论运用移动网络设计的监控定位移动目标系统
［论文关键词］移动监控定位系统；GSM; GPS；SMS
［论文摘要］随着生活的发展，国人对自身安全越来越重视，移动监控定位系统技术趋于成熟。对需监控目标进行实时电子监控已成为可能。本文从GSM；GPS；SMS等几项技术来阐述移动监控定位系统的设计。
1 引言
时代在发展,科技在发展,越来越多的人拥有私家车,他们对车的安全状况很重视.因为是平常人,所以对自己车的行踪需要一个很形象的认识,所以就要对移动图象形象化,具体化,并且对汽车各项指标都要有一个安全报警系统.车内仪表盘对汽车运行状况都需要一目了然.我说的仅仅是其中一个例子.这种移动目标的监控是一个系统,它称做基于GSM的移动监控定位系统.通过这个系统,能让我们一直监控着移动目标的行驶状况,并且移动目标也可以通过这个系统对总部查询各项信息,比如:路况、天气等一系列信息,此外还可以需求帮助.GPS技术进入实用阶段是在上世纪90年代,但因为无线通信网络的普及程度的限制,从而制约了GPS的发展,使其并没有多大发展.但是步入了21世纪,无线网络迅猛发展,GPS技术的更加成熟,使GPS普及化程度进一步扩大,随着人们对这一技术的关注,我认为这方面的市场潜力是巨大的.
GSM的移动监控定位系统设计两个关键的要素是无线通信网络技术和GPS技术,GPS接收机体积已经进化的很小,串口数在增加,接口技术也是多样化.而无线通信网络更是呈多样话发展,这里我就不详细阐述了.
2 网络的选择
无线通信网络是移动监控定位系统应用的平台,具体可分为无线专用网络和普通公用无线通信网络两类.卫星网络、无线专用网络、移动网络是其中常见的形式.后面我会一一介绍.
2.1 卫星网络。到现在，卫星通信即将进入个人通信时代。它的特点是卫星终端将到达个人的手中演变成手持话。全球移动电话就是一个例子。所谓个人通信，是指移动通信的进一步发展，最终是面向个人的通信，国际电联称为通用个人通信（UPT），在美国称为个人通信业务：任何时间、任何地点都可以与其他任何能联系的到的人进行任何方式的交换信息。所以只有利用卫星覆盖面广的特点才能实现。通过天上的卫星系统与地面的通信系统的结合，才能实现名副其实的全球个人通信。卫星通信有静止轨道卫星通信、中轨道卫星通信、低轨道卫星通信3种。卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。卫星通信的特点是:通信范围大;只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内,从任何两点之间都可进行通信;不易受陆地灾害的影响(可靠性高);只要设置地球站电路即可开通(开通电路迅速);同时可在多处接收,能经济地实现广播、多址通信(多址特点);电路设置非常灵活,可随时分散过于集中的话务量;同一信道可用于不同方向或不同区间(多址联接)。卫星通信的特点是覆盖面积大，可以做到全球通，而且对气候和传输距离不敏感。缺点是系统终端设备复杂，费用较高，不利于普及。
2.2 无线专用网络。专门为移动监控定位系统建设的无线通信网我们称之为无线专用网络。这个系统有自己的监控平台、基站及交换中心。优点在于能灵活运用不易被破坏，还具有移动性能。缺点在于基础建设资金较高，传播面积具有局限性。
2．3 移动网络（移动通信网络）。进入21世纪后，移动通信网络得到高速发展。手机的普及便是一个特征。移动通信网已实现从模拟网向数字网的转换。国内3G还在开发普及阶段，而在日本现在已经发展到第四代移动通信网络（4G）。移动通信网络经历了从模拟的AMPS网发展到数字蜂窝GSM网，再到CDMA移动通信网。移动通信网可以分为三个层次：语音；数据；视频和多媒体。普通老百姓接触的比较多的是后两个层次，即视频和多媒体。比如：短信、图像、电子邮件、文件、图像传真、浏览网页等。它的优点在于覆盖面积大，组网费用低。但是缺点是数据传输速率较低，这大大的限制了移动网络的发展。如果想要提高数据传输速率，就需要对网络进行改造了。
当然除了以上这几种通信网络，还有其他的通信网络。这里就不展开一一阐述了。
通过比较，很显然移动通信是目前最佳的选择方案。3G，即第三代移动通信网CDMA具有优势：数据传输能力强。但是目前还处于实践阶段，而GSM数字蜂窝移动通信网非常普及，市场应用广泛，覆盖面积大，在技术上也是最成熟的。所以，利用GSM移动通信网建设移动监控定位系统是当前比较合理的选择。通过GSM移动通信网传输监控定位数据可以有3种方法：利用话音通道传输、利用SMS(短消息业务)传输、利用改进的GSM的高速数据通道传输。
