基于GPRS&GPS的防盗追踪系统的设计方案

　　用户是通过GPRS 远程控制系统的工作状态， 由于GPRS 不能一直处于网络连接状态， 用户什么时候发起通信， 这些都是未知的。因此， 系统必须为GPRS 模块设置一个工作状态， 定时的开启GPRS, 如果检测到有新的信息传来， 则让GPRS 进入工作状态， 接收并处理用户发过来的命令， 如果没有， 则继续进入休眠状态。处理完命令后， 更改并保存用户新设置的参数， 系统按照用户要求进入一个新的工作状态。此过程的工作流程图如图6 所示。

图6 GPRS 工作流程

　　4. 3 上位机部分

　　上位机主要功能是管理GPRS 终端设备， 通过T CP/IP 协议发送或接受数据包， 实现与终端的数据通信。上位机位于互联网上， 具有独立的IP 地址， GPRS 终端可以利用此唯一的的IP 地址寻找到上位机并发起通信。上位机开放特定的端口， 并一直对此端口进行侦听， 一旦收到终端发过来的请求， 便建立连接， 并开始进行通信。

　　上位机的软件流程如图7 所示。

图7 上位机流程

　　5 结束语

　　采用基于GPRS、GPS 双网络结合的防盗追踪系统，相对于传统的防盗监控系统， 不但能实现远程实时监控的功能， 同时还能对于被盗设备能追踪定位， 对被盗设备的找回提供准确的位置信息， 从而挽救财产降低损失。目前GPRS, GPS , Internet 都是应用的十分广泛的技术， 采用这3 种技术的结合， 无疑是强强联手， 发挥出更强大的功效。

　　市场需求也将十分巨大， 在各个行业的财产管理将得到充分应用， 因而具有广泛的应用前景。

　　本系统的创新点： 1） 加入GPS 技术， 即使设备被盗很远， 利用GPS 定位， 亦可追回， 亡羊补牢； 2） 低功耗， 采用先进的电源管理系统， 使功耗降到最低； 3） 兼容性好， 能应用于不同的工作场所， 实现不同设备的防盗追踪。

　　摘要： 针对目前野外基站贵重设备缺少有效的无人监管的现状， 设计了一种基于GPRS 和GPS 技术的远程监控管理野外基站设备的防盗追踪系统方案。采用重力加速度传感器和GPS 分别获取设备的动作信息和位置信息， 系统通过动作信息判断设备是否被盗， 用户利用GPRS 网络收集这些信息， 实时监控设备的状态。在设备被盗后采用GPS 的位置信息进行跟踪定位并追回被盗设备。该系统简单实用、应用广泛， 有效地避免盗窃带来的损失。

　　0 引言

　　防盗追踪系统集合了GPRS 技术、GPS 技术、传感器技术、计算机控制技术等多项技术， 可广泛应用于野外基站、电力、煤炭、市政、交通等部门行业的设备远程监控、防盗。目前常用的防盗监控系统通常只能做到监视设备是否丢失， 以及在设备被盗时发出警报。但是如果用户响应慢， 即使发现东西被盗， 也无能为力。防盗追踪系统正是针对这点而设计的， 不但能实时监控设备， 在设备被盗时发出警报， 而且即使用户来不及阻止， 也能在被盗后继续追踪定位设备的位置， 并能找回被盗设备， 从而避免了损失。

　　1 技术简介

　　1. 1 GPRS总述

　　GPRS 是通用分组无线服务技术（ general packet radio service） 的简称， 它是GSM 移动电话用户可用的一种移动数据业务， 位于第二代（ 2G） 和第三代（ 3G ） 移动通讯技术之间。它通过利用GSM 网络中未使用的T DMA 信道， 提供中速的数据传递。GPRS 突破了GSM 网只能提供电路交换的思维方式， 只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换， 这种改造的投入相对来说并不大， 但得到的用户数据速率却相当可观。而且， 因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器， 所以连接及传输都会更方便容易。

　　1. 2 GPRS 技术特点

　　相对于GSM 的9. 6 Kbps 的访问速度而言， GPRS 拥有171. 2 Kbps 的访问速度； 在连接建立时间方面， GSM需要10~ 30 s, 而GPRS 只需要极短的时间就可以访问到相关请求； 对于费用， GSM 是按连接时间计费的， 而GPRS 只需要按数据流量计费； GPRS 对于网络资源的利用率而相对远远高于GSM。

　　2 GPS 技术

　　2. 1 GPS 技术简介

　　GPS 是全球定位系统（ global positioning system） 的简称， 而其中文简称为球位系。GPS 是20 世纪70 年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统， 其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务， 并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。经过20 余年的研究实验， 耗资300 亿美元， 到1994 年3 月， 全球覆盖率高达98% 的24颗GPS 卫星星座已布设完成。

　　2. 2 GPS 原理

　　GPS 导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离， 然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的， 卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出， 而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间， 再将其乘以光速得到。

　　2. 3 GPS 前景

　　由于GPS 技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点， 作为先进的测量手段和新的生产力， 已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。据国外一些卫星导航权威机构调研显示， 中国GPS 行业的潜在市场十分庞大诱人。有业内权威人士曾预测， 到2008 年底， 中国安装GPS 系统的汽车至少将增加5 倍， 产值至少超过250 亿元人民币。这一切都为许多数码企业描绘出了GPS 市场未来的美好前景。

　　2 系统设计方案

　　防盗追踪系统具有防盗监控以及定位追踪2 项功能：

　　防盗监控是指系统通过传感器监测设备的动作， 从而判断是否有被盗的动作， 一旦检测到目标有被移动的行为， 立即向用户通过GPRS 发送被盗警报， 提醒用户作出下一步行动； 追踪定位则是用户在得知设备被偷走后， 利用GPRS 指令启动GPS 功能， 对被盗的设备进行追踪定位，方便用户找回被盗设备。

　　整个系统分为server 和client 两部分， 在应用现场分布结构如图1 所示。每个client 接入GPRS 网络， 并有自己的唯一的ID 号， GPRS 网络与Internet 相连， 处于Internet 上的server 能够集中管理这些client。

图1 应用现场分布结构