基于GPRS&GPS的防盜追蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

　　用戶是通過GPRS 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)， 由于GPRS 不能一直處于網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)， 用戶什么時(shí)候發(fā)起通信， 這些都是未知的。因此， 系統(tǒng)必須為GPRS 模塊設(shè)置一個(gè)工作狀態(tài)， 定時(shí)的開啟GPRS, 如果檢測(cè)到有新的信息傳來， 則讓GPRS 進(jìn)入工作狀態(tài)， 接收并處理用戶發(fā)過來的命令， 如果沒有， 則繼續(xù)進(jìn)入休眠狀態(tài)。處理完命令后， 更改并保存用戶新設(shè)置的參數(shù)， 系統(tǒng)按照用戶要求進(jìn)入一個(gè)新的工作狀態(tài)。此過程的工作流程圖如圖6 所示。

圖6 GPRS 工作流程

　　4. 3 上位機(jī)部分

　　上位機(jī)主要功能是管理GPRS 終端設(shè)備， 通過T CP/IP 協(xié)議發(fā)送或接受數(shù)據(jù)包， 實(shí)現(xiàn)與終端的數(shù)據(jù)通信。上位機(jī)位于互聯(lián)網(wǎng)上， 具有獨(dú)立的IP 地址， GPRS 終端可以利用此唯一的的IP 地址尋找到上位機(jī)并發(fā)起通信。上位機(jī)開放特定的端口， 并一直對(duì)此端口進(jìn)行偵聽， 一旦收到終端發(fā)過來的請(qǐng)求， 便建立連接， 并開始進(jìn)行通信。

　　上位機(jī)的軟件流程如圖7 所示。

圖7 上位機(jī)流程

　　5 結(jié)束語

　　采用基于GPRS、GPS 雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的防盜追蹤系統(tǒng)，相對(duì)于傳統(tǒng)的防盜監(jiān)控系統(tǒng)， 不但能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能， 同時(shí)還能對(duì)于被盜設(shè)備能追蹤定位， 對(duì)被盜設(shè)備的找回提供準(zhǔn)確的位置信息， 從而挽救財(cái)產(chǎn)降低損失。目前GPRS, GPS , Internet 都是應(yīng)用的十分廣泛的技術(shù)， 采用這3 種技術(shù)的結(jié)合， 無疑是強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手， 發(fā)揮出更強(qiáng)大的功效。

　　市場(chǎng)需求也將十分巨大， 在各個(gè)行業(yè)的財(cái)產(chǎn)管理將得到充分應(yīng)用， 因而具有廣泛的應(yīng)用前景。

　　本系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)： 1） 加入GPS 技術(shù)， 即使設(shè)備被盜很遠(yuǎn)， 利用GPS 定位， 亦可追回， 亡羊補(bǔ)牢； 2） 低功耗， 采用先進(jìn)的電源管理系統(tǒng)， 使功耗降到最低； 3） 兼容性好， 能應(yīng)用于不同的工作場(chǎng)所， 實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備的防盜追蹤。

　　摘要： 針對(duì)目前野外基站貴重設(shè)備缺少有效的無人監(jiān)管的現(xiàn)狀， 設(shè)計(jì)了一種基于GPRS 和GPS 技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理野外基站設(shè)備的防盜追蹤系統(tǒng)方案。采用重力加速度傳感器和GPS 分別獲取設(shè)備的動(dòng)作信息和位置信息， 系統(tǒng)通過動(dòng)作信息判斷設(shè)備是否被盜， 用戶利用GPRS 網(wǎng)絡(luò)收集這些信息， 實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)。在設(shè)備被盜后采用GPS 的位置信息進(jìn)行跟蹤定位并追回被盜設(shè)備。該系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用、應(yīng)用廣泛， 有效地避免盜竊帶來的損失。

　　0 引言

　　防盜追蹤系統(tǒng)集合了GPRS 技術(shù)、GPS 技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)， 可廣泛應(yīng)用于野外基站、電力、煤炭、市政、交通等部門行業(yè)的設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控、防盜。目前常用的防盜監(jiān)控系統(tǒng)通常只能做到監(jiān)視設(shè)備是否丟失， 以及在設(shè)備被盜時(shí)發(fā)出警報(bào)。但是如果用戶響應(yīng)慢， 即使發(fā)現(xiàn)東西被盜， 也無能為力。防盜追蹤系統(tǒng)正是針對(duì)這點(diǎn)而設(shè)計(jì)的， 不但能實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備， 在設(shè)備被盜時(shí)發(fā)出警報(bào)， 而且即使用戶來不及阻止， 也能在被盜后繼續(xù)追蹤定位設(shè)備的位置， 并能找回被盜設(shè)備， 從而避免了損失。

