基于GPRS的车载GPS信息传输技术分析

倪顺

（重庆市信息通信咨询设计院有限公司 重庆市 400000）

伴随当今GPS 定位技术的日渐成熟，其已在我国多领域中得到广泛应用，不仅有大地物理、电力、银行，而且还有汽车导航、航空导航等；而对于此些领域当中的GPS 的应用来讲，不仅包括所载设备的应用，而且还需要根据现实情况及具体需要，把定位信息以一种合理、妥当的方式，相控制信息中心传送，以此建立一个比较实用且高效的开/闭环控制系统，以便于能够实时跟踪、管理所监控的对象。针对GPS 信息传输来讲，其具有多种先进且有效的方法、途径与手段，现阶段，比较常用的有局域网、无线电专业网及卫星专用网等，而借助GPRS 通信网（中国移动）来传输信息，便是一种性价比突出的途径。本文借助GPRS 通信网，通过一种合理、高效的方式来进行物流运输车载GPS 信息的传输，而且还根据具体情况，以一种妥当、实用的方式结合于智能标签（电子标签）系统，达到实时且准确定位运输货物的目的，另外，还借助Internet 网络，为运输货物的信息查询与监控提供支撑。本文现就此探讨如下。

1 车载GPS系统通信概述及优点分析

1.1 车载GPS系统通信概述

针对传统的车载GPS系统来考量，其有着比较特殊的通信方式，即为GSM 短信方式；而针对与之相匹配的GSM 短信通信方案来分析，从根本上来考量，即为把所采集到的各种信息（如速度、时间及GPS 位置等），以短信的方式向短信服务系统（监控中心）发送，或者是向指定的手机号码发送。需要指出的是，通用无线分组业务（GPRS）是基于传统GSM 网络而经过不断创新、优化而最终被开发出来的一种新型并且实用性更为突出的分组交换数据应用业务，需要指出的是，其与传统的且已经得到广泛应用的GSM 电路拨号交换模式相比较，有着更好的性能，更大的交换容量，以及更高的资源利用效率。现阶段，中国移动所开发的GPRS 在具体的覆盖范围上，如果是在大中型城市，那么能够达到100%，而对于小县城或者农村地区，也能够达到80%，另外，在实际应用带宽上，月在40~60Kbps 之间，对于许多行业的各种中低速率的突发通信需求均尤为适用，比如远程监测、金融交易等，因此，其可以较好的对传统的数传电台、有线MODEM 等通信方式予以替代。

1.2 优点

伴随当今车载系统的不断推新与完善，其在具体的实施性需求上，正在变得越发强烈，在此驱动下，相关业态也呈现出随之增加、发展的态势，其中，发展最为迅猛的是通信频率、通信量等；需说明的是，针对GPS 车载系统而言，如果把GPRS 当作其主要的数据通信方案，那么其较之传统的短信通信方案，主要优点有：

（1）通讯费用并不高。针对车载GPS 监控系统来讲，其在具体的通信特点上，主要有频繁性、突发性，但却有着比较小的数据量，对那些按照流量来计费的GPRS，优势明显；针对GSM 短信通信来分析，其实为一种依据接收、发送的短信条数来进行费用计算的，若需借助系统开展连续性监控，那么针对此时的系统而言，其要想保持长久运行，代价十分大。比如GPS，当其处于信息传输状态时，如果持续1 个月，那么各条GPS 信息在具体的长度上是0.1KB，设定每30s 传送1 次，每日工作10 小时，那么选用短消息通信的总费用便为120×10×30×0.1 元，即3600 元，因此，此种应用有着比较高的成本，故不会采用此方式；而针对GPRS 通信来讲，其采取的更为人性化、合理化的GPRS 流量包月范式，花费几块钱买5MB 流量包便已够用。

