專利名稱：Gsm/gprs無線終端與gps結(jié)合的控制系統(tǒng)及其方法
GSM/GPKS無線終端與GPS結(jié)合的控制系統(tǒng)及其方法 [技術(shù)領(lǐng)域]本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種GSM/GPRS無線終端 與GPS結(jié)合的控制系統(tǒng)及其方法。 [背景技術(shù)]GPS全球定位系統(tǒng)，經(jīng)過近二十年的發(fā)展，客戶群依然局限于某些 獨(dú)立的部門，民用化程度較低，究其原因，是由于GPS的定位是被動的， 它只能提供信息而不能傳輸信息，需要一個覆蓋范圍廣的開放網(wǎng)絡(luò)作支 撐。GSM數(shù)字移動蜂窩系統(tǒng)，作為一個開放式結(jié)構(gòu)和面向未來設(shè)計(jì)的系 統(tǒng)，具有顯而易見的優(yōu)點(diǎn)，并且在中國得到了蓬勃的發(fā)展，GSM通信網(wǎng) 絡(luò)和GPS定位系統(tǒng)相結(jié)合，可以很好的解決當(dāng)前GPS發(fā)展的瓶頸問題。 可以說，利用GSM通信網(wǎng)組建的GPS系統(tǒng)能夠覆蓋全國。市場上開始出現(xiàn)了 GSM/GPRS模塊+GPS模塊的系統(tǒng)，但這只是兩者 在硬件上的簡單組合，用戶使用時需要外加HostCPU，同時要做大量的 軟件開發(fā)工作，增加了產(chǎn)品成本，延長了產(chǎn)品的開發(fā)周期，在一定程度 上影響了產(chǎn)品開發(fā)的進(jìn)程。 [發(fā)明內(nèi)容]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用現(xiàn)有GSM/GPRS的 核心技術(shù)，在GPS和GSM/GPRS硬件結(jié)合的基礎(chǔ)上，對目標(biāo)客戶提供多 種工作模式，以實(shí)現(xiàn)GPS定位信息傳輸?shù)亩鄻有?，有效性，靈活性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)的一種GSM/GPRS無線終端與GPS結(jié)合的控制系統(tǒng)，包括a、 GSM/GPRS天線和GSM/GPRS單元基帶硬件接口的GSM/GPRS單元；b、 GPS天線和GPS單元硬件接口的GPS單元；c、 GPS單元與GSM/GPRS單元之間采用UART接口直接連接；d、 GSM/GPRS單元基帶硬件接口包括電源接口、 2路UART接口、 5X5 鍵盤陣列、2路Audio接口、 SIM卡接口、 ADC接口、 GPI0接口、 RTC備份 電池接口；e、 GPS單元硬件接口包括電源接口、 1路UART接口、 RTC備份電池接 口、 1PPS輸出接口；系統(tǒng)中結(jié)合"GPRS網(wǎng)絡(luò)自恢復(fù)狀態(tài)機(jī)"軟件模塊，將系統(tǒng)的工作模式配置為獨(dú)立工作模式或組合工作模式，其中a、 獨(dú)立工作模式下GPS單元和GSM/GPRS單元獨(dú)立工作，GSM/GPRS通 過其AT指令串口接受用戶的控制，GPS通過其串口向用戶匯報(bào)相應(yīng)的定 位信息以及接受用戶的各種配置控制；b、 組合工作模式下，GPS定位信息處理模塊直接嵌入到GSM/GPRS的 協(xié)議處理器上，GPS定位信息直接與GSM/GPRS協(xié)議棧、TCP/IP協(xié)議棧相 聯(lián)系，GPS的定位信息通過串口傳輸至GSM/GPRS單元，并在GSM/GPRS單 元中根據(jù)用戶的配置進(jìn)行相應(yīng)的處理，將GPS定位信息通過以下的三種 傳輸方式傳輸數(shù)據(jù)通過GSM/GPRS單元的串口傳輸或GSM/GPRS單元的 SMS方式傳輸或GSM/GPRS單元的GPRS方式傳輸。