前言

目前，GPS定位信息傳輸管理系統(tǒng)已廣泛應用在生產(chǎn)生活的各個領域，警車、救護車、運鈔車、長途運輸車上都可以看到它的蹤影。這些定位信息傳輸系統(tǒng)大多是基于手機短消息業(yè)務的。但這種形式存在著很多不足，首先它通信費用較高，通常每條短消息承載的坐標信息也不會太多；再者通過手機短消息發(fā)送延時不確定，這會導致定位跟蹤目標的丟失；另外一般短信息服務器端必須向電信公司申請專門的業(yè)務服務，才能利用自己的服務器進行短消息的接受和處理。電信的此項業(yè)務價格不菲，一般單位負擔不起。

利用GPRS業(yè)務可以較為圓滿的解決上述問題。首先GPRS系統(tǒng)費用較低。GPRS建立鏈路以后，相當于專線直接接入因特網(wǎng)，利用TCP/IP協(xié)議，數(shù)據(jù)可靠而且穩(wěn)定。而且信息管理中心的服務器只需要是普通的接入因特網(wǎng)的主機，大大節(jié)省了服務器端的開銷。

本文討論的就是就是利用GPRS業(yè)務傳送GPS定位信息的實例模型。當然，GPS定位信息只是整個信息傳輸管理系統(tǒng)的一個應用，通過更換不同的數(shù)據(jù)源模塊可實現(xiàn)不同的信息傳輸，從而構建不同的信息傳輸管理系統(tǒng)，如遠程抄表系統(tǒng)、水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等等。

系統(tǒng)構成

整個信息傳輸管理系統(tǒng)由移動終端、GSM網(wǎng)絡、因特網(wǎng)、信息管理中心服務器四部分組成。移動終端將GPS數(shù)據(jù)組成GPRS數(shù)據(jù)分組，通過GPRS網(wǎng)絡和因特網(wǎng)，上傳到信息管理中心服務器。服務器應當具備至少一個IP地址，并且擁有電子地圖。

信息管理中心也可以通過因特網(wǎng)和GPRS網(wǎng)絡向移動終端發(fā)出各種指令。

移動終端硬件組成

移動終端的硬件部分主要有GPRS手機模塊、GPS模塊、MCU及電源四部分。其中的GPRS模塊為西門子的MC35，這是一個完整功能的手機模塊，通過串口可以實現(xiàn)對此模塊的控制和數(shù)據(jù)傳輸，包括短信、WAP、GPRS、CSD等。另外加上模擬部分電路，可實現(xiàn)GSM話音通信功能。對MC35的控制用的是AT命令方式。

GPS模塊是EverMore公司的EB-023CV-A/IV-A，它通過外接天線接收GPS信號，計算出所處位置的地理信息，通過串口將此信息傳送給MCU。

MCU采用ATMEL公司的ATMEGA128八位控制處理器，選擇此MCU是基于諸多考慮的。首先是功能強大，幾乎在單片中包容了所有常用的功能。其次，價格相對便宜。再者開發(fā)容易，開發(fā)裝置便宜，而且支持C語言源程序調試。

在此移動終端中，我們采用了如下的一些必需的功能。

首先是它的兩個硬件串口，這兩個串口的波特率產(chǎn)生是獨立的，而且不占用芯片的定時器，使用起來相當靈活。這兩個串口分別對GPS模塊和GPRS模塊通信，對GPS模塊用4800bps或9600bps單收，對GPRS模塊用19200bps收發(fā)。GPS模塊把位置信息以固定的格式從串口發(fā)出，CPU接收GPS模塊送來的數(shù)據(jù)，解析出其中有用的數(shù)據(jù)進行封裝，然后以規(guī)定的格式通過第二個串口交給GPRS模塊，將數(shù)據(jù)送上因特網(wǎng)。

其次，4K字節(jié)的EEPROM可用于存放一些可設置的參數(shù)如移動終端的識別號或IP地址、信息管理中心服務器的IP地址等。

再次，4K字節(jié)的SRAM相對其它的8位機來講是相當大了，可以滿足做組幀、數(shù)據(jù)緩沖的要求。64K字的FLASH可以滿足較大程序量的要求。

