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基于嵌入式Linux 的移动终端车辆监控系统

  • 时间:2016-06-02 14:10
  • 发布:嵌入式学习网
  • 来源:嵌入式学习网

    移动终端是车辆监控系统的重要组成部分,主要用来接收 GPS 信号并对其进行处理,然后通过 GPRS 网络发送给监控中心。本文介绍了一种嵌入式 Linux 系统平台下,移动终端软件的设计方案及其相关实现。

    实时操作系统(RTOS)是嵌入式应用软件的基础和开发平台,应用程序都是建立在它之上。实时嵌入式操作系统的种类繁多,大体上可分为两种:商用型和免费型。商用型的实时操作系统功能稳定、可靠,有完善的技术支持和售后服务,但价格昂贵。免费型的实时操作系统在价格方面具有优势,目前主要有 Linux、μC/OS 等。

    与其它嵌入式操作系统相比,嵌入式 Linux 具有开放源代码、高可靠性以及强大的网络功能等优势,因此选用了嵌入式 Linux 系统作为移动终端的软件平台。

    车辆监控系统是融全球定位技术(GPS)、地理信息技术(GIS)和通用分组无线业务(GPRS)于一体的高科技系统,由移动终端、GPRS 网络和监控中心组成[1]。移动终端安装在各个移动车辆上,其上的 GPS 接收器实时采集卫星定位信息,然后通过串口 1 传送给 ARM 处理器。arm 处理器先解算出有用的数据(经纬度、速度、状态等),然后按照 TCP/UDP 协议的格式封装成 TCP/UDP 数据包,接着加上 IP 报头和报尾封装成 IP 数据报。由于 arm 处理器与 GPRS 通信模块之间的通信遵循 PPP(Point to Point Protocol,点对点协议),因而,需要将 IP 数据报按照 PPP 帧的帧格式封装成 PPP 帧,然后传递给接在串口 2 上的 GPRS 通信模块。GPRS 通信模块通过无线链路将数据进一步发送到 SGSN(Serving GPRS Support Node,GPRS 业务支持节点)。SGSN 进行相应的协议转换,并按照 GPRS 特有的 GTP(GPRS Tunnel Protocol,GPRS 隧道协议)将数据封装成 GTP 包,然后通过 GPRS 骨干网传送到相应的 GGSN(Gateway GPRS Support Node,GPRS 网关支持节点)。GGSN 也进行相应的协议转换,再根据外部数据网的协议格式对数据进行新的封装,并且根据其目的 IP 地址选择路由进行传送,从而最终传送到监控中心。监控中心在具有地理信息处理和查询功能的电子地图上进行车辆运动轨迹的显示,并对被监控车辆的准确位置、速度、运动方向、行车状态等参数进行监控和查询。同时,监控中心也可以向移动终端发送文本信息和控制命令。

    由此可见,移动终端的核心功能是接收 GPS 信号、处理 GPS 数据以及通过 GPRS 网络与监控中心进行通信(包括向监控中心发送定位信息和接收监控中心的指令)。

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