所述的組合工作模式中GPS定位信息通過GSM/GPRS串口傳輸?shù)倪^程如下a、 配置GPS定位信息輸出語句；b、 配置GPS定位信息的輸出頻率；c、 配置GPS定位信息輸出模式為GSM/GPRS的串口輸出；d、 啟動GPS定位信息傳輸線程，如本權(quán)利中步驟a-c為定制化程 序，則省略本權(quán)利中步驟a-c;e、 GPS接收機(jī)收到一條GPS定位信息，向"GPS—RX模塊"發(fā)出指示 信號Gps—Uart—Recv. Ind;f、 "GPS一RX模塊"收到該指示信號后，接收并緩存該GPS定位信 息，同時向"GPS—Data GPS—Cmd解析模塊"發(fā)送收到GPS定位 信息指示信號Gps一Data—Recv. Ind;g、 "GPS—Data GPS—Cmd解析模塊"收到該信號后，對該條GPS定 位信息進(jìn)行解析，同時向"GPS—RX模塊"發(fā)送響應(yīng)信號 Gps—Data—Recv. Rsp，然后向"GSM—UART—TX模塊"發(fā)送GPS數(shù) 據(jù)發(fā)送請求信號Gps一Data一Send一Uart. Req;h、 "GSM一UART一Tx模塊"收到該信號后，向GSM/GPRS單元的串口 發(fā)送GSMJJart—Tx.Req信號，啟動GPS數(shù)據(jù)的發(fā)送，同時向"GPS—Data GPS—Cmd模塊"回應(yīng)確認(rèn)消息 Gps—Data_Send—Uart. Cfnui、 GSM/GPRS單元的串口數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，向"GSM—UART—Tx模塊" 確認(rèn)GPS數(shù)據(jù)已傳輸完畢信號GSMJJARTJTx. Cfm，至此， 一條GPS 定位信息通過GSM/GPRS串口輸出完畢。所述的組合工作模式中GPS定位信息通過GSM/GPRS單元的SMS方式傳輸?shù)倪^程如下a、 配置GPS定位信息輸出語句；b、 配置GPS定位信息的輸出頻率；c、 配置GPS定位信息輸出模式為GSM/GPRS的SMS傳輸；d、 配置GPS定位信息SMS輸出目的地；e、 啟動GPS定位信息傳輸線程，如本權(quán)利中步驟a-d為定制化程 序，則省略本權(quán)利中步驟a-d;f、 GPS接收機(jī)收到一條GPS定位信息，向"GPS一RX模塊"發(fā)出指 示信號Gps—Uart一Recv. Ind;g、 "GPS一RX模塊"收到該指示信號后，接收并緩存該GPS定位信 息，同時向"GPS_Data GPS—Cmd解析模塊"發(fā)送收到GPS定位 信息指示信號Gps—Data—Recv. Ind;h、 "GPS_Data GPS—Cmd解析模塊"收到該信號后，對該條GPS 定位信息進(jìn)行解析，同時向"GPS—RX模塊"發(fā)送響應(yīng)信號 Gps—Data—Recv. Rsp，然后向"GSM協(xié)議棧模塊"發(fā)送GPS數(shù)據(jù) 發(fā)送請求信號Gps—Data—Send—SMS. Req;i、 "GSM協(xié)議棧模塊"收到該信號后，向"GPS—Data GPS—Cmd模 塊"回應(yīng)Gps—Data—Send—SMS. Cfm，同時將GPS數(shù)據(jù)封包成SMS 格式的數(shù)據(jù)包，并啟動SMS的傳輸，至此， 一條GPS定位信息 通過GSM/GPRS的SMS輸出完畢。所述的組合工作模式中GPS定位信息通過GSM/GPRS單元的GPRS方 式傳輸過程如下a、 配置GPS定位信息輸出語句；b、 配置GPS定位信息的輸出頻率；c、 配置GPS定位信息輸出模式為GSM/GPRS的GPRS傳輸；d、 配置GPS定位信息GPRS輸出的IP地址和端口號，并創(chuàng)建 SOCKET連接；e、 啟動GPS定位信息傳輸線程，如本權(quán)利中步驟a-d為定制化程 序，則省略本權(quán)利中步驟a-d;f、 GPS接收機(jī)收到一條GPS定位信息，向"GPS—RX模塊"發(fā)出指g、 "GPS—RX模塊"收到該指示信號后，接收并緩存該GPS定位信 息，同時向"GPS—Data GPS_Cmd解析模塊"發(fā)送收到GPS定位 信息指示信號Gps—Data—Recv. Ind;h、 "GPS—Data