3.1利用GSM的话音通道通信的设计方法。利用GSM的话音通道传输数据现在比较普遍，利用在接收端与发送端安装MODEN调制解调数据来实现。与之而来的麻烦就来了，装了MODEN是需要拨号的，并且建立连接的时间是比较长的，基本上是10S左右，网络较差的话是有可能连接不上的，而且通信费用比较高。优点在则在于技术成熟，应用范围广。只需在GSM网范围内都可以使用。具体流程如下：GPS接收机——数据接口——MODEN——GSM手机——GSM网——中继线路——MODEN——监控中心。GPS接收机在这里发挥着重要的作用，包括：摄像头影象数据的采集与传输；麦克风语音数据的采集与传输；报警设备提供的警报信息等等。这些数据经数据借口由MODEN进行调制后由GSM手机发向GSM移动网络。监控中心获得数据信息后可进行一系列的操作。这里的中继线路可以为电话线、光纤或微波。从GSM手机开始到GPS接收机我们称之为移动终端（后面我将用移动终端开简化）。通过流程图我们可以看出理论上讲移动终端是可以随意添加的。现在已经应用在银行、商场、家庭的监控。
3．2利用GSM的SMS通信的设计方法。SMS是大家所熟知的短消息业务，是用控制信道传输数据的，并且支持点对点的短消息业务和通过短消息来广播的一项服务。用这种方式设计的移动监控定位系统。流程图如下：移动终端——GSM网络——短消息业务中心——中继线路——监控中心。从流程我们可以看出移动终端发出的数据全是短消息，而SMS的中继线路可以是DDN。监控中心从短消息业务中心来获取数据具有几个优点：（1）数据传输速率快，信道建立的时间短。（2）不会占用话音信道，从而不会影响通话，通话时也不会影响数据的传输。（3）正是由于它不占用话音信道，所以它的通信费用是比较低的。（4）利用短消息广播业务，可以提供多点的数据传送。（5）系统扩容方便。但是，目前控制信道的传输速率为781Kb/s,可见数据传输速率不见的有多快，而且大家在发短信的时候也会发现：如果短信字数比较多，发出去的时候要分两次发甚至是三次。其实SMS是有信息长度限制的。点对点信息长度为140B，而消息广播业务信息长度为82B。它的缺点就显现出来了：数据传输慢且数据长度受限制。
3．3 利用GSM的高速数据通道通信的设计方法。上面两种方法有一个共同的特点：慢。数据速率都比较慢，只能用于GPS数据、报警信息等一些较短的数据服务。如果想要传输图象信息就比较困难了。新的技术也随之而来——GRPS（通用分组无线服务）。顾名思义，它是通过在原来的GSM网上加上协议关口和改动少两设备来实现的。目前它可以提供高达115。2Kb/S的数据传输速率，它支持X.25,TCP/IP等协议。国内外多家大公司都在加紧研究开发GRPS功能。此外还有一种技术EDGE（增强数据速率），它可以支持384Kb/s的数据速率，但目前仍不成熟。
4 移动监控定位系统的业务功能
本系统具有以下几个功能：
（1）移动目标定位功能 监控中心可以通过终端发送的GPS信息对监控目标进行实时跟踪定位，并可以从先前采集的资料可以得知目标的相关资料，如：行驶速度、运行状态、车牌号码、行驶人及其住址等等。
（2）指挥调度功能 许多出租车公司采用此系统时这个功能应用的最广泛也最方便，司机及乘客提供各行驶路线的路况、等候人数、定车地点等一系列信息给总部，总部分析信息进行一系列行之有效的指挥和调度。
（3）报警功能 举几个例子：移动终端发出的报警可分为自动报警和主动报警。比如一辆出租车如果漏油了，那么系统就会自动报警。如在车里遇到劫匪了，你可以按紧急状态键进行主动报警，那么公安、交警部门就能监控你的车子，在沿路设卡，布置警力进行援救。
（4）视频监控功能 如果一些公共场所加装了摄象头，比如：银行、车站、酒店等地方实行监控。能有效的抑制一些犯罪行为的发生，一旦发生了也能通过录象来协助侦察、破案。
（5）导向功能 在车里安装GIS系统，可以实现车辆的自我导向，不会迷路。还可以全国漫游。
（6）通话功能 当采用SMS或传输64数据时，因为它的特性，是不会影响通话的，此外移动终端还有正常的GSM数字电话的功能。
（7）历史资料共享查询功能 用户可以从监控中心的数据库里查询各项数据，从而大大方便了用户。比如即将到达城市的停车位、住宿情况、旅游项目等等
根据用户的不同要求，系统设计项目可以是多种多样，小到监控气温变化，大到监控整座城市设置电子警察。一些业务可以根据实际情况进行添加或者删除，具有灵活行。
5 结语
随着国人对自身安全越来越重视，移动监控定位系统在我国进入了起步阶段，因此具有很大的市场潜能。全国各大城市建立了电子警察系统、公交车到站时间监控系统、交警路面交通实时监控系统、车辆的导航系统等。无不告诉我们移动监控定位系统的重要性。
此外，国内刚刚兴起的移动监控定位系统还存在很多缺陷，比如杭州的公交车到站时间提示系统就不是那么准。许多公司提供的GPS接收机、GSM/GPS一体机、GIS系统都不怎么成熟。数据格式不统一，资源不能共享，不同机器不兼容等一系列问题还有待于我们进行完善和改进。
参考文献
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