　　1 技術(shù)簡(jiǎn)介

　　1. 1 GPRS總述

　　GPRS 是通用分組無線服務(wù)技術(shù)（ general packet radio service） 的簡(jiǎn)稱， 它是GSM 移動(dòng)電話用戶可用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)， 位于第二代（ 2G） 和第三代（ 3G ） 移動(dòng)通訊技術(shù)之間。它通過利用GSM 網(wǎng)絡(luò)中未使用的T DMA 信道， 提供中速的數(shù)據(jù)傳遞。GPRS 突破了GSM 網(wǎng)只能提供電路交換的思維方式， 只通過增加相應(yīng)的功能實(shí)體和對(duì)現(xiàn)有的基站系統(tǒng)進(jìn)行部分改造來實(shí)現(xiàn)分組交換， 這種改造的投入相對(duì)來說并不大， 但得到的用戶數(shù)據(jù)速率卻相當(dāng)可觀。而且， 因?yàn)椴辉傩枰F(xiàn)行無線應(yīng)用所需要的中介轉(zhuǎn)換器， 所以連接及傳輸都會(huì)更方便容易。

　　1. 2 GPRS 技術(shù)特點(diǎn)

　　相對(duì)于GSM 的9. 6 Kbps 的訪問速度而言， GPRS 擁有171. 2 Kbps 的訪問速度； 在連接建立時(shí)間方面， GSM需要10~ 30 s, 而GPRS 只需要極短的時(shí)間就可以訪問到相關(guān)請(qǐng)求； 對(duì)于費(fèi)用， GSM 是按連接時(shí)間計(jì)費(fèi)的， 而GPRS 只需要按數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi)； GPRS 對(duì)于網(wǎng)絡(luò)資源的利用率而相對(duì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于GSM。

　　2 GPS 技術(shù)

　　2. 1 GPS 技術(shù)簡(jiǎn)介

　　GPS 是全球定位系統(tǒng)（ global positioning system） 的簡(jiǎn)稱， 而其中文簡(jiǎn)稱為球位系。GPS 是20 世紀(jì)70 年代由美國(guó)陸海空三軍聯(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)， 其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)， 并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的。經(jīng)過20 余年的研究實(shí)驗(yàn)， 耗資300 億美元， 到1994 年3 月， 全球覆蓋率高達(dá)98% 的24顆GPS 衛(wèi)星星座已布設(shè)完成。

　　2. 2 GPS 原理

　　GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理是測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離， 然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置。要達(dá)到這一目的， 衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時(shí)鐘所記錄的時(shí)間在衛(wèi)星星歷中查出， 而用戶到衛(wèi)星的距離則通過紀(jì)錄衛(wèi)星信號(hào)傳播到用戶所經(jīng)歷的時(shí)間， 再將其乘以光速得到。

　　2. 3 GPS 前景

　　由于GPS 技術(shù)所具有的全天候、高精度和自動(dòng)測(cè)量的特點(diǎn)， 作為先進(jìn)的測(cè)量手段和新的生產(chǎn)力， 已經(jīng)融入了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)國(guó)外一些衛(wèi)星導(dǎo)航權(quán)威機(jī)構(gòu)調(diào)研顯示， 中國(guó)GPS 行業(yè)的潛在市場(chǎng)十分龐大誘人。有業(yè)內(nèi)權(quán)威人士曾預(yù)測(cè)， 到2008 年底， 中國(guó)安裝GPS 系統(tǒng)的汽車至少將增加5 倍， 產(chǎn)值至少超過250 億元人民幣。這一切都為許多數(shù)碼企業(yè)描繪出了GPS 市場(chǎng)未來的美好前景。

　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

　　防盜追蹤系統(tǒng)具有防盜監(jiān)控以及定位追蹤2 項(xiàng)功能：

　　防盜監(jiān)控是指系統(tǒng)通過傳感器監(jiān)測(cè)設(shè)備的動(dòng)作， 從而判斷是否有被盜的動(dòng)作， 一旦檢測(cè)到目標(biāo)有被移動(dòng)的行為， 立即向用戶通過GPRS 發(fā)送被盜警報(bào)， 提醒用戶作出下一步行動(dòng)； 追蹤定位則是用戶在得知設(shè)備被偷走后， 利用GPRS 指令啟動(dòng)GPS 功能， 對(duì)被盜的設(shè)備進(jìn)行追蹤定位，方便用戶找回被盜設(shè)備。

　　整個(gè)系統(tǒng)分為server 和client 兩部分， 在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)分布結(jié)構(gòu)如圖1 所示。每個(gè)client 接入GPRS 網(wǎng)絡(luò)， 并有自己的唯一的ID 號(hào)， GPRS 網(wǎng)絡(luò)與Internet 相連， 處于Internet 上的server 能夠集中管理這些client。

圖1 應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)分布結(jié)構(gòu)