GPS—Cmd解析模塊"收到該信號后，對該條GPS 定位信息進(jìn)行解析，同時向"GPS_RX模塊"發(fā)送響應(yīng)信號 Gps—Data_Recv. Rsp，然后向"GSM協(xié)議棧模塊"發(fā)送GPS數(shù)據(jù) 發(fā)送請求信號Gps—Data—Send—GPRS. Req;i、 "TCP/IP協(xié)議^^"， 號后，向"GPS—Data GPS一Gnd麟斤模 ±央"[M]J iMiB Gps—Data—Send—GPRS. Cfm，同時，t^Sei信息，將 GPS娜打械T(P赫UDP 然后f^"GPRS協(xié)議棧"， 啟動GPRSl^^f^r，至此， 一條GPS定位信息通過GSM/GPRS 的GPRS方式輸出完畢；數(shù)據(jù)通過GSM/GPRS單元的GPRS方式傳輸時，系統(tǒng)運(yùn)行"GPRS 網(wǎng)絡(luò)自恢復(fù)狀態(tài)機(jī)"軟件模塊，用來監(jiān)控GPRS的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，當(dāng)監(jiān)測 到GPRS網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常時，立即啟動立即啟動"GPRS網(wǎng)絡(luò)自恢復(fù)狀態(tài) 機(jī)"軟件模塊，來自動的恢復(fù)GPRS的數(shù)據(jù)傳輸，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)?連續(xù)性、可靠性。所述的GPS定位信息為默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)的NMEA-0183數(shù)據(jù)格式或按客戶 的需要將GPS定位信息解析為易于理解的形式進(jìn)行傳送，GPS定位信息 的三種輸出方式的配置方式為通過GSM/GPRS單元AT指令配置或通過 GSM/GPRS單元SMS方式遠(yuǎn)程配置或通過GSM/GPRS單元GPRS方式遠(yuǎn)程配置。所述的通過GSM/GPRS單元AT指令配置，其配置過程如下a、 用戶通過串口輸入相應(yīng)AT指令；b、 GSM/GPRS單元串口收到一條AT指令，用"GSM—UART—Tx模塊" 發(fā)送指示信號GSM—Uart一Rx. Ind;c、 "GSM—UART_Tx模塊"收到該指示信號后，將向"AT指令集模 塊"發(fā)送指示信號AT一Cmd. Ind;d、 "AT指令集模塊"收到該指示后，進(jìn)入AT指令的解析，并向 "GSM—UART—Tx模塊"回應(yīng)信號AT—Cmd. Rsp;e、 如果該條指令是配置GPS部分的，則向"GPS_Data GPS一Cmd 解析模塊"發(fā)出指示信號GPS一Cmd. Ind;f、 "GPS一Data GPS—Cmd解析模塊"收到該指令后，對該條指令進(jìn) 行翻譯，并進(jìn)行相應(yīng)的控制操作，同時回應(yīng)信號Gps一Cmd. Rsp;g、 如果該條配置指令，需要直接對GPS單元迸行操作，則將指令 轉(zhuǎn)換成GPS單元能夠識別的控制指令，然后向"GPS—Tx模塊" 發(fā)送請求信號Gps—Cmd一Send. Req，啟動發(fā)送過程；h、 "GPS_Tx模塊"收到該請求信號后，就向GPS單元硬件接口發(fā) 送該指令，同時向"GPS—Data GPS—Cmd解析模塊"發(fā)確認(rèn)消息 Gps_Cmd—Send. Cfm;i、 該條指令傳送完畢，GPS單元對該條指令響應(yīng)后，向"GPS_Tx 模塊"回應(yīng)確認(rèn)信號Gps一Uart一Send—Cfm，至此，通過GSM/GPRS 單元的AT指令串口完成對GPS的配置。 所述的通過GSM/GPRS單元的SMS方式遠(yuǎn)程配置，其配置過程如下a、 用戶通過其它SMS終端發(fā)送SMS控制GPS;b、 "GSM協(xié)議 ^"賠!