基于網(wǎng)絡(luò)通信的GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)研究

丁璽

【摘要】本文主要介紹了基于網(wǎng)絡(luò)通信的GPS車輛監(jiān)控控制系統(tǒng)在實(shí)際中的應(yīng)用，剖析了網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中所涉及的核心技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)套接字通信技術(shù)，也稱Socket），同時(shí)對(duì)相關(guān)核心問(wèn)題進(jìn)行了闡述與分析。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)通信；GPS；車輛監(jiān)控；TCP/IP

【中圖分類號(hào)】TP399 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）01—0043—01

1 引言

作為人口最多的國(guó)家，我國(guó)的交通建設(shè)規(guī)模已經(jīng)具有很高的水平，由于交通規(guī)模的逐漸增大，傳統(tǒng)的交通管理方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代的交通管理需求。隨著空間科學(xué)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，使得交通管理的方式變得更加的科學(xué)。利用GIS與GPS技術(shù)所開(kāi)發(fā)的交通管理系統(tǒng)具備圖形直觀、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方便、動(dòng)態(tài)監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)，從而解決了傳統(tǒng)交通管理方式所不能解決的問(wèn)題。這也是信息化交通管理系統(tǒng)越來(lái)越流行的主要原因。

通常交通管理包括一系列的管理平臺(tái)，如出租車管理、私家車管理等等，它們之間是相互獨(dú)立的，這使得交通管理變得極其不方便。本文主要基于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（利用TCP/IP協(xié)議的通信）的GPS數(shù)據(jù)傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)以各子系統(tǒng)平臺(tái)為基礎(chǔ)的車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

2 網(wǎng)絡(luò)通信與GPS技術(shù)

2.1 基于TCP/IP協(xié)議的通信

在網(wǎng)絡(luò)通信中，我們使用的做多的是Socket（即網(wǎng)絡(luò)套接字）技術(shù)，它是一種利用IP地址與通信端口來(lái)連接通信雙方以達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。在該種網(wǎng)絡(luò)通信中包含客戶端和服務(wù)器端，通信的過(guò)程中，服務(wù)器端會(huì)利用ServerSocket創(chuàng)建一個(gè)監(jiān)聽(tīng)對(duì)象來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)上某一個(gè)端口進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，并處于等待客戶端請(qǐng)求的監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，若果監(jiān)聽(tīng)到相應(yīng)的客戶端，則展開(kāi)數(shù)據(jù)通信；而客戶端則首先會(huì)建立一個(gè)Socket套接字對(duì)象，并指向?qū)?yīng)的服務(wù)器地址與端口，一旦與服務(wù)器端連接成功，則與其進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。通信結(jié)束后則關(guān)閉連接。

2.2 GPS定位監(jiān)控

GPS是通過(guò)衛(wèi)星無(wú)線電來(lái)實(shí)現(xiàn)定位的監(jiān)測(cè)導(dǎo)航系統(tǒng)，它覆蓋了全球，并具有很高的實(shí)時(shí)性和精確性。通過(guò)使用GPS定位系統(tǒng)，可以將目標(biāo)車輛某一時(shí)刻的具體位置及其狀態(tài)通過(guò)無(wú)線通信傳遞到監(jiān)測(cè)中心，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以將發(fā)回的數(shù)據(jù)整理分析。與此同時(shí)，監(jiān)測(cè)中心可以向各終端發(fā)送相應(yīng)的指令，以方便對(duì)其實(shí)行相應(yīng)的管理。GPS監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展日趨成熟，為現(xiàn)代大規(guī)模、超難度的交通管理提供了保障。

3 使用網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)GPS集成

GPS車輛監(jiān)控通常使用GPS客戶端（即GPS接收機(jī)）獲取數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)以無(wú)線電通信方式發(fā)送至服務(wù)器端（即監(jiān)測(cè)控制中心），控制中心將對(duì)接受到的客戶端數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的操作處理。但是車輛監(jiān)控系統(tǒng)只是交通管理系統(tǒng)中的一個(gè)子功能模塊，網(wǎng)絡(luò)中的用戶可能需要用到車輛某一時(shí)刻的相關(guān)信息，這就需要使用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)將控制中心處理過(guò)的數(shù)據(jù)發(fā)給指定的客戶端，以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)中的客戶端都可以獲取控制中心的GPS車輛定位信息，實(shí)現(xiàn)車輛定位信息的網(wǎng)絡(luò)共享。