（2）较高的数据传输效率。对于GPRS 而言，其实际就是一种比较典型且常用的移动数据通信业务，可以根据现实情况及具体需要，为用户提供所需要的IP 服务；而通过GPS 设备而进行采集所得到各种位置信息，通过开展全面、深入的分析与处理之后，会在IP 报文当中被封装，然后再被传输，因此，其在具体的数据传输效率上，比较高；针对SM 短信通信来分析，其所用的是信道命令间隙，通常情况下，主要借此来实施信息数据的传送，没有与其相匹配的专门数据通道，所以，在进行传输时，若较繁忙，那么便会出现一些不良情况，比如数据丢失等，这样的话，便无法较好的为系统运行的可靠性与实时性提供保障。

（3）较强的可扩展性。可依据具体的业务需要，将新的监控内容增加在GPRS 上，比如图像传送等；此外，为了能够辅助监控中心以一种合理、简便的方式，参照行业特点来构建全新且实用程度高的应用模式，GSM 短信通信可以根据具体需要，把SMS 当作自身基础性通道链路，但需指出的是，一般受带宽方面所带来的影响，一条短信可以传送的有效字节最多为140 个，难以将车辆的实时信息反映出来。本文将GPRS 当作监控中心与车载终端之间通信的手段，可使GPS 车载系统高质量的实现交互、监控等功能，为相关领域的应用，提供切实的方便。

2 中心与终端通信协议

需要指出的是，通常在网络终端与控制中心间，其通信主要有：其一为GPRS 信息的维护数据，其二是相互传送。其三则为GPS 信息所对应的定时传送；为了实现二者间高质、高效化通信，需根据现实情况，制定与之相适应、相匹配的GPRS 通信协议，而针对其所采用的通信数据包上，可选用DIRECTION SEQ CommInfoType CommInfo VerifyCode ED 这一格式。其中：

（1）DIRECTION 所代表的是报文传输的具体方向。在取值上，M2M 代表的是终端→终端的传输方向，M2C 代表的是终端→中心传输方向，C2M 代表的是中心→终端的传输方向。

（2）针对SEQ 而言，即为指令序列号；

（3）对于CommInfoType 来分析，其实际就是指令类型，通常情况下，可参照现实需要及具体的业务情况，制定多种实用性强的指令。

（4）CommInfo 所代表的则为指令自一端传送至另外一端的参数信息。

（5）VerifyCode 选用校验和，指令全部字节的累加和，并用16 进制来表示（2 个字节）。

（6）ED 所表示的是指令的结束符号。

3 系统的基本构成

系统主要由两部分组成，其一为数据中心，其二是车载部分；对于车载部分来讲，由多模块构成，即主控计算机、智能标签检测模块、GPRS 通信模块及GPS 接收机等；针对数据中心来分析，其则由三部分组成，分别为管理模块、Web 服务模块与数据库模块。不同模块的功能及结构为：

3.1 车载部分

针对车载部分而言，实际就是借助GPS 全球定位接收模块，不断的且有选择性的对定位卫星所发出的各种信号予以接收，并采用PGRMC 语句，以一种合理方式把定位信息高效化的对外输出，如经、纬度等；对于智能标签检测模块来考量，其能够通过对运载货物智能标签中的一些信息进行读取（一般把射频IC 卡当作货物的智能标签），在整个物流系统中，顾客邮寄货物时所得到的标签号是专属的、唯一的，借助此系统，顾客能够经互联网，在此公司的官网上，对邮寄货物的具体动向、所处位置及达到目的地的预计时间等内容实施了解；针对GPRS 模块来讲，其主要由主控计算机所控制，并且还构建与电信GPRS 通信网之间的高效化连接，把此车载系统的各项数据，借助Internet 网络，实时性的向公司数据中心传送；在车辆运输期间，如果其发生交通事故，或者遭遇不良情况时，此系统便会自发性的从之前的通信模式向短信模式转换，并且还会将信息发送给公司管理员，告知当前情况；此外，还与当地的公安网络等之间建立了语言联系，因而能够为驾乘人员安全以及货物安全提供切实保障；针对控计算机来讲，其乃是整个车载部分的核心，承担着多种任务，如能够对智能标签检测的信息以及GPS信息进行实时接收，且通过对GPRS 模块的有效控制，来传送数据。