}^ $!1 SMS后，向"GPS—Data GPS—Qnd ^f斤 微"B^t^ft號Gps—Qnd—Recv一SMS. Ind;c、 "GPS—Data GPS_Cmd解析模塊"收到該指令后，對該條指令進(jìn) 行翻譯，并進(jìn)行相應(yīng)的控制操作，同時回應(yīng)信號 Gps—Cmd—Recv_SMS. Rsp ;d、 如果該條配置指令需要直接對GPS單元進(jìn)行操作，則將指令轉(zhuǎn) 換成GPS單元能夠識別的控制指令，然后向"GPS_Tx模塊"發(fā) 送請求信號Gps—CnuLSend.Req，啟動發(fā)送過程；e、 "GPS_Tx模塊"收到該請求信號后，就向GPS單元硬件接口發(fā) 送該指令，同時向"GPS—Data GPS—Cmd解析模塊"發(fā)確認(rèn)消 息Gps—Cmd一Send. Cfm f、 該條指令傳送完畢，GPS單元對該條指令響應(yīng)后，向"GPS_Tx 模塊"回應(yīng)確認(rèn)信號Gps—Uart_Send—Cfm，至此，通過GSM/GPRS 單元的SMS方式完成對GPS的遠(yuǎn)程配置。所述的通過GSM/GPRS單元的GPRS方式遠(yuǎn)程配置，其配置過程如下a、 用戶通過其它上網(wǎng)設(shè)備向該SOCKET連接發(fā)送GPS控制配置IP 數(shù)據(jù)包；b、 GSM/GPRS單元的"GPRS協(xié)議棧"和"TCP/IP協(xié)議棧"模塊"收到該條控制IP數(shù)據(jù)包后，向"GPS一DataGPS—Cmd解析模塊"發(fā) 送指示信號Gps_Cmd—Recv—GPRS. Ind;c、 "GPS—Data GPS一Cmd解析模塊"收到該指令后，對該條指令 進(jìn)行翻譯，并進(jìn)行相應(yīng)的控制操作，同時回應(yīng)信號 Gps一Cmd一Recv一GPRS. Rsp;d、 如果該條配置指令需要直接對GPS單元進(jìn)行操作，則將指令轉(zhuǎn) 換成GPS單元能夠識別的控制指令，然后向"GPS_Tx模塊"發(fā) 送請求信號Gps—Cmd—Send. Req，啟動發(fā)送過程；e、 "GPS一Tx模塊"收到該請求信號后，就向GPS單元硬件接口 發(fā)送該指令，同時向"GPS—Data GPS—Cmd解析模塊"發(fā)確認(rèn) 消息Gps—Cmd—Send. Cfm;該條指令傳送完畢，GPS單元對該條指令響應(yīng)后，向"GPS—Tx模塊" 回應(yīng)確認(rèn)信號Gps—Uart—Send—Cfm，至此，通過GSM/GPRS單元的GPRS 方式完成對GPS的遠(yuǎn)程配置。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，高度融合了 GSM/GPRS無線通信模塊和 GPS接收機(jī)模塊，保證了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和GPS定位信息傳輸?shù)撵` 活性、及時性，另外GPS定位信息傳輸?shù)拇谳敵?、SMS傳輸和GPRS 傳輸，保證了使用的靈活性，實(shí)現(xiàn)了對GPS定位信息的AT指令串口控 制，SMS遠(yuǎn)程控制和GPRS遠(yuǎn)程控制，方便了用戶的使用。 [


]圖1是本發(fā)明的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明的組合工作模式下的系統(tǒng)軟件構(gòu)架圖。參見圖2，為該系統(tǒng)軟件構(gòu)架圖，詳細(xì)描述了 GPS定位信息在GSM/GPRS協(xié)議棧處理器中的處理過程。指定圖2為摘要附圖。 [具體實(shí)施方式