在客戶端與控制中心的數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程中，將使用網(wǎng)絡(luò)套接字來(lái)實(shí)現(xiàn)，在這個(gè)過(guò)程中，控制中心就是網(wǎng)絡(luò)通信中的服務(wù)器端，而各客戶機(jī)則為網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中的客戶端。在服務(wù)器端主要包括客戶端Socket的監(jiān)聽(tīng)和應(yīng)對(duì)客戶端請(qǐng)求所要進(jìn)行的處理兩塊。其中的監(jiān)聽(tīng)部分通常使用多線程的方式，讓服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)某一端口的請(qǐng)求，若果接受到相應(yīng)的客戶端請(qǐng)求，則利用處理程序進(jìn)行處理，并在完成處理過(guò)程后將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送給相應(yīng)的客戶端，最戶關(guān)閉該連接。在服務(wù)器端與客戶端通信的過(guò)程中，應(yīng)事先制定好GPS數(shù)據(jù)的傳送格式和相關(guān)的數(shù)據(jù)傳送協(xié)議，只有這樣才能保證服務(wù)器端與客戶端通信的可靠性。

在通常情況下，服務(wù)器端（控制中心）會(huì)使用GPS定位系統(tǒng)獲取車載GPS的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)并將數(shù)據(jù)保存至信息數(shù)據(jù)庫(kù)中，這部分工作一般會(huì)由GPS提供商來(lái)處理。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的客戶端需要用到時(shí)，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信（TCP/IP）來(lái)向服務(wù)器端請(qǐng)求相應(yīng)的數(shù)據(jù)，而服務(wù)器端首先會(huì)判斷客戶端所發(fā)請(qǐng)求是否是給自己的，這里是通過(guò)IP地址與端口號(hào)來(lái)確定的，若果客戶端是請(qǐng)求自己，則與客戶端建立連接，并在信息數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索客戶端需要的數(shù)據(jù)，并發(fā)送給客戶端。這里的數(shù)據(jù)發(fā)送是根據(jù)事先制定好的GPS數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)傳送協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)的。客戶端在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信接收到服務(wù)器端發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)后，會(huì)根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式和協(xié)議來(lái)解讀，以得到自己想要的數(shù)據(jù)。

4 使用網(wǎng)絡(luò)通信的GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)分析

為了對(duì)車輛進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)控，需要獲取車輛的GPS信息，這些信息可由GPs供應(yīng)商提供。服務(wù)器端需將車輛的實(shí)時(shí)GPS信息進(jìn)行分析處理，并儲(chǔ)存在信息數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便監(jiān)控和客戶端使用。

由于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需在網(wǎng)絡(luò)中共享，所以需要對(duì)GPS數(shù)據(jù)的格式進(jìn)行制定。只有在數(shù)據(jù)格式確定的情況下，系統(tǒng)才能對(duì)其進(jìn)行各種必要的操作，如數(shù)據(jù)讀取、運(yùn)算、重組等等。

因?yàn)楫a(chǎn)生的數(shù)據(jù)要定位車輛的實(shí)時(shí)信息，如車輛在某一時(shí)刻的具體情況，包括位置和狀態(tài)等。所以監(jiān)控中心的信息數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)應(yīng)包括地位的時(shí)間、所處的地點(diǎn)（由經(jīng)度與緯度來(lái)確定）、車輛當(dāng)下的速度、車輛當(dāng)下的行駛方向等等。

為了保證GPS數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕€需為系統(tǒng)指定相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，只有在規(guī)定的協(xié)議下傳輸，數(shù)據(jù)才能被正常解析。通常情況下協(xié)議規(guī)定了數(shù)據(jù)的傳輸規(guī)則，數(shù)據(jù)在客戶端和服務(wù)器端是怎樣進(jìn)行解析的。關(guān)于協(xié)議的具體細(xì)節(jié)這里不做過(guò)多的說(shuō)明。

結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)基于網(wǎng)絡(luò)通信的GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了研究。利用GPS提供商所提供的車NGPS信息，實(shí)現(xiàn)了車輛信息的監(jiān)控和在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。同時(shí)對(duì)GPS數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中需要制定的數(shù)據(jù)格式與協(xié)議進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述，以提高數(shù)據(jù)的操作性和可靠性。通過(guò)基于網(wǎng)絡(luò)通信的GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)可以非常方便的對(duì)車輛信息進(jìn)行管理，監(jiān)控中心和客戶端都可以快捷地獲取車輛的相關(guān)信息。

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