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基于GSM的移动监控定位系统设计
文章来源: 单片机与嵌入式系统IC网 文章作者: 孙增军 胡延平 发布时间: 2006-10-12   字体: [ ]  
 

  1 引言

  随着社会的发展和通信技术的进步,人们对移动目标监控的要求越来越高,不仅需要知道移动目标的位置,还需要对移动目标的视频图像、报警信息、运行状态等数据进行实时监控和处理。例如,移动监控定位系统可协助对长途客车的管理,指挥中心通过分析客车发送的GPS数据确定客车的位置,判断是否超速行使,客车若出现故障、遭遇事故或劫车事件,可及时通知指挥中心,指挥中心再通知交通、公安、医院等部门进行紧急处理,在客车中加装摄像头还可有效预防行车途中的犯罪事件。另一方面,司机通过指挥中心可以了解行使前方的地理信息、天气状况、交通情况等。此外,移动监控定位系统在渔船出海作业、城市出租车调度、公安治安巡防、银行运钞车监控等领域都有着广泛的应用前景。移动监控定位系统是伴随着GPS技术和无线通信网络技术的成熟而发展起来的,在20世纪90年代初, GPS技术刚刚进入实用阶段,基于GPS的移动跟踪、监控系统开始走向市场,但由于无线通信网技术的制约,造成系统建设规模小、投入成本高,所以未得到普及。近几年来,各种无线通信专网、集群无线网、卫星数据通信网、数字蜂窝移动通信网发展迅速,其数据承载能力明显加强,并且,GPS技术更加成熟。现在市场上的12通道GPS接收机价格也比较低廉,2000年5月1日,美国政府宣布取消GPS的SA政策,这样,一般GPS接收机定位精度可以达到25 m。由于上述原因,基于GPS和无线通信网的移动监控定位系统在世界各国都得到迅猛发展,并显示出强劲的发展势头,市场潜力巨大。

  GPS技术和无线通信网络技术是移动监控定位系统关键的2个要素,如今GPS接收机或OEM卡已经商品化,其体积可以做得很小,提供串口标准数据输出,数据接口很方便,而无线通信网络则多种多样,其建设成本、系统容量也各不相同,可供选择的通信网络有集群无线网、卫星数据通信网、移动通信网等。

  2 移动监控定位系统通信网的选择

  无线通信网络是移动监控定位系统的一个重要组成部分,可分为无线专网和公用的无线通信网络2大类,其中无线专网、卫星通信网、移动通信网是比较常见的几种形式。

  2.1 无线专网

  无线专网就是专门为移动监控定位系统建设的无线通信网,他有自己的交换中心、基站及监控平台,缺点是组网费用较高、覆盖面积有限,但无线专网系统更改灵活、抗毁能力强且具有移动性,适合用于抗洪救灾指挥系统、军事作战指挥系统等专用性较强的领域。

  2.2 卫星通信网

  卫星通信有静止轨道卫星通信、中轨道卫星通信、低轨道卫星通信3种,卫星起中继的作用,地球站用来作基站或与用户相连。卫星通信的特点是覆盖面积大,可以做到全球通,而且对气候和传输距离不敏感。在一般无线网络覆盖不到的地方,例如沙漠、森林地区特别适用,此外,在航海领域,通过基于卫星通信网的监控定位系统对航海的船只进行导航、实时监控,当遇到海盗、海难等时可以及时进行处理;在航空领域,在民航客机运营中采用监控定位系统可以避免飞机空中相撞、当发生劫机事件时可通过飞机上的摄像头及时了解机上状况,在军用飞机作战时可以依托此系统组成空中指挥平台等。缺点是系统终端设备复杂,费用较高,不利于普及。

  2.3 移动通信网

  近年来,移动通信发展如火如荼,从模拟的AMPS网到数字蜂窝GSM网,到CDMA移动通信网,现在日本一些国家又提出了第四代移动通信网(即4G)的概念,并开始开发和研制。相对于无线专网或卫星通信网,移动通信网比较普及,依托移动通信网建设监控定位系统具有覆盖面积大、组网费用低等优点,利用移动通信网的数据接入功能开展增值业务,还可提高网络的资源利用率。不过,移动通信网的数据传输速率一般较低,若提高数据传输速率,需要对原有网络进行改造。例如,利用CDPD(分组数据交换)技术,可在模拟蜂窝AMPS网上提供分组数据服务,信道速率为19.2 kb/s。在数字蜂窝通信网中,GSM网的数据速率只有9.6 kb/s,当GSM网采用GRPS(通用分组无线服务)技术或EDGE(增强数据速率)技术改进后,他将分别提供115.2 kb/s和384 kb/s的数据速率。另外,在IS-95B,CDMAOne中都增强了移动数据服务能力,而CDMA2000可提供高达2 Mb/s的数据速率。利用移动通信网建设移动监控定位系统开通便捷、易于维护,能够覆盖手机信号可以到达的所有区域,非常适合于车辆船只调度、110报警指挥、铁路列车无线调度等方面的应用。

 
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