]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，本發(fā)明對本技術(shù)領(lǐng)域的人 來說還是比較清楚的。將由GPS單元和GPS天線組成的GPS接收機(jī)與GSM/GPRS無線通信模 塊相融合，再結(jié)合"GPRS網(wǎng)絡(luò)自恢復(fù)狀態(tài)機(jī)"軟件模塊，形成的系統(tǒng) 可實(shí)現(xiàn)靈活的多種工作模式，GPS單元和GSM/GPRS單元既可以獨(dú)立工 作，又可以用GSM/GPRS控制GPS， GPS信息既可以本地控制和傳送， 也可以通過GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行空中傳輸和控制。如圖1所示，為該系 統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖。一、在該系統(tǒng)中，可以根據(jù)需要，將其配置成如下工作模式1、 獨(dú)立工作模式在獨(dú)立工作模式下，GPS單元和GSM/GPRS單元獨(dú)立工作，兩者 可以脫離對方依賴單獨(dú)運(yùn)行，它是GSM/GPRS單元和GPS模塊在硬件 上的簡單組合，兩者之間在邏輯上無任何關(guān)系，GSM/GPRS通過其AT 指令串口接受用戶的控制，GPS通過其串口向用戶匯報(bào)相應(yīng)的定位信息 以及接受用戶的各種配置控制，這種工作模式，是用來兼容當(dāng)前市場的 已存在的GSM/GPRS+GPS的系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的向下兼容性，但缺點(diǎn) 是用戶需要外加HostCPU，同時要作大量的軟件編寫和調(diào)試工作，增加 了相應(yīng)的使用成本；2、 組合工作模式在這種工作模式下，GPS的定位信息通過串口傳輸至GSM/GPRS單元，并在該單元中根據(jù)用戶的配置進(jìn)行相應(yīng)的處理，可將GPS數(shù)據(jù)通過 以下方式進(jìn)行傳輸GSM/GPRS單元的串口輸出、GSM/GPRS單元的 SMS方式傳輸、GSM/GPRS單元的GPRS方式傳輸在組合工作模式下，有如下技術(shù)特點(diǎn)GPS功能直接嵌入到GSM/GPRS的協(xié)議處理器上，GPS定位信息直接與 GSM/GPRS協(xié)議棧、TCP/IP協(xié)議棧相聯(lián)系，提升了GPS定位信息傳輸?shù)挠?效性；同時結(jié)合我們在GSM/GPRS技術(shù)上的優(yōu)勢，可實(shí)現(xiàn)GPS數(shù)據(jù)傳輸?shù)?魯棒性；GPS定位信息默認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)的NMEA-0183數(shù)據(jù)格式，也可以依據(jù)客 戶的需求將GPS定位信息解析為易于理解的形式進(jìn)行傳送；提供一套完備的AT指令或遠(yuǎn)程控制指令，也可以根據(jù)用戶需求定制 指令，用來通過GSM/GPRS單元對GPS單元進(jìn)行控制和設(shè)置，以獲取要 求的GPS定位信息，并且通過GSM/GPRS單元進(jìn)行串口傳輸或者遠(yuǎn)程匯 報(bào)如SMS方式或者GPRS方式進(jìn)行傳輸。如圖2所示，即為該組合工作模式下的系統(tǒng)軟件構(gòu)架，詳細(xì)描述了 GPS定位信息在GSM/GPRS協(xié)議棧處理器中的處理過程。 二、組合工作模式下GPS定位信息的傳輸方式，有如下三種方式-(1) GPS定位信息通過GSM/GPRS串口輸出過程的描述為a) 配置GPS定位信息輸出語句；b) 配置GPS定位信息的輸出頻率；c) 配置GPS定位信息輸出模式為GSM/GPRS的串口輸出；d) 啟動GPS定位信息傳輸線程，(1)中上述步驟a-c也可以定制 化，即根據(jù)需求在程序中做好，此時可省略上述步驟a-c;e) GPS接收機(jī)收到一條GPS定位信息，向"GPS—RX模塊"發(fā)出 指示信號Gps—Uart—Recv.Ind;f) "GPS—RX模塊"收到該指示信號后，接收并緩存該GPS定位 信息，同時向"GPS—Data GPS—Cmd解析模塊"發(fā)送收到GPS定 位信息指示信號Gps—Data—Recv.Ind;g) "GPS_Data GPS—Cmd解析模塊"收到該信號后，對該條GPS 定位信息進(jìn)行解析，將定位信息解析成容易理解的格式，如果 客戶要求是標(biāo)準(zhǔn)的NMEA-0183格式時，該操作為一空操作，同 時向"GPS—RX"模塊發(fā)送響應(yīng)信號Gps—Data_Recv.Rsp，然 后向"GSM—UART—TX"模塊發(fā)送GPS數(shù)據(jù)發(fā)送請求信號 Gps一Data一Send—Uart.Req;h) "GSM一UARTJTx"模塊收到該信號后，向GSM/GPRS單元 的串口發(fā)送GSM—Uart一Tx.Req信號，啟動GPS數(shù)據(jù)的發(fā)送。 