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基于GSM的移動監(jiān)控定位系統(tǒng)設(shè)計

云知道

作者：孫增軍; 胡延平
1; 引言
隨著社會的發(fā)展和通信技術(shù)的進(jìn)步，人們對移動目標(biāo)監(jiān)控的要求越來越高，不僅需要知道移動目標(biāo)的位置，還需要對移動目標(biāo)的視頻圖像、報警信息、運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)控和處理 。
例如，移動監(jiān)控定位系統(tǒng)可協(xié)助對長途客車的治理，指揮中心通過分析客車發(fā)送的GPS數(shù)據(jù)確定客車的位置，判定是否超速行使，客車若出現(xiàn)故障、遭遇事故或劫車事件，可及時通知指揮中心，指揮中心再通知交通、公安、醫(yī)院等部門進(jìn)行緊急處理，在客車中加裝攝像頭還可有效預(yù)防行車途中的犯罪事件 。另一方面，司機(jī)通過指揮中心可以了解行使前方的地理信息、天氣狀況、交通情況等 。此外，移動監(jiān)控定位系統(tǒng)在漁船出海作業(yè)、城市出租車調(diào)度、公安治安巡防、銀行運(yùn)鈔車監(jiān)控等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景 。移動監(jiān)控定位系統(tǒng)是伴隨著GPS技術(shù)和無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟而發(fā)展起來的，在20世紀(jì)90年代初，GPS技術(shù)剛剛進(jìn)入實用階段，基于GPS的移動跟蹤、監(jiān)控系統(tǒng)開始走向市場，但由于無線通信網(wǎng)技術(shù)的制約，造成系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模小、投入成本高，所以未得到普及 。近幾年來，各種無線通信專網(wǎng)、集群無線網(wǎng)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)發(fā)展迅速，其數(shù)據(jù)承載能力明顯加強(qiáng)，并且，GPS技術(shù)更加成熟 ?，F(xiàn)在市場上的12通道GPS接收機(jī)價格也比較低廉，2000年5月1日，美國政府公布取消GPS的SA政策，這樣，一般GPS接收機(jī)定位精度可以達(dá)到25m 。由于上述原因，基于GPS和無線通信網(wǎng)的移動監(jiān)控定位系統(tǒng)在世界各國都得到迅猛發(fā)展，并顯示出強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭，市場潛力巨大 。
GPS技術(shù)和無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是移動監(jiān)控定位系統(tǒng)要害的2個要素，如今GPS接收機(jī)或OEM卡已經(jīng)商品化，其體積可以做得很小，提供串口標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)接口很方便，而無線通信網(wǎng)絡(luò)則多種多樣，其建設(shè)成本、系統(tǒng)容量也各不相同，可供選擇的通信網(wǎng)絡(luò)有集群無線網(wǎng)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等 。
2; 移動監(jiān)控定位系統(tǒng)通信網(wǎng)的選擇
無線通信網(wǎng)絡(luò)是移動監(jiān)控定位系統(tǒng)的一個重要組成部分，可分為無線專網(wǎng)和公用的無線通信網(wǎng)絡(luò)2大類，其中無線專網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、移動通信網(wǎng)是比較常見的幾種形式 。
2．1無線專網(wǎng)
無線專網(wǎng)就是專門為移動監(jiān)控定位系統(tǒng)建設(shè)的無線通信網(wǎng)，他有自己的交換中心、基站及監(jiān)控平臺，缺點(diǎn)是組網(wǎng)費(fèi)用較高、覆蓋面積有限，但無線專網(wǎng)系統(tǒng)更改靈活、抗毀能力強(qiáng)且具有移動性，適合用于抗洪救災(zāi)指揮系統(tǒng)、軍事作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)等專用性較強(qiáng)的領(lǐng)域 。
2．2衛(wèi)星通信網(wǎng)
衛(wèi)星通信有靜止軌道衛(wèi)星通信、中軌道衛(wèi)星通信、低軌道衛(wèi)星通信3種，衛(wèi)星起中繼的作用，地球站用來作基站或與用戶相連 。衛(wèi)星通信的特點(diǎn)是覆蓋面積大，可以做到全球通，而且對氣候和傳輸距離不敏感 。在一般無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋不到的地方，例如沙漠、森林地區(qū)非凡適用，此外，在航海領(lǐng)域，通過基于衛(wèi)星通信網(wǎng)的監(jiān)控定位系統(tǒng)對航海的船只進(jìn)行導(dǎo)航、實時監(jiān)控，當(dāng)碰到海盜、海難等時可以及時進(jìn)行處理；在航空領(lǐng)域，在民航客機(jī)運(yùn)營中采用監(jiān)控定位系統(tǒng)可以避免飛機(jī)空中相撞、當(dāng)發(fā)生劫機(jī)事件時可通過飛機(jī)上的攝像頭及時了解機(jī)上狀況，在軍用飛機(jī)作戰(zhàn)時可以依托此系統(tǒng)組成空中指揮平臺等 。缺點(diǎn)是系統(tǒng)終端設(shè)備復(fù)雜，費(fèi)用較高，不利于普及 。
2．3移動通信網(wǎng)
近年來，移動通信發(fā)展如火如荼，從模擬的AMPS網(wǎng)到數(shù)字蜂窩GSM網(wǎng)，到CDMA移動通信網(wǎng)，現(xiàn)在日本一些國家又提出了第四代移動通信網(wǎng)（即4G）的概念，并開始開發(fā)和研制 。相對于無線專網(wǎng)或衛(wèi)星通信網(wǎng)，移動通信網(wǎng)比較普及，依托移動通信網(wǎng)建設(shè)監(jiān)控定位系統(tǒng)具有覆蓋面積大、組網(wǎng)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，利用移動通信網(wǎng)的數(shù)據(jù)接入功能開展增值業(yè)務(wù)，還可提高網(wǎng)絡(luò)的資源利用率 。不過，移動通信網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率一般較低，若提高數(shù)據(jù)傳輸速率，需要對原有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造 。例如，利用CDPD（分組數(shù)據(jù)交換）技術(shù)，可在模擬蜂窩AMPS網(wǎng)上提供分組數(shù)據(jù)服務(wù)，信道速率為19．2kb／s 。在數(shù)字蜂窩通信網(wǎng)中，GSM網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率只有9．6kb／s，當(dāng)GSM網(wǎng)采用GRPS（通用分組無線服務(wù)）技術(shù)或EDGE（增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率）技術(shù)改進(jìn)后，他將分別提供115．2kb／s和384 kb／s的數(shù)據(jù)速率 。另外，在IS-95B，CDMAOne中都增強(qiáng)了移動數(shù)據(jù)服務(wù)能力，而CDMA2000可提供高達(dá)2 Mb／s的數(shù)據(jù)速率 。利用移動通信網(wǎng)建設(shè)移動監(jiān)控定位系統(tǒng)開通便捷、易于維護(hù)，能夠覆蓋手機(jī)信號可以到達(dá)的所有區(qū)域，非常適合于車輛船只調(diào)度、110報警指揮、鐵路列車無線調(diào)度等方面的應(yīng)用 。

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