【仪器仪表商情网 汽车】GPRS(General Packet Radio Service)是一种基于GSM系统的通用分组无线业务,提供端到端的、广域的无线IP连接。其方法是以“分组”的形式传输数据,网络容量只在所需时分配,不需要时就释放。这种数据传输技术速度快,通信质量高,无须经过公用电话交换网的转接。车载GPS终端正是利用GPRS通信网络,实现定位数据信息到监控客户端的可靠传输。
定位单元和通信单元是车载GPS终端的关键组件,以往设计中通常采用两个不同的硬件模块来实现,体积大,成本高,电路设计可靠性低。本设计选用的SIM508模块,集GPS定位和GPRS通信功能于一体,不仅体积缩小一半,成本也大大降低,非常适用于经济紧凑型GPS车载终端的设计。
GPS车辆监控系统模型
GPS车辆监控系统是利用GPS接收机、无线通信、地理信息技术对移动用户的动态位置(包括经度和纬度)、运行轨迹和状态等信息进行实时监控、查询、指挥的智能车辆管理系统。按照功能模块划分,GPS车辆监控系统由车载终端、数据交换网络和监控客户端三部分组成,系统工作模型如图1所示。车载终端通过接收GPS卫星信号,完成所在位置经度、纬度、速度、时间等有效数据的解析,然后将数据打包上传给服务器。数据交换网络主要由移动GPRS网络、数据服务器和Internet网络组成。车载终端的监控数据信息通过移动GPRS网络和Internet发送至数据服务器,并根据数据类型录入中心数据库,各客户端用户通过Internet访问数据服务器获取相关数据,监控客户端的各项指令通过相反的路径传送至车载终端。监控客户端由计算机和GPS管理平台软件组成。GPS管理平台融合了地理信息系统GIS(Geographical Information System)和数据库访问技术,用户既可以实时查询车载终端的位置、轨迹,也可以收发短信和发布控制命令。
SIM508是高性能无线通信模块,外部封装采用了80pin的板对板接口,内部集成了GPS模块和GSM/GPRS模块。其中,GPS模块采用SiRFstar-III高性能GPS芯片组,支持卫星定位和基于移动通信网的定位。GPS接收机通道20个,L1通道中心频率为1575.42MHz,C/A编码码片速率1023MHz,连续追踪。在空旷区域条件下,GPS模块上电重启称为冷启动,不断电启动分为温启动和热启动。冷启动时由于需要较长的初始化过程,搜星定位的时间最长,约需要42秒,温启动和热启动则分别只需要约38秒和1秒的时间即可实现有效定位。GPS模块定位位置误差为10m,速度误差为0.1m/s,授时精度为1μs。解析出的经度、纬度、速度等有用数据通过串口输出给主控单片机,数据格式支持NMEA 0183、SiRF、RTCM SC-104等多种协议。工作直流电压3.3V,功耗小于200mW,在高度大于18000m、速度大于515 m/s的情况下正常工作会受到影响。
GSM/GPRS通信模块集成了完整的射频电路和高速基带处理器,工作直流电压3.2~4.5V,支持850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz四个不同的频段,GPRS 10级数据传输符合GSM phase 2/2+标准。休眠模式下电流只有约2.5mA,正常工作温度范围-20~+55℃。GSM模块还支持驱动两路麦克风、两路扬声器和一路蜂鸣器,可实现车载电话或监听功能。主控制器是通过AT指令控制GSM模块完成语音通话、短消息和GPRS数据业务的。