同時向"GPS一Data GPS—Cmd "模塊回應(yīng)確認(rèn)消息 Gps—Data—Send—Uart-Cfm;i) GSM/GPRS單元的串口數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，向"GSM—UART_Tx" 模塊確認(rèn)GPS數(shù)據(jù)已傳輸完畢信號GSMJJART一Tx.Cfm.，至 此， 一條GPS定位信息通過GSM/GPRS串口輸出完畢。(2) GPS定位信息通過GSM/GPRS單元的SMS方式輸出過程的描述 為-a) 配置GPS定位信息輸出語句；b) 配置GPS定位信息的輸出頻率；c) 配置GPS定位信息輸出模式為GSM/GPRS的SMS傳輸；d) 配置GPS定位信息SMS輸出目的地；e) 啟動GPS定位信息傳輸線程，(2)中上述步驟a-d也可以定制 化，即根據(jù)需求在程序中做好，此時可省略上述步驟a-d;f) GPS接收機(jī)收到一條GPS定位信息，向"GPS—RX模塊"發(fā)出 指示信號Gps—Uart—Recv.Ind;g) "GPS—RX模塊"收到該指示信號后，接收并緩存該GPS定位 信息，同時向"GPS一DataGPS一Cmd解析模塊"發(fā)送收到GPS定 位信息指示信號Gps_Data_Recv.Ind;h) "GPSJ)ata GPS_Cmd解析模塊"收到該信號后，對該條GPS 定位信息進(jìn)行解析，將定位信息解析成容易理解的格式，如果 客戶要求是標(biāo)準(zhǔn)的NMEA-0183格式時，該操作為一空操作，同 時向"GPS一RX"模塊發(fā)送響應(yīng)信號Gps—Data—Recv.Rsp，然后 向"GSM協(xié)議棧"模塊發(fā)送GPS數(shù)據(jù)發(fā)送請求信號 Gps—DataSend一SMS.Req;i) "GSM協(xié)議棧"模塊收到該信號后，向"GPS—Data GPS一Cmd" 模塊回應(yīng)Gps—Data_Send_SMS.Cfin，同時將GPS數(shù)據(jù)封包成 SMS格式的數(shù)據(jù)包，并啟動SMS的傳輸，至此， 一條GPS定 位信息通過GSM/GPRS的SMS輸出完畢。(3) GPS定位信息通過GSM/GPRS單元的GPRS方式輸出過程的描述為a) 配置GPS定位信息輸出語句；b) 配置GPS定位信息的輸出頻率；c) 配置GPS定位信息輸出模式為GSM/GPRS的GPRS傳輸；d) 配置GPS定位信息GPRS輸出的IP地址和端口號，并創(chuàng)建 SOCKET連接；e) 啟動GPS定位信息傳輸線程，(3)中上述步驟a-d也可以定制 化，即根據(jù)需求在程序中做好，此時可省略上述步驟a-d;0 GPS接收機(jī)收到一條GPS定位信息，向"GPS—RX模塊"發(fā)出 指示信號Gps—Uart—Recv.Ind;g) "GPS—RX模塊"收到該指示信號后，接收并緩存該GPS定位 信息，同時向"GPS—Data GPS—Cmd解析模塊"發(fā)送收到GPS定 位信息指示信號Gps_Data_Recv.Ind;h) "GPS—Data GPS—Cmd解析模塊"收到該信號后，對該條GPS 定位信息進(jìn)行解析，將定位信息解析成容易理解的格式，如果 客戶要求是標(biāo)準(zhǔn)的NMEA-0183格式時，該操作為一空操作，同 時向"GPS—RX"模塊發(fā)送響應(yīng)信號Gps—Data—Recv.Rsp，然后 向"GSM協(xié)議棧"模塊發(fā)送GPS數(shù)據(jù)發(fā)送請求信號 