64K字的FLASH和4KRAM的組合可以完成對信息數(shù)據(jù)的加解密工作，可提供某些特定場合使用。

我們引出了某些I/O口，通過光電耦合器隔離后引至其它監(jiān)測點，可以擴展相應的功能。另外，我們留出了總線擴展口，可擴展64K字節(jié)的SRAM，一方面可以用于嵌入帶PPP協(xié)議棧的實時操作系統(tǒng)，另一方面可以用于使用ATMEGA128的在線自我編程功能來遠程刷新程序。

由于用于移動設備，需要低功耗器件，所以我們實際采用的是ATMEGA128L，即該芯片的低壓、低功耗版本，工作電壓為2.7V~5V。

由于GPRS模塊和GPS模塊均使用3.3V供電，所以可以減少電源種類，簡化電源設計。設計時考慮該移動終端主要作為車載應用，所以實際電路中設計了從點煙器取電的電源電路。考慮到GPRS模塊的瞬時工作電流（發(fā)射時）較大，可達2A，工作電壓較低，點煙器輸出電壓可能為12V或24V，壓差過大。如果采用線性降壓器件效率太低，而且發(fā)熱劇烈，工作不安全，所以采用了開關電源變換芯片LM2596。該芯片電路簡單，效率較高。

移動終端利用Atmega128芯片控制實現(xiàn)，不用另行擴展串口、ROM以及RAM。當然，此硬件結構并不僅僅局限在定位功能上，對于很多數(shù)據(jù)采集應用也可以滿足要求，只需改變程序代碼。正是由于ATMEGA128的功能強大，使得硬件的組成和結構都變得非常簡單。

軟件控制流程

由于采用了ATMEGA128作控制器，使得硬件的工作相對簡單和通用，所以該系統(tǒng)實現(xiàn)的主要工作集中在軟件的實現(xiàn)上。

下面就主要的軟件控制流程做一介紹。

首先是數(shù)據(jù)源，GPS模塊不斷發(fā)送固定格式的串口數(shù)據(jù)，CPU利用一串口與之相連。一般單片機對串口數(shù)據(jù)的接受處理方式有兩種：輪尋和中斷。這里因為數(shù)據(jù)量很大，而且除了接收數(shù)據(jù)外其他的工作量并不很大，可以采用輪尋的方式。我們最終的目的是要把位置信息發(fā)送到因特網(wǎng)上。

目前，GPS定位信息傳輸管理系統(tǒng)已廣泛應用在生產(chǎn)生活的各個領域，警車、救護車、運鈔車、長途運輸車上都可以看到它的蹤影。這些定位信息傳輸系統(tǒng)大多是基于手機短消息業(yè)務的。但這種形式存在著很多不足，首先它通信費用較高，通常每條短消息承載的坐標信息也不會太多；再者通過手機短消息發(fā)送延時不確定，這會導致定位跟蹤目標的丟失；另外一般短信息服務器端必須向電信公司申請專門的業(yè)務服務，才能利用自己的服務器進行短消息的接受和處理。電信的此項業(yè)務價格不菲，一般單位負擔不起。

利用GPRS業(yè)務可以較為圓滿的解決上述問題。首先GPRS系統(tǒng)費用較低。GPRS建立鏈路以后，相當于專線直接接入因特網(wǎng)，利用TCP/IP協(xié)議，數(shù)據(jù)可靠而且穩(wěn)定。而且信息管理中心的服務器只需要是普通的接入因特網(wǎng)的主機，大大節(jié)省了服務器端的開銷。

本文討論的就是就是利用GPRS業(yè)務傳送GPS定位信息的實例模型。當然，GPS定位信息只是整個信息傳輸管理系統(tǒng)的一個應用，通過更換不同的數(shù)據(jù)源模塊可實現(xiàn)不同的信息傳輸，從而構建不同的信息傳輸管理系統(tǒng)，如遠程抄表系統(tǒng)、水文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等等。

結語

隨著時代節(jié)奏的不斷加快，實時信息傳送的應用領域越來越廣泛，需求量與日俱增。GPRS業(yè)務的推出，更加推動了這一方向的迅猛發(fā)展，更加預示了它的廣闊前景。