3.2 数据中心部分

针对数据中心来分析，其则由四部分构成，其一为管理终端，其二是数据库服务器，其三为网络设备，其四是Web 服务器；此部分不仅能整理并储存车载信息，而且还能更新Web 服务信息以及短信通知的发送等。

4 GPRS模块实现数据传输

GPRS 实际就是基于GSM，将一些新部件引入，比如分组控制单元（PCU），网关支持节点（GGSN）及服务支持节点（SGSN）等，以此来构成能够满足多元化需要的无线数据传输系统；另外，还需要指出的是，其用户可以在基于端到端分组方式下，完成数据的接收与发送。对于本系统而言，选用MC35模块（GPRS模块无线网络），借此而进入到互联网；需说明的是，对于此方法而言，其在具体的操作方式上，与有线Modem 拨号上网比较相似，均采用的是经串口，可以把AT 指令代码，以一种合理、规范化方式，不断的向无线网络模块进行传送，此时，无线网络模块会根据实际情况，对所接收的指令作出相应，且将结果码发送给串口。

4.1 经GPRS模块进入互联网

当系统处于通电状态下，针对此时的主控计算机模块而言，会经IO 端口，对/IGT 控制位（MC35 GPRS 模块）进行操作，以此实现MC35 的正式启动，通常情况下，启动时间约为3~5s；此时，MC35 会在GPRS 网络上附着，而应用程序会即刻经串口，以MC35 为对象，对其实施读写操作；另外，还需说明的是，借助AT 指令或者/EMERGOFF，对MC35 模块进行控制，使其处于关闭状态。在通信过程中以及GPRS 初始化状态下，主要对如下AT指令（SIEMENS）进行调用：

（1）“AT+ CGATT?”多用作MC35 附着在GPRS 网络（中国移动）进行查询，如果操作成功，那么此时的MC35 便会返至当前状态；

（2）“ATD* 99*** 1#”多用作于节点服务器的拨通（GPRS处于连接状态），操作完成后，会即刻返回至CONNECT。

此时，MC35 便会处在PPP 模式状态下，对其它的AT 指令不再响应；在此期间，便能围绕网络，借助控制程序对其开展有针对性的PPP 连接认证，且在完成认证且顺利通过后，应用程序便可以借助无线网络模块，真正意义上进入到互联网当中，而针对此时的车载系统而言，可以把一些数据即刻向数据中心发送。

4.2 借助GPRS模块发送短消息

如果运输工具出现异常，此时，当系统检测到报警按钮被按下之后，主控计算机模块会以一种自动方式，把GPRS 模块设置成短信方式，并且还会将报警信息以短信方式发送给管理中心或报警中心，以此为驾乘人员人身安全及货物安全提供切实保障。针对短消息发送来讲，其所调用的MC35 控制AT 指令为：

（1）针对“AT+CMGS=1350519****”来讲，用作短信息的发送，完成操作后，MC35 会返回OK。

（2）对于“AT+CMGF=1”而言，主要用作短信息格式的选择，其中，0 代表的是PDU 格式，1 代表的是文本格式，操作经MC35返回OK。

5 结语

综上，伴随社会经济的持续、稳健发展，交通运输体系的越发繁荣，“智能交通”越发受到重视与认可，其能够利用先进信息、控制技术、通信等，来改造传统的信息传输方式，最终形成一种新型的信息传输系统。此系统能够经GPRS 网络，与数据中心之间进行信息交换，从而可以实时监控货物的状态，并且还能为货物及乘员安全提供保障，有效弥补传统货运系统所存在的不足，应用前景广阔。