基于GPS-GSM/GPRS的ITS系统设计

2011-07-27 08:59:03来源: 互联网

二 基于GPS-GSM/GPRS的ITS系统设计

 

  车载GPS智能终端软件系统的主要功能是由主程序完成的。主程序采用状态机的系统结构,其总体结构图如图4所示。

  其中,(a)为总体流程框图,(b)为GSM报文处理部分流程图,(c)为GPS报文处理部分流程图。终端可以处于8种状态:空闲、上传定位信息、定时上传定位信息、拨号、通话中、网络无法连通、GPS无法定位、报警。状态间的切换主要由ITS中心通过发送消息的命令报文控制。 程序工作时先进行初始化工作,然后进入主控制循环。在主控制循环中首先检查GSM数据缓冲区中是否有完整的GSM数据包,如果有则进行解析,并根据协议中的控制命令改变终端所处的状态。接着判断GPS数据缓冲区中是否有完整的GPS数据包,如果有则取出并解析出当前的全球定位坐标,以供上传坐标时使用。最后根据终端所处的状态对终端进行操作,例如:如果终端处于上传定位消息的状态,则控制GSM模块上传定的消息。 实验证明,车载GPS智能终端可以较好地完成终端定位、与ITS中心通讯、报警、拨打车载电话等功能,并且具有成本较低、系统覆盖面广、使用维护费用低、通讯可靠等特点。但是,由于系统主要采用GSM系统的短消息进行通讯,因此无法做到实时通讯。在本系统的基础上稍加改进就可以使用GPRS技术代替短消息进行数据传输,其“永远在线”的特点可保证数据的实时传输。

 

 

 

 智能交通系统(Intelligent Transport System,即ITS)采用信息技术、计算机技术、控制技术等于手段对传统交通运行系统进行改造,以达到增强系统运行效率、提高系统可靠性和安全性、减少能源消耗和对自然界的污染等目的。ITS总体来说包括四部分:交通信息采集部分、车辆调度控制部分、电子收费系统和交通信息服务。其中的每个部分都需要车载终端的参与:在交通信息采集部分,需要车载终端提供车辆的准确定位信息和车辆运行情况信息;在车辆调度控制部分,车载终端作为控制的接收端,负责接收ITS中心的调度指挥信息;电子收费系统需要车载终端与收费站自动完成付费交易;车载终端还是交通信息服务的接收平台,把服务显示给车辆驾驶员和乘客。因此,车载终端是ITS系统中非常重要的组合部分。本文所介绍的“车载GPS智能终端”就是ITS车载终端的一个具体实现。下面详细介绍车载终端系统的功能与设计实现方法。

  一 车载GPS智能终端的功能

  根据ITS系统的要求,车载GPS智能终端应具有如下功能:

  (1)车辆定位;

  (2)终端与ITS控制中心通讯;

  (3)报警,包括主动报警和自动报警;

  (4)在必要时进行车内监听;

  (5)在必要时控制汽车熄火;

  (6)显示调度信息。

  另外,车载GPS智能终端还根据用户需要实现了其它功能:

  (1)可拨打车载电话;

  (2)限制车辆行驶范围和行驶时间,监控车辆的行驶轨迹等。车载GPS智能终端的这些功能使其特点适用于汽车保险、运输车队或出租车队的管理、调度等领域。

图1 ITS系统的结构示意图

 目前全球卫星定位系统(Global Positioning System,GPS)的技术已经比较成熟,使用也非常方便,通过专用的GPS模块即可方便地获得车载GPS智能终端所在的全球定位坐标。其定位精度比较高,一般误小于15m。 如何把定位信息发送给ITS中心一直是比较难解决的问题之一。以往的ITS系统多采用集群通信系统实现车载终端与ITS中心的通讯。但是这种系统具有覆盖区域小、安装维护费用高、技术复杂等缺点。近两年随着GSM/GPRS网在中国的普及,车载终端通过GSM/GPRS网与ITS中心通讯的方式已经成为最受欢迎的方式。这主要由于以下原因:

 

  (1)GSM/GPRS网覆盖面广,目前已经遍及我国大部分地区,包括乡村和边远地区;

  (2)无需建网、维护;

  (3)GSM/GPRS网可靠性高、误码率低;

  (4)使用短消息功能或GPRS进行数据传输,费用比较低;

  (5)由于GSM/GPRS技术使用广泛,提供相应通讯模块的厂商较多,价格也比较合理。这里设计的ITS系统就是基于GPS卫星系统和GSM/GPRS这两大系统的。其结构如图1所示。

  首先车载GPS智能终端通过GPS卫星定位自己的全球坐标;然后以消息或GPRS数据通讯方式把定位信息发送到ITS中心,ITS中心的控制调度命令也是通过GSM/GPRS网络发送到车载GPS智能终端中,终端与ITS中心的通讯符合专用的命令协议;最后,互联网的用户还可以通过VPN专用网技术或其它安全联网技术连接到ITS中心,以控制、查看车载终端的状态。

  三 车载GPS智能终端硬件系统的设计

  车载GPS智能终端利用单片机与GSM模块联合设计了一个符合经济型终端功能需求的硬件解决方案。其硬件系统结构如图2所示。

 (一)主控单片机

  主控单片机采用具有两个串口的高性能单片机W77E58。在系统中,主控单片机负责接收用户的手柄输入信号和GPS输入信号;对GPS信号进行计算,以获得当前的经、纬度坐标;接收并解析ITS中心发送的短消息命令,按命令进行上传定位坐标、报警等操作;另外还负责把系统的运行状态及ITS的信息通过液晶屏显示出来。

关键字:系统  系统设计  设计

编辑:eeleader 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2011/0727/article_7588.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
系统
系统设计
设计

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved