GSM模块在车辆监控系统无线通信中的应用
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计算机测量与控制.2 3.11（7）
C om p uter M easure m ent &C ontro l
工业控制
收稿日期：2 2-1 - 2。作者介绍：许向华（1977-），男，江苏省苏州市人，硕士研究生，主要从事智能仪器等方向的研究。
朱欣华（1963-），男，浙江省吴兴县人，副教授，主要从事导航定位和智能仪器等方向的研究。
文章编号：1671-4598（2 3） 7- 516- 3
中图分类号：T P491 1
文献标识码：
GS M 模块在车辆监控系统无线通信中的应用
许向华1，朱欣华2，黄胜利2
（1.苏州大学物理学院，江苏苏州215 6；2.东南大学仪器科学与工程系，江苏南京21 96）摘要：介绍了 PS 车辆监控系统中运行车辆使用西门子TC 35T SM 模块和监控中心之间通过语音和短消息方式进行无线通信的方法，给出了软硬件的设计原则与方法。实验表明此方法满足车辆监控的需要并具有性价比高、数据保密性好等特点。
关键词： SM ；短消息； PS ；SM SC
A pp lication of G S M M odule i n w ireless C omm unication of v ehicle tracki n g S y ste m
XU X ian g -hua 1，ZHU X i n-hua 2，HUAN S hen g -li 2
（1.Ph y s ics D e p art m ent ，S uzhou U n ivers it y ，S uzhou 215 6，C h i na ；
2.D e p art m ent o f Instru m ent S cience and En g i neeri n g ，S outheast U n ivers it y ，N an j i n g 21 96，C h i na ）
Abstract ：M ethod o f us i n g S I EM ENS TC 35T m odule to comm un icate i n w ire less bet w een the m ov i n g veh icle and the track i n g center b y vo ice call and short m essa g e i n PS veh icle track i n g s y ste mis i ntroduced i n th is p a p er .A w a y to des i g n the so ft w are and the hardw are o f the m ov i n g ter m i nal is p rov i ded.T he ex p eri m ent has vali dated that the m ethod m eets the re C uest o f the veh icle track i n g
s y ste m.It is also characterized f or g ood efficienc y char g e ratio ，
securit y ，and so on.K e y w ords ：g lobal s y ste m f or m ob ile comm un ication （
SM ）；short m essa g e （SM ）；g lobal p os ition i n g s y ste m （ PS ）；short m essa g e serv ice center （SM SC ）
1
引言
PS （全球卫星定位系统）的应用正逐渐扩展到社会生活的各个领域。特别是用于警车、消防车、银行运钞车等特种车辆的 PS 监控系统相继在全国各地出现。为了实现车辆监控，车载终端和监控中心之间的通信是必不可少的。由于车辆监控系统中车载终端随车辆一起运动，因此，无线通信是二者之间的惟一通信方式。目前移动无线通信主要有以下几种：
（1）集群移动通信方式：系统容量小，电台作用范围小，维护成本高。
（2）D SRC （专用短程）通信方式［1］
：需要在路网中设置大量路边单元，成本高。
（3） SM 公网方式［2］
：覆盖范围大，数据保密性好，可实现自动漫游，系统结构简单，成本低。
利用 SM 传送数据还有以下两种方式：（1）语音调制方式：数据经调制利用 SM 的语音信道传送，但由于按电信语音通话的费率来计费，系统的
运行费用很高。
（2）SM 短消息方式：数据利用 SM 的短消息信道传送。该方式每次最多可传送14 个A SC II 字符，这对单位时间数据量不大的车辆定位信息来说已经足够。该方式具有价格便宜、不受通话影响等优点。
文章讨论 SM 的短消息服务在车辆监控系统中的具体应用。
2
系统结构与车载单元硬件设计
2 1
系统结构
通过 SM 模块从监控中心接收控制指令，接听由监控中
第7期许向华：G SM 模块在车辆监控系统无线通信中的应用?517!
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心打来的电话；（4）为了能及时处理一些意外，如车辆被劫持等，车载单元还设有一个通话按钮和一个报警按钮。按下通话按钮，监控中心收到车载终端发来的通话请求后，可由监控中心打电话到车载台以便询问情况。按下报警按钮，监控中心收到车载终端发来的报警请求后，可由监控中心采取诸如向110报警等措施。
图中右侧为指挥监控中心，监控中心接收来自各车载终端的信息，处理后在中心电子地图上显示出来，然后通过调度软件对各车辆进行调度控制。2.
