(zhan)性差：以(yi)SMS為主要通(tong)信(xin)鏈(lian)路，受鏈(lian)路帶寬(kuan)的(de)影(ying)響，無法進一(yi)步(bu)擴展(zhan)將來的(de)其它數(shu)據傳(chuan)輸業(ye)務。如車輛運行(xing)中的(de)圖像監控等。
盡管(guan)車載GPS監控系(xi)統有利于交通部門(men)實現交通管(guan)理智能化，但目(mu)前短信方式的(de)綜(zong)合性能較差從而阻礙了該系(xi)統的(de)全面推(tui)廣。
GPRS發展(zhan)現狀(zhuang)及技術分(fen)析
GPRS(General Packet Radio Service通(tong)用(yong)(yong)分(fen)組(zu)無線業務(wu))是(shi)在(zai)(zai)現有(you)GSM網(wang)絡(luo)(luo)上(shang)(shang)發展出來的一種新的分(fen)組(zu)交(jiao)(jiao)換數據應用(yong)(yong)業務(wu)。GPRS是(shi)全(quan)球移動(dong)通(tong)信(xin)(xin)網(wang)絡(luo)(luo)技術向第三代移動(dong)通(tong)信(xin)(xin)(3G)演進的主流技術和重要(yao)里程碑，被稱(cheng)為2.5 代移動(dong)通(tong)信(xin)(xin)。與傳(chuan)(chuan)統的GSM電路撥號(hao)交(jiao)(jiao)換相比(bi)，GPRS在(zai)(zai)資(zi)源利用(yong)(yong)效率(lv)、交(jiao)(jiao)換容量和性能上(shang)(shang)都有(you)一個質的飛(fei)躍(yue)。GPRS拋棄了(le)傳(chuan)(chuan)統的獨占電路交(jiao)(jiao)換模式，采用(yong)(yong)分(fen)組(zu)交(jiao)(jiao)換技術，每個用(yong)(yong)戶(hu)可(ke)同(tong)時(shi)占用(yong)(yong)多(duo)個無線信(xin)(xin)道(dao)，同(tong)一無線信(xin)(xin)道(dao)又可(ke)以由多(duo)個用(yong)(yong)戶(hu)共享，有(you)效地(di)利用(yong)(yong)了(le)信(xin)(xin)道(dao)資(zi)源，帶(dai)寬最高可(ke)達171.2Kb/s。目前中國(guo)移動(dong)的GPRS覆蓋范圍在(zai)(zai)中心城市(shi)幾乎達到了(le)100%，在(zai)(zai)邊遠地(di)區也達到了(le)80%以上(shang)(shang)，實際應用(yong)(yong)帶(dai)寬大約在(zai)(zai)20-40Kb/s，特別適合像金(jin)融交(jiao)(jiao)易、遠程監測(ce)等(deng)行業各種中、低速率(lv)的突發通(tong)信(xin)(xin)需求，完全(quan)取代過去傳(chuan)(chuan)統的有(you)線MODEM、X.25、數傳(chuan)(chuan)電臺(tai)、短信(xin)(xin)等(deng)通(tong)信(xin)(xin)方式。
GPRS采用(yong)TCP/IP 協議，非(fei)常容易(yi)和現有INTERNET 技術及應(ying)用(yong)平臺(tai)整合，將使各種IP技術與服務同移動通(tong)信技術相(xiang)結合，為客戶提供各種高速高質(zhi)的移車載(zai)動數據通(tong)信業務。
GPRS數據傳輸的優點
(1) 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，可根據業務需要隨時增減數據傳輸點，極大地拓展了通信的領域。
(2) 費用低廉：GPRS網絡按照客戶收發數據包的數據流量來收費，而不是采用SMS的按短信條數的方式收費，極大地降低了通信使用費用。以GPS監控系統為例，同樣的一筆業務，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元不計流量的優惠政策。
(3) 永遠在線：客戶隨時都與網絡保持聯系，即使沒有數據傳送時,客戶仍然在網上與網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，就已經與GPRS網絡建立了連接，每次登錄網絡，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網絡采取了先進的分組交換技術，數據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) 組網靈活：中國移動的GPRS網絡覆蓋面廣，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組建自己的跨區域性數據網絡。
(7) 信道保障：GPRS通信鏈路由中國移動這樣的專業運營商維護，在出現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。
GPRS無線數(shu)據通信產品簡介
GPRS/CDMA專用數據終(zhong)端是(shi)一款(kuan)集數據采集、分析與處理功能(neng)，GPRSMODEM 傳輸功能(neng)和TCP/IP網絡(luo)功能(neng)于一體的(de)新(xin)型無線移動通信網絡(luo)設備。實現了完(wan)整(zheng)的(de)PPP協議及上層(ceng)TCP/IP 協議，使非IP系(xi)統(tong)可以通過(guo)簡(jian)單的(de)串(chuan)口(kou)通信實現Internet和Intranet接入。
主要功(gong)能：
數(shu)據的分(fen)析(xi)與(yu)(yu)處(chu)理(li)：可按業務數(shu)據采集設備要求進(jin)行計(ji)算(suan)與(yu)(yu)處(chu)理(li)；如GPS定位信息的加權平均計(ji)算(suan)等。
