基于GPS和CDMA的物流車輛監(jiān)控終端的設計
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
3．3 CDMA無線網(wǎng)絡通信程序
終端通過CDMA網(wǎng)絡接入Internet后，無線網(wǎng)絡通信程序將終端解析的GPS數(shù)據(jù)通過Intemet上傳到監(jiān)控中心。本終端軟件設計采用流格式套接字進行網(wǎng)絡通信，對應于TCP／IP協(xié)議中面向連接的TCP協(xié)議。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸程序采用客戶機／服務器機制編程，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，并給套接口地址結構賦值；2)用bind()函數(shù)使套接口與本地IP地址、端口號綁定，選用靜態(tài)IP地址；3)用listen()函數(shù)在該套接口上監(jiān)聽連接請求；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)監(jiān)聽其他請求。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構賦值；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)通信結束，用close()關閉套接口。
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，則讀取當前串口的設置，即通過GetCommState()讀取串口參數(shù)結構體DCB變量；
3)用SetCommState()對串口2進行相應的設置：如設置波特率為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結構體；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結構體；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結構體；
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)關閉串口2。該函數(shù)使用CloseHandh()關閉串口2的句柄m_hComm。
4 運行結果
本文所設計的終端軟件運行結果如圖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。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/197489.htm
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計。實現(xiàn)了對物流車輛的遠程監(jiān)控和實時調度。相比傳統(tǒng)的車載終端，本設計采用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，比傳統(tǒng)GPRS技術更適用于長距離、大數(shù)據(jù)量、實時性要求非常高的車載終端領域。隨著3G移動通信系統(tǒng)的發(fā)展，采用CDMA網(wǎng)絡的GPS終端更易于向3G網(wǎng)絡平滑過渡，會有更廣闊的應用前景。
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