基于GPS+CDMA的物流车辆监控终端的设计

　　3.3 CDMA无线网络通信程序

　　终端通过CDMA网络接入Internet后，无线网络通信程序将终端解析的GPS数据通过Intemet上传到监控中心。本终端软件设计采用流格式套接字进行网络通信，对应于TCP／IP协议中面向连接的TCP协议。网络数据传输程序采用客户机／服务器机制编程，终端（客户机）进程由用户操纵；而监控中心（服务器）进程则驻留在主机上连续运行，等待终端连接请求进入。

　　监控中心的网络通信程序流程如下：1）用socket（）函数创建套接口，并给套接口地址结构赋值；2）用bind（）函数使套接口与本地IP地址、端*绑定，选用静态IP地址；3）用listen（）函数在该套接口上*连接请求；4）用accept（）函数接收终端连接请求，产生新的套接口及描述字并与终端连接，利用新的套接字发送和接收数据；5）用fork（）函数派生新的子进程与终端通信，父进程继续*其他请求。这样就可避免一个终端与监控中心建立连接后，监控中心不能再与其他终端通信的问题。

　　终端的TCP程序流程如下：1）用socket（）创建本地套接口，给监控中心套接口地址结构赋值；2）用connect（）函数使本地套接口向监控中心套接口主动发出建立连接请求，经三次握手建立TCP连接；3）若连接建立成功，则用send（）和recv（）函数与监控中心通信；4）通信结束，用close（）关闭套接口。

　　3.4 终端GPS串口程序

　　软件开发工具采用EVC（embedded visual C++），EVC是Windows CE上的主流开发工具，封装了网络底层通讯、COM互操作、RAPI等。EVC支持MFC类库的子集，使Win32平台上的VC程序可以方便地移植到WinCE平台上。

　　终端GPS串口程序主要完成两个功能：接收GPS数据和解析GPS数据。GPS模块输出遵循NMEA-0183标准。程序流程如下：

　　1）使用OpenPort（）函数打开串口，该函数使用创建文件函数CreatFile（）打开串口2，以获取串口2的操作句柄m_hComm；

　　2）如果串口2打开成功，则读取当前串口的设置，即通过GetCommState（）读取串口参数结构体DCB变量；

　　3）用SetCommState（）对串口2进行相应的设置：如设置波特率为4 800 b／s，8位数据位，无奇偶校验，1位停止位，无数据流控制；

　　4）按位读取数据，判断帧起始是否为$GPRMC，若为$GPRMC则从中提取时间、经度、纬度、速度等信息并存入相应结构体；判断帧起始是否为$GPGGA，若为$GPGGA则从第9字段提取海拔高度并存入相应结构体；判断帧起始是否为$GPGSV，若为$GPGSV则从中提取有效卫星数目、有效卫星编号等信息并存入相应结构体；

　　5）用SetWindowText（）在LCD上显示接收到的GPS数据和解析后的GPS信息；

　　6）最后，在需要时用ClosePort（）函数关闭串口2。该函数使用CloseHandh（）关闭串口2的句柄m_hComm。

　　4 运行结果

　　本文所设计的终端软件运行结果如图5所示。终端GPS数据显示包括UTC时间、经纬度、星历、方向、海拔等。实现了全面地、直观地显示GPS数据的功能，具有友好的人机界面风格。其中图5（a）中可以对GPS串口进行配置，以及显示接收到的原始NEMA-0183语句。图5（b）中的经纬度是在天津市北辰区河北工业大学新校区测得的，精确到秒级，经度为东经117°41’34.4”，纬度为北纬39°37’6.2”。测试时间是2010年6月6日，下午16点24分22秒。

图5 终端GPS数据显示界面

　　测试表明，终端软件能平稳地运行在嵌入式WinCE 5.0系统上，具有良好的实时性和准确性。

　　另外，终端通过CDMA无线通信网络实时地将GPS定位数据传给监控中心，监控中心的电子地图上即实时显示终端的地理位置。经测试，终端的实际位置与电子地图上的位置完全符合，并且具有良好的实时性，数据刷新时间小于3 s，GPS位置漂移值小于20 m。

　　5 结束语

　　针对我国物流行业快速发展的背景，本文对基于GPS和CDMA的物流车辆监控终端进行了软硬件设计。实现了对物流车辆的远程监控和实时调度。相比传统的车载终端，本设计采用32位ARM处理器，具有更快的处理速度、更大的存储空间、更直观的界面显示等优点。尤其在GPS数据无线传输方面采用了CDMA无线通信技术，比传统GPRS技术更适用于长距离、大数据量、实时性要求非常高的车载终端领域。随着3G移动通信系统的发展，采用CDMA网络的GPS终端更易于向3G网络平滑过渡，会有更广阔的应用前景。