2车载单元的硬件组成
指令
AT 命令指令功能AT+CREG=［n ］G SM 网络注册
AT+C S@
查询信号强度AT+CM GF=［n ］设置短消息TEXT 模式AT+C SM P =［n ］设置TEXT 模式的参数
AT+CM G S=［TEL ］送短消息AT+CM GR =［i ndex ］读指定短消息AT+CM GD=［i ndex ］删除指定短消息AT ^SNFS=［n ］设置电话手柄的型号AT ^SNFO=［n ］设置扬声器参数AT ^SNF I =［n ］
设置拾音器参数
车载终端控制器的软件流程如下。（1）初始化两个串口和G SM 模块等，包括：①设定89C 52的串口和可编程串行接口芯片8250的工作方式设为：波特率为96001p s ，帧格式为8位数据位、1位停止位、无奇偶校验位、无流量控制；②执行AT +CREG ，在G SM 网中注册；③执行AT+CM GF ，将TC 35T 的短消息功能设置成TEXT 模式；④执行AT+CSM P ，设置短消息TEXT 模式的参数；⑤执行AT ^SNFS ，设置电话话柄的型号；③执行AT ^SNFO ，设置扬声器参数；①执行AT ^SNF I ，设置拾音器参数。
（2）判别初始化成功否：初始化失败转（1）（再次初始化），初始化成功执行（3）
。（3）接收GPS 接收机送来的定位信息。（4）判别是否接收到监控中心的新命令：没接收到新命令继续执行（5），否则执行（6）
。（5）短消息没发送完或通话、报警按钮被按下转到（7），否则转（3）
。（6）新命令是：①发送短消息命令，则取出要求发送的短消息的条数和发送短消息的时间间隔等信息，然后删除这条短消息并转到（7）
；②停止命令；删除这条短消息后转到（3）
。（7）把GPS 定位信息和通话、报警两个按钮的状态按约定的报文格式封装好，然后通过TC 35T 将短消息发送到监控中心。
（8）等待短消息发送完。（9）有电话打进来（车载终端控制器会收到字符串
R I NG ）则转（10），否则转（3）
。（10）接听电话并等待电话挂机后转（3）
。采用C 51开发了相关的应用程序［3］。下面列出了对
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卷
8250进行初始化的程序段。
／"根据硬件连线定义8250各端口地址"／
!defi ne ad lcr XBYTE［0x7b00］
／"8250线路控制寄存器"／
!defi ne ad lsr XBYTE［0x7d00］
／"8250线路状态寄存器"／
!defi ne ad iir XBYTE［0x7a00］
／"8250中断标志寄存器"／
!defi ne ad ier XBYTE［0x7900］
／"8250中断允许寄存器"／
!defi ne adrbrtbw XBYTE［0x7800］
／"8250数据寄存器"／
!defi ne add lr XBYTE［0x7800］
／"8250除数寄存器低8位"／
!defi ne addhr XBYTE［0x7900］
／"8250除数寄存器高8位"／
／"对8250的初始化程序如下"／
ad lcr=0x80；设置波特率
addhr=0x00；
add lr=0x0c；
ad lcr=0x03；设置线路控制寄存器
ad ier=0x01；设置中断允许寄存器!结论
对所设计的系统进行了运行测试。监控中心收到的每一条短消息的格式如下：
~+86138********~，，~01／12／08，15：32：03+00~
S GPVTG，178.0，T，，，0.2，N，0.3，K"22
S GPGGA，073255.83，3203.4427，N，11847.2135，E，1，06，1.6，8.5，M，5.2，M，，"53；013；SPE
测试结果表明，利用G SM短消息的方式实现车载终端和监控中心之间的通信是可行的，并具有经济、方便和保密等优点。当然，由于短消息的传送要经过短消息服务中心（SM SC），所以时间上有所延迟。为提高监控系统的实时性，可采用数据压缩的方法在一条短消息中传送多条定位信息，亦可考虑采用支持GPRS的其他无线通信模块而从根本上解决上述的实时性问题。
参考文献：
［1］谢宁波.D SRC及其在交通导航系统中的应用［J］.西南交通大学学报，2001，36（1）：62-66.
［2］赵文浩.GPS车辆监控系统中短消息通信技术研究［J］.
工业控制计算机，2002，15（2）：12-15.
［3］徐爱钧.单片机高级语言C51应用程序设计［M］.北京：电子工业出版社，
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1998.
（上接第497页）
采集数据，这就要求有一同步信号以便采集到最大压力对应的电压值。但由于沿圆周的两个传感器不一定准确垂直，所以不应进行定时采集，况且，在W i ndow s环境很难实现高精度定时问题，所以，利用同步信号作为外部触发信号，进行中断方式的数据采集。
数据的标度变换采用多项式变换法中的最小二乘法，并通过显示变换后的曲线及点，去除异常点，进行平滑处理，以防干扰。
该系统的数字滤波采用的是改进的复合滤波法，其方法是：当发出外部触发同步信号时，每路连续采集5次，把这5个值进行降序排序，并求出其平均值，若最大的值远远大于平均值，此值则是干扰值，应去掉，将次最大值作为采样值，否则取最大值为本组采样值。这样，即可采集到最大径向压力值，又可剔除其中的干扰项。
为了显示实时板形图像，要求在很短的时间内刷新图形，这会产生难以忍受的闪烁，该系统采用如下方法解决：在绝对值板形图形的显示中，采用尽量减少刷新像素的办法，只刷新改变部分的柱状图形，既可在100 m s之内完成图形显示，又可解决闪烁问题。另一种方法
是借助一个W i ndow s AP I函数，即B I T BLT函数来解决闪烁问题。
在线帮助系统的实现，首先用W ord制作所需要的帮助主题文件并存为.RT F格式文件，再编写一帮助工程文件并以.~LP格式存盘，然后用VB的~c w.exe 可执行文件编译即得到".h l p文件并可以在工程文件中调用。
!结束语
课题来源于“九五”国家重点科技公关项目子专题“冷轧板机板形控制系统研制”。该系统的调试工作已取得了成功，系统可以正常运行，为板形闭环控制奠定了基础。打破了板形控制关键技术一直被国外垄断的局面，水平接近90年代国际水平。
参考文献：
［1］刘永山，何海涛.T he sha p e m eter detection s y ste m f o r co ld ro lli n g stri p［A］./99青岛-香港国际计算机会议论文集［C］.青岛：青岛出版社，1999.350-352.
［2］王国栋.板形控制和板形理论［M］.北京：冶金工业出版社，1986.
［3］胡国栋，王琦.磁弹变压器差动输出式冷轧带材板形仪［J］.钢铁，1994，29（4）：56-59.