基于GPRS的城市交通控制數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)研究

3 軟件實現(xiàn)

3.1 智能交通信號機應用軟件設計

智能交通信號機應用軟件主要由主程序和GR47無線通信等功能模塊組成。主程序主要完成系統(tǒng)初始化(包括定時器初始化、串口初始化、端口初始化等)、交通信號機數(shù)據(jù)的讀取以及與GR47無線通信等。GR47無線通信模塊主要完成通信模塊初始化、分組數(shù)據(jù)協(xié)議PDP(Packet Data Protocol)的上下文激活、TCP／IP建立連接、GPRS數(shù)據(jù)讀取／發(fā)送、SMS讀?。l(fā)送、GRPS網(wǎng)絡狀態(tài)檢測等處理。在應用軟件的開發(fā)過程中，采用C語言和匯編語言混合編程，選用ARM ADS(ARM Developer Suite)集成開發(fā)工具。源程序在PC機通過編輯、交叉編譯、交叉鏈接生成ELF格式的目標映像后，最后通過JTAG接口將目標映像下載到目標開發(fā)板上的FLASH中。軟件流程如圖3所示。

GPRS數(shù)據(jù)傳輸是GR47模塊的核心功能，在通過GPRS網(wǎng)絡進行TCP／IP連接之前，先要在GR47模塊內部建立一個數(shù)據(jù)帳戶，指出正確的接入服務商APN名稱。智能交通信號機利用固化在FLASH存儲器中的GRPS通信服務器IP地址訪問監(jiān)控中心的通信服務器，可通過AT+CGDCONT指令實現(xiàn)，例如：AT+CGDCONT=1，“IP”，“CMNET”。

3.2 GPRS通信服務器軟件設計

監(jiān)控中心通信服務器的主要功能在于實現(xiàn)智能交通信號機和監(jiān)控中心(數(shù)據(jù)庫服務器以及監(jiān)控工作站)之間的通信。通信服務器為監(jiān)控中心提供內部以太網(wǎng)的接口并監(jiān)控網(wǎng)絡的通信狀況，支持TCP／IP協(xié)議和PPP協(xié)議。通信服務器軟件采用WinSocket編程，主要創(chuàng)建三種Socket類，即監(jiān)聽Socket(CListenSocket)、數(shù)據(jù)接收與處理Socket類(CServerSocket)和局域網(wǎng)內通信Socket類(CUDPSocket)。CListSocket定時監(jiān)聽相應的端口，接收智能交通信號機的連接請求，創(chuàng)建一個Socket線程并完成TCP鏈路的建立與維護，配合ADO數(shù)據(jù)庫技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收、存儲及監(jiān)控等功能，然后把原始套接字放回監(jiān)聽狀態(tài)繼續(xù)監(jiān)聽。對于每一個智能交通信號機，都需要有一個接收線程來處理數(shù)據(jù)的接收。因此，需要在內存中建立一個動態(tài)表，以維護數(shù)據(jù)接收線程句柄和智能交通信號機之間的對應關系。產生的新線程中包含CServer-Socket，負責數(shù)據(jù)接收、處理和發(fā)送工作。整個通信服務器軟件結構如圖4所示。

通過在實驗車輛上安裝該智能交通信號機，實現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡與通信服務器的實時通信與控制，本系統(tǒng)運行穩(wěn)定，系統(tǒng)響應時間≤2s。本系統(tǒng)采用GPRS無線接入方式，設計了智能交通信號機，實現(xiàn)了城市交通控制數(shù)據(jù)通信，解決了傳統(tǒng)的有線通信方式在網(wǎng)絡覆蓋范圍、擴展性、實時性和可靠性等方面的問題，降低了運營成本，會有廣泛的市場應用前景。

參考文獻:

[1].ARM7TDMIdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/ARM7TDMI_139812.html.
[2].GPRSdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/GPRS_1594650.html.
[3].GR47datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/GR47_1135738.html.
[4].RS232datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/RS232_585128.html.
[5].SSTdatasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/SST_1180824.html.
[6].SST39VF160datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/SST39VF160_1045221.html.
[7].A20datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/A20_1063905.html.
[8].MAX232datasheethttp://www.dzsc.com/datasheet/MAX232_1074207.html.