基于GPRS的城市交通控制數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)研究

3 軟件實(shí)現(xiàn)

3.1 智能交通信號(hào)機(jī)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)

智能交通信號(hào)機(jī)應(yīng)用軟件主要由主程序和GR47無線通信等功能模塊組成。主程序主要完成系統(tǒng)初始化(包括定時(shí)器初始化、串口初始化、端口初始化等)、交通信號(hào)機(jī)數(shù)據(jù)的讀取以及與GR47無線通信等。GR47無線通信模塊主要完成通信模塊初始化、分組數(shù)據(jù)協(xié)議PDP(Packet Data Protocol)的上下文激活、TCP／IP建立連接、GPRS數(shù)據(jù)讀取／發(fā)送、SMS讀?。l(fā)送、GRPS網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)檢測(cè)等處理。在應(yīng)用軟件的開發(fā)過程中，采用C語言和匯編語言混合編程，選用ARM ADS(ARM Developer Suite)集成開發(fā)工具。源程序在PC機(jī)通過編輯、交叉編譯、交叉鏈接生成ELF格式的目標(biāo)映像后，最后通過JTAG接口將目標(biāo)映像下載到目標(biāo)開發(fā)板上的FLASH中。軟件流程如圖3所示。

GPRS數(shù)據(jù)傳輸是GR47模塊的核心功能，在通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行TCP／IP連接之前，先要在GR47模塊內(nèi)部建立一個(gè)數(shù)據(jù)帳戶，指出正確的接入服務(wù)商APN名稱。智能交通信號(hào)機(jī)利用固化在FLASH存儲(chǔ)器中的GRPS通信服務(wù)器IP地址訪問監(jiān)控中心的通信服務(wù)器，可通過AT+CGDCONT指令實(shí)現(xiàn)，例如：AT+CGDCONT=1，“IP”，“CMNET”。

3.2 GPRS通信服務(wù)器軟件設(shè)計(jì)

監(jiān)控中心通信服務(wù)器的主要功能在于實(shí)現(xiàn)智能交通信號(hào)機(jī)和監(jiān)控中心(數(shù)據(jù)庫服務(wù)器以及監(jiān)控工作站)之間的通信。通信服務(wù)器為監(jiān)控中心提供內(nèi)部以太網(wǎng)的接口并監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的通信狀況，支持TCP／IP協(xié)議和PPP協(xié)議。通信服務(wù)器軟件采用WinSocket編程，主要?jiǎng)?chuàng)建三種Socket類，即監(jiān)聽Socket(CListenSocket)、數(shù)據(jù)接收與處理Socket類(CServerSocket)和局域網(wǎng)內(nèi)通信Socket類(CUDPSocket)。CListSocket定時(shí)監(jiān)聽相應(yīng)的端口，接收智能交通信號(hào)機(jī)的連接請(qǐng)求，創(chuàng)建一個(gè)Socket線程并完成TCP鏈路的建立與維護(hù)，配合ADO數(shù)據(jù)庫技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)及監(jiān)控等功能，然后把原始套接字放回監(jiān)聽狀態(tài)繼續(xù)監(jiān)聽。對(duì)于每一個(gè)智能交通信號(hào)機(jī)，都需要有一個(gè)接收線程來處理數(shù)據(jù)的接收。因此，需要在內(nèi)存中建立一個(gè)動(dòng)態(tài)表，以維護(hù)數(shù)據(jù)接收線程句柄和智能交通信號(hào)機(jī)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。產(chǎn)生的新線程中包含CServer-Socket，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收、處理和發(fā)送工作。整個(gè)通信服務(wù)器軟件結(jié)構(gòu)如圖4所示。

通過在實(shí)驗(yàn)車輛上安裝該智能交通信號(hào)機(jī)，實(shí)現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)與通信服務(wù)器的實(shí)時(shí)通信與控制，本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間≤2s。本系統(tǒng)采用GPRS無線接入方式，設(shè)計(jì)了智能交通信號(hào)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了城市交通控制數(shù)據(jù)通信，解決了傳統(tǒng)的有線通信方式在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、擴(kuò)展性、實(shí)時(shí)性和可靠性等方面的問題，降低了運(yùn)營成本，會(huì)有廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

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