【儀器儀表商情網(wǎng) 汽車】GPRS(General Packet Radio Service)是一種基于GSM系統(tǒng)的通用分組無線業(yè)務，提供端到端的、廣域的無線IP連接。其方法是以“分組”的形式傳輸數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡容量只在所需時分配，不需要時就釋放。這種數(shù)據(jù)傳輸技術速度快，通信質(zhì)量高，無須經(jīng)過公用電話交換網(wǎng)的轉接。車載GPS終端正是利用GPRS通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)定位數(shù)據(jù)信息到監(jiān)控客戶端的可靠傳輸。
定位單元和通信單元是車載GPS終端的關鍵組件，以往設計中通常采用兩個不同的硬件模塊來實現(xiàn)，體積大，成本高，電路設計可靠性低。本設計選用的SIM508模塊，集GPS定位和GPRS通信功能于一體，不僅體積縮小一半，成本也大大降低，非常適用于經(jīng)濟緊湊型GPS車載終端的設計。
GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)模型
GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)是利用GPS接收機、無線通信、地理信息技術對移動用戶的動態(tài)位置（包括經(jīng)度和緯度）、運行軌跡和狀態(tài)等信息進行實時監(jiān)控、查詢、指揮的智能車輛管理系統(tǒng)。按照功能模塊劃分，GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)由車載終端、數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡和監(jiān)控客戶端三部分組成，系統(tǒng)工作模型如圖1所示。車載終端通過接收GPS衛(wèi)星信號，完成所在位置經(jīng)度、緯度、速度、時間等有效數(shù)據(jù)的解析，然后將數(shù)據(jù)打包上傳給服務器。數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡主要由移動GPRS網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)服務器和Internet網(wǎng)絡組成。車載終端的監(jiān)控數(shù)據(jù)信息通過移動GPRS網(wǎng)絡和Internet發(fā)送至數(shù)據(jù)服務器，并根據(jù)數(shù)據(jù)類型錄入中心數(shù)據(jù)庫，各客戶端用戶通過Internet訪問數(shù)據(jù)服務器獲取相關數(shù)據(jù)，監(jiān)控客戶端的各項指令通過相反的路徑傳送至車載終端。監(jiān)控客戶端由計算機和GPS管理平臺軟件組成。GPS管理平臺融合了地理信息系統(tǒng)GIS（Geographical Information System）和數(shù)據(jù)庫訪問技術，用戶既可以實時查詢車載終端的位置、軌跡，也可以收發(fā)短信和發(fā)布控制命令。
SIM508是高性能無線通信模塊，外部封裝采用了80pin的板對板接口，內(nèi)部集成了GPS模塊和GSM/GPRS模塊。其中，GPS模塊采用SiRFstar-III高性能GPS芯片組，支持衛(wèi)星定位和基于移動通信網(wǎng)的定位。GPS接收機通道20個，L1通道中心頻率為1575.42MHz，C/A編碼碼片速率1023MHz，連續(xù)追蹤。在空曠區(qū)域條件下，GPS模塊上電重啟稱為冷啟動，不斷電啟動分為溫啟動和熱啟動。冷啟動時由于需要較長的初始化過程，搜星定位的時間最長，約需要42秒，溫啟動和熱啟動則分別只需要約38秒和1秒的時間即可實現(xiàn)有效定位。GPS模塊定位位置誤差為10m，速度誤差為0.1m/s，授時精度為1μs。解析出的經(jīng)度、緯度、速度等有用數(shù)據(jù)通過串口輸出給主控單片機，數(shù)據(jù)格式支持NMEA 0183、SiRF、RTCM SC-104等多種協(xié)議。工作直流電壓3.3V，功耗小于200mW，在高度大于18000m、速度大于515 m/s的情況下正常工作會受到影響。
GSM/GPRS通信模塊集成了完整的射頻電路和高速基帶處理器，工作直流電壓3.2～4.5V，支持850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz四個不同的頻段，GPRS 10級數(shù)據(jù)傳輸符合GSM phase 2/2+標準。休眠模式下電流只有約2.5mA，正常工作溫度范圍-20～+55℃。GSM模塊還支持驅動兩路麥克風、兩路揚聲器和一路蜂鳴器，可實現(xiàn)車載電話或監(jiān)聽功能。主控制器是通過AT指令控制GSM模塊完成語音通話、短消息和GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務的。
