基于GPS+CDMA的物流車輛監(jiān)控終端的設(shè)計

　　3.3 CDMA無線網(wǎng)絡(luò)通信程序

　　終端通過CDMA網(wǎng)絡(luò)接入Internet后，無線網(wǎng)絡(luò)通信程序?qū)?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/終端">終端解析的GPS數(shù)據(jù)通過Intemet上傳到監(jiān)控中心。本終端軟件設(shè)計采用流格式套接字進行網(wǎng)絡(luò)通信，對應(yīng)于TCP／IP協(xié)議中面向連接的TCP協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸程序采用客戶機／服務(wù)器機制編程，終端（客戶機）進程由用戶操縱；而監(jiān)控中心（服務(wù)器）進程則駐留在主機上連續(xù)運行，等待終端連接請求進入。

　　監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)通信程序流程如下：1）用socket（）函數(shù)創(chuàng)建套接口，并給套接口地址結(jié)構(gòu)賦值；2）用bind（）函數(shù)使套接口與本地IP地址、端*綁定，選用靜態(tài)IP地址；3）用listen（）函數(shù)在該套接口上*連接請求；4）用accept（）函數(shù)接收終端連接請求，產(chǎn)生新的套接口及描述字并與終端連接，利用新的套接字發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；5）用fork（）函數(shù)派生新的子進程與終端通信，父進程繼續(xù)*其他請求。這樣就可避免一個終端與監(jiān)控中心建立連接后，監(jiān)控中心不能再與其他終端通信的問題。

　　終端的TCP程序流程如下：1）用socket（）創(chuàng)建本地套接口，給監(jiān)控中心套接口地址結(jié)構(gòu)賦值；2）用connect（）函數(shù)使本地套接口向監(jiān)控中心套接口主動發(fā)出建立連接請求，經(jīng)三次握手建立TCP連接；3）若連接建立成功，則用send（）和recv（）函數(shù)與監(jiān)控中心通信；4）通信結(jié)束，用close（）關(guān)閉套接口。

　　3.4 終端GPS串口程序

　　軟件開發(fā)工具采用EVC（embedded visual C++），EVC是Windows CE上的主流開發(fā)工具，封裝了網(wǎng)絡(luò)底層通訊、COM互操作、RAPI等。EVC支持MFC類庫的子集，使Win32平臺上的VC程序可以方便地移植到WinCE平臺上。

　　終端GPS串口程序主要完成兩個功能：接收GPS數(shù)據(jù)和解析GPS數(shù)據(jù)。GPS模塊輸出遵循NMEA-0183標準。程序流程如下：

　　1）使用OpenPort（）函數(shù)打開串口，該函數(shù)使用創(chuàng)建文件函數(shù)CreatFile（）打開串口2，以獲取串口2的操作句柄m_hComm；

　　2）如果串口2打開成功，則讀取當(dāng)前串口的設(shè)置，即通過GetCommState（）讀取串口參數(shù)結(jié)構(gòu)體DCB變量；

　　3）用SetCommState（）對串口2進行相應(yīng)的設(shè)置：如設(shè)置波特率為4 800 b／s，8位數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗，1位停止位，無數(shù)據(jù)流控制；

　　4）按位讀取數(shù)據(jù)，判斷幀起始是否為$GPRMC，若為$GPRMC則從中提取時間、經(jīng)度、緯度、速度等信息并存入相應(yīng)結(jié)構(gòu)體；判斷幀起始是否為$GPGGA，若為$GPGGA則從第9字段提取海拔高度并存入相應(yīng)結(jié)構(gòu)體；判斷幀起始是否為$GPGSV，若為$GPGSV則從中提取有效衛(wèi)星數(shù)目、有效衛(wèi)星編號等信息并存入相應(yīng)結(jié)構(gòu)體；

　　5）用SetWindowText（）在LCD上顯示接收到的GPS數(shù)據(jù)和解析后的GPS信息；

　　6）最后，在需要時用ClosePort（）函數(shù)關(guān)閉串口2。該函數(shù)使用CloseHandh（）關(guān)閉串口2的句柄m_hComm。

　　4 運行結(jié)果

　　本文所設(shè)計的終端軟件運行結(jié)果如圖5所示。終端GPS數(shù)據(jù)顯示包括UTC時間、經(jīng)緯度、星歷、方向、海拔等。實現(xiàn)了全面地、直觀地顯示GPS數(shù)據(jù)的功能，具有友好的人機界面風(fēng)格。其中圖5（a）中可以對GPS串口進行配置，以及顯示接收到的原始NEMA-0183語句。圖5（b）中的經(jīng)緯度是在天津市北辰區(qū)河北工業(yè)大學(xué)新校區(qū)測得的，精確到秒級，經(jīng)度為東經(jīng)117°41’34.4”，緯度為北緯39°37’6.2”。測試時間是2010年6月6日，下午16點24分22秒。

圖5 終端GPS數(shù)據(jù)顯示界面

　　測試表明，終端軟件能平穩(wěn)地運行在嵌入式WinCE 5.0系統(tǒng)上，具有良好的實時性和準確性。

　　另外，終端通過CDMA無線通信網(wǎng)絡(luò)實時地將GPS定位數(shù)據(jù)傳給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心的電子地圖上即實時顯示終端的地理位置。經(jīng)測試，終端的實際位置與電子地圖上的位置完全符合，并且具有良好的實時性，數(shù)據(jù)刷新時間小于3 s，GPS位置漂移值小于20 m。

　　5 結(jié)束語

　　針對我國物流行業(yè)快速發(fā)展的背景，本文對基于GPS和CDMA的物流車輛監(jiān)控終端進行了軟硬件設(shè)計。實現(xiàn)了對物流車輛的遠程監(jiān)控和實時調(diào)度。相比傳統(tǒng)的車載終端，本設(shè)計采用32位ARM處理器，具有更快的處理速度、更大的存儲空間、更直觀的界面顯示等優(yōu)點。尤其在GPS數(shù)據(jù)無線傳輸方面采用了CDMA無線通信技術(shù)，比傳統(tǒng)GPRS技術(shù)更適用于長距離、大數(shù)據(jù)量、實時性要求非常高的車載終端領(lǐng)域。隨著3G移動通信系統(tǒng)的發(fā)展，采用CDMA網(wǎng)絡(luò)的GPS終端更易于向3G網(wǎng)絡(luò)平滑過渡，會有更廣闊的應(yīng)用前景。