無線(xian)IP 傳(chuan)(chuan)輸(shu)功(gong)能：GPRS/CDMA專(zhuan)用數(shu)據(ju)終端內嵌完整TCP/IP協議棧，可以(yi)將數(shu)據(ju)封裝成(cheng)IP幀，然后(hou)通過(guo)無線(xian)模塊(kuai)傳(chuan)(chuan)送到GPRS網絡上。而大多數(shu)傳(chuan)(chuan)統數(shu)據(ju)終端設(she)備（如GPS設(she)備）一般不(bu)具有IP功(gong)能，通過(guo)GPRS/CDMA專(zhuan)用數(shu)據(ju)終端，能輕(qing)松聯網。
短信(xin)(xin)備(bei)(bei)份(fen)功能：利用GSM 網(wang)絡(luo)短信(xin)(xin)通道作為(wei)GPRS網(wang)絡(luo)鏈(lian)路(lu)的備(bei)(bei)份(fen)鏈(lian)路(lu)。可以在GPRS網(wang)絡(luo)鏈(lian)路(lu)出現故障時，自動切換到短消息(xi)備(bei)(bei)份(fen)鏈(lian)路(lu)，有效(xiao)保證了關鍵信(xin)(xin)息(xi)的可靠傳(chuan)輸。
管理(li)界面友好：通過內嵌的WebServer 進(jin)行配(pei)置管理(li)，非常(chang)直觀，操作簡單、方便(bian)，支持遠程(cheng)維護，根據管理(li)權限可實現(xian)遠程(cheng)配(pei)置、遠程(cheng)升級(ji)和重(zhong)啟動。
車載GPS系統GPRS新(xin)方案
深(shen)入分析現有(you)車載GPS短(duan)信系(xi)(xi)(xi)統(tong)，我們認為一種組網方便(bian)、性價(jia)比高、隨時(shi)在(zai)線的、穩定的通信方式(shi)，可(ke)有(you)效解決車載GPS監控系(xi)(xi)(xi)統(tong)在(zai)通訊傳輸(shu)中龐大費(fei)用(yong)等問題，是車載GPS監控系(xi)(xi)(xi)統(tong)在(zai)運(yun)輸(shu)行業(ye)中普遍推(tui)廣(guang)的必(bi)要(yao)手段。而現在(zai)中國移動(dong)的GPRS網絡正是滿足(zu)這一需求的新興通信方式(shi)，同時(shi)以(yi)原有(you)SMS為備份鏈(lian)路，完全可(ke)以(yi)保證GPS監控系(xi)(xi)(xi)統(tong)數據傳輸(shu)的實時(shi)性與可(ke)靠(kao)性，同時(shi)在(zai)性能和價(jia)格方面均有(you)質的飛躍。其組網方式(shi)如下：
主要特點
通訊費用(yong)低：車載GPS監控系統(tong)的通信(xin)特點是具有(you)突發(fa)性，但數據量小，對采用(yong)按(an)流(liu)量計費的GPRS非常有(you)優勢。以一(yi)次GPS信(xin)息
傳輸為(wei)例(li)，采用短(duan)消息方式最低費用為(wei)0.10 元/條。而采用GPRS方式，費用降低為(wei)1～2 分錢，降低了80%以上，非(fei)常具有成(cheng)本優(you)勢。
數(shu)據(ju)傳輸(shu)效率高(gao)： GPRS是一種新(xin)型移動數(shu)據(ju)通信業務，給移動用戶提(ti)供高(gao)速(su)無線IP 服(fu)務。GPS設備(bei)采集(ji)的位置信息(xi)經過分析處理后(hou)，封裝(zhuang)在IP報文中進(jin)行傳輸(shu)，其最大(da)數(shu)據(ju)傳輸(shu)效率>90%。
強有利的安全(quan)措(cuo)施：GPRS網絡采用GSM 的多(duo)種(zhong)物理(li)信道加密方式，同時在應用層，還提供中心(xin)專線接入、專用APN 等安全(quan)措(cuo)施，可完(wan)全(quan)滿(man)足運輸管理(li)系統對安全(quan)的擴展性(xing)要(yao)求。
可擴展性強：可根(gen)據(ju)將(jiang)來業務的(de)(de)需要在GPRS上增(zeng)加新的(de)(de)監控內容(rong)，如(ru)增(zeng)加圖像傳送等等。
可選短(duan)信(xin)(xin)備份(fen)：在GPRS不通的(de)情況下，可以通過(guo)傳統(tong)的(de)短(duan)信(xin)(xin)備份(fen)方(fang)式來保證關鍵(jian)信(xin)(xin)息的(de)傳送。
2.數據中心(xin)簡介
運管監控中心接入(ru)Internet。GPRS網絡通過(guo)移動局GGSN接入(ru)Internet，從而實現GPS監控系統與(yu)數據(ju)中心的組(zu)網通信。
監控中心可采用ADSL 或PSTN、專線等(deng)通信模式(shi)接通INTERNET。用戶可以根據需求及費用問題靈活選擇(ze)。
3.車載GPS系統簡介
車載(zai)GPS系(xi)統(tong)包括GPS定(ding)(ding)位儀及GPRS/CDMA專(zhuan)(zhuan)用數據終端。GPS定(ding)(ding)位儀與GPRS/CDMA專(zhuan)(zhuan)用數據終端間通過串口聯連。
GPS儀器通過衛星定(ding)位(wei)系統采集位(wei)置坐標信(xin)息；
GPS儀(yi)器將位置信息通過(guo)串口傳送(song)到GPRS/CDMA專(zhuan)用(yong)數據終(zhong)端；
GPRS/CDMA專用數據終端 完成對坐標(biao)信息的分析與處理；
GPRS/CDMA專用(yong)數(shu)據終端(duan) 將處理后的串(chuan)口數(shu)據以TCP/UDP 數(shu)據幀發送到GPRS網絡。