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基于GPRS无线网络的嵌入式远程车载监测系统

作者:张 乐,周 严 来源:现代电子技术 2011-12-23 09:37:27

摘要:按照石化公司的要求,设计了一个基于GPRS无线网络与嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的远程车载监测系统,用于监测槽罐车槽罐储液温度及其地理位置信息。车栽终端采用虚拟IP无线网络技术以及GPS卫星定位技术。数据监测中心设计了基于UDP协议的GPRS数据接收软件并采用Access数据库链接技术,成功实现了远程车载信息的现场采集与异地接收。最后给出了系统的运行结果。

关键词:GPRS网络;GPS;数据库;车载监测系统[0篇]  

  程序先将定位信息提取到数据缓冲区中,然后对其中的数据进行解析并存放到定义好的结构体当中,该结构体的数据成员包括时间、经度和纬度以及$GPGGA数据帧标志,如果解析到了$GPGGA数据帧,则进行消息投递工作。对于GPS定位信息解析函数void GPSReceire(GPSINFO* info,UInt8*pStrearn,UInt8len),它是得到定位数据最关键的一步,这里需要特别说明,其工作流程图如图7所示。为了保证数据的可靠性以及准确性,需要对每一帧数据进行异或校验,如果异或校验正确,则开始提取并处理数据帧当中的有效字段。

  3.2 GPRS数据网络的买现方案

  车载数据异地远程无线发送的关键是GPRS无线网络通道的建立。在实际应用当中,可以利用公网静态IP,动态域名解析,短消息通讯,APN专线接入等组网方案。但公网静态IP需要相当一部分的使用费用,不利于系统开发成本的降低。动态域名解析方案的稳定性受制于DNS服务器,也需要一定的开发费用。短消息通讯容易收到干扰且不具有实时性。APN专线接入方案通常适用于安全性要求较高、监控点较多和实时性要求较高的场合,但这一技术使用起来较为复杂。

  鉴于此,本系统采用虚拟IP技术,它是一种类似于电子邮件的技术,适于需要公网静态IP的场合,其组网方便,通过远程服务器,可以在不同网段内任意转发数据。网络结构如图8所示。

  GPRS模块使用SIM卡登录到移动互联网,位于主站的计算机也接入到互联网。给GPRS模块和主站计算机分配地位等价的虚拟IP地址(这里分别为10.1.90.0和10.1.90.1)。对于远程虚拟IP服务器,可以自己搭建,也可以由商业公司提供,由于它能够在不同网段内任意接收数据和提供下载服务,因此它是具有公网静态IP的,为了统一起来,它也被分配了自己的虚拟IP地址,同时它还被设定了对应的端口号(这里为7002)。在应用时,车载GPRS模块将先采集到的数据按照UDP数据报发送到服务器,然后服务器将会解析这一数据报并将其转发到目标IP地址,主站也就是监控中心计算机上运行有遵从UDP协议的数据接收软件,这样就实现了车载数据向远程监控中心的发送。UDP数据报结构见表1.如果编号为10.1.90.1的终端发送字符串ABCD,服务密码为123456,则这一数据报为:0A015A000A015A01313233343536000441424344.若发送内容包含有汉字,则其为GB2312汉字编码。

  3.3 GPRS模块发送数据的操作

  要使GPRS模块建立网络连接并实现数据的远程发送是通过向控制串口发送一系列AT指令来实现的。对于EM310模块,其主要使用的AT指令如下:

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