Gps—Data_Send_GPRS.Req;i) "TCP/IP協(xié)議棧"模塊，收到該信號后，向"GPS—Data GPS—Cmd 解析"模塊回應(yīng)確認(rèn)信息 Gps—Data—Send一GPRS.Cfin，同時，根據(jù)配置信息，將GPS數(shù) 據(jù)打包成TCP或者UDP數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包，然后傳送給"GPRS協(xié) 議棧"，啟動GPRS數(shù)據(jù)的傳輸，至此， 一條GPS定位信息通過 GSM/GPRS的GPRS方式輸出完畢。GPRS的無線數(shù)據(jù)傳輸，極易受到周圍環(huán)境的干擾而產(chǎn)生通信的中 斷，尤其在復(fù)雜的場景下表現(xiàn)更為強(qiáng)烈，而GPS定位數(shù)據(jù)的傳輸，最基本的要求就是傳輸?shù)倪B續(xù)性、穩(wěn)健性和高度自治性，而為解決這對矛盾，該傳輸模式下，系統(tǒng)運(yùn)行了完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的"一種GPRS無線 終端系統(tǒng)中的""GPRS網(wǎng)絡(luò)自恢復(fù)狀態(tài)機(jī)"軟件模塊，用來監(jiān)控GPRS 的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，當(dāng)監(jiān)測到GPRS網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常時，立即啟動GPRS的自恢 復(fù)機(jī)制，來自動的恢復(fù)GPRS的數(shù)據(jù)傳輸，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性、 可靠性。三、在上述三種傳輸方式下，都可能會涉及到對GPS定位信息的控制和 配置，如對GPS定位信息輸出語句的控制、GPS定位信息輸出頻率的 設(shè)置等，本系統(tǒng)中三種方式的配置方式為通過GSM/GPRS單元AT指 令配置、通過GSM/GPRS單元SMS方式遠(yuǎn)程配置、通過GSM/GPRS 單元GPRS方式遠(yuǎn)程配置 (1)通過GSM/GPRS單元AT指令配置a) 用戶通過串口輸入相應(yīng)AT指令；b) GSM/GPRS單元串口收到 一 條AT指令，用"GSM—UART一Tx"模塊發(fā)送指示信號GSM—Uart_Rx.Indc) "GSM—UART_Tx"模塊收到該指示信號后，將向"AT指 令集模塊"發(fā)送指示信號AT_Cmd.Ind;d) "AT指令集模塊"收到該指示后，進(jìn)入AT指令的解析，并 向"GSM—UART一Tx"模塊回應(yīng)信號AT—Cmd.Rsp;e) 如果該條指令是配置GPS部分的，則向"GPS—Data GPS—Cmd 解析"模塊發(fā)出指示信號GPS_Cmd.Ind;f) "GPS一Data GPS—Cmd解析"模塊收到該指令后，對該條 指令進(jìn)行翻譯，并進(jìn)行相應(yīng)的控制操作，同時回應(yīng)信號Gps一Cmd.Rsp;g) 如果該條配置指令，需要直接對GPS單元進(jìn)行操作，則將指 令轉(zhuǎn)換成GPS單元能夠識別的控制指令，然后向"GPS_Tx" 模塊發(fā)送請求信號Gps—Cmd_Send.Req，啟動發(fā)送過程；h) "GPS—Tx"模塊收到該請求信號后，就向GPS單元硬件接 口發(fā)送該指令，同時向"GPS一Data GPS_Cmd解析"模塊 發(fā)確認(rèn)消息Gps—Cmd一Send.Cfm;i) 該條指令傳送完畢，GPS單元對該條指令響應(yīng)后，向"GPS_Tx"模塊回應(yīng)確認(rèn)信號Gps—Uart_Send_Cfin，至此， 通過GSM/GPRS單元的AT指令串口完成對GPS的配置。 (2)通過GSM/GPRS單元的SMS方式遠(yuǎn)程配置a) 用戶通過其它SMS終端發(fā)送SMS控制GPS;b) "GSM協(xié)議棧模塊"收到該條控制SMS后，向"GPS—Data GPS—Cmd解析"模塊發(fā)送指示信號 Gps—Cmd—Recv—SMS.Ind;c) "GPS—Data GPS—Cmd解析"模塊收到該指令后，對該條 指令進(jìn)行翻譯，并進(jìn)行相應(yīng)的控制操作，同時回應(yīng)信號 Gps—Cmd—Recv—SMS.Rsp ;d) 如果該條配置指令需要直接對GPS單元進(jìn)行操作，則將指令 轉(zhuǎn)換成GPS單元能夠識別的控制指令，然后向"GPS—Tx"模 塊發(fā)送請求信號Gps—Cmd—Send.Req，啟動發(fā)送過程；e) "GPS—Tx"模塊收到該請求信號后，就向GPS單元硬件接 口發(fā)送該指令，同時向"GPS Data GPS Cmd解析"模塊發(fā)確認(rèn)消息Gps—Cmd—Send.Cfm; f)該條指令傳送完畢，GPS單元對該條指令響應(yīng)后，向 "GPS一Tx"模塊回應(yīng)確認(rèn)信號Gps—Uart—Send_Cfm，至此， 通過GSM/GPRS單元的SMS方式完成對GPS的遠(yuǎn)程配置 (3)通過GSM/GPRS單元的GPRS方式遠(yuǎn)程配置a) 用戶通過其它上網(wǎng)設(shè)備向該SOCKET連接發(fā)送GPS控制配 置IP數(shù)據(jù)包；b) GSM/GPRS單元的"GPRS協(xié)議棧"和"TCP/IP協(xié)議棧"模 塊"收到該條控制IP數(shù)據(jù)包后，向"GPS_Data GPS_Cmd 解析"模塊發(fā)送指示信號Gps一Cmd一Recv—GPRS.Ind;c) "GPS—Data GPS—Cmd解析"模塊收到該指令后，對該條 指令進(jìn)行翻譯，并進(jìn)行相應(yīng)的控制操作。同時回應(yīng)信號 Gps—Cmd—Recv—GPRS.Rsp;d) 如果該條配置指令需要直接對GPS單元進(jìn)行操作，則將指令 轉(zhuǎn)換成GPS單元能夠識別的控制指令，然后向"GPS一Tx"模 塊發(fā)送請求信號Gps—Cmd—Send.Req，啟動發(fā)送過程；e) "GPS一Tx"模塊收到該請求信號后，就向GPS單元硬件接 口發(fā)送該指令，同時向"GPS一Data GPS—Cmd解析"模塊發(fā) 確認(rèn)消息Gps_Cmd—Send.Cfm;f) 該條指令傳送完畢，GPS單元對該條指令響應(yīng)后，向"GPS—Tx"模塊回應(yīng)確認(rèn)信號Gps—Uart—Send—Cfm，至此， 通過GSM/GPRS單元的GPRS方式完成對GPS的遠(yuǎn)程配置。
權(quán)利要求
1、一種GSM/GPRS無線終端與GPS結(jié)合的控制系統(tǒng)，其特征在于包括a、GSM/GPRS天線和GSM/GPRS單元基帶硬件接口的GSM/GPRS單元；b、GPS天線和GPS單元硬件接口的GPS單元；c、GPS單元與GSM/GPRS單元之間采用UART接口直接連接；d、GSM/GPRS單元基帶硬件接口包括電源接口、2路UART接口、5×5鍵盤陣列、2路Audio接口、SIM卡接口、ADC接口、GPIO接口、RTC備份電池接口；e、GPS單元硬件接口包括電源接口、1路UART接口、RTC備份電池接口、1PPS輸出接口；
2、 一種GSM/GPRS無線終端與GPS結(jié)合的控制系統(tǒng)的方法，其特征在于系 統(tǒng)中結(jié)合"GPRS網(wǎng)絡(luò)自恢復(fù)狀態(tài)機(jī)"軟件模塊，將系統(tǒng)工作模式配置為獨(dú) 立工作模式或組合工作模式，其中a、 獨(dú)立工作模式下GPS單元和GSM/GPRS單元獨(dú)立工作，GSM/GPRS通過 其AT指令串口接受用戶的控制，GPS通過其串口向用戶匯報(bào)相應(yīng)的定位信 息以及接受用戶的各種配置控制；b、 組合工作模式下，GPS定位信息處理模塊直接嵌入到GSM/GPRS的協(xié) 議處理器上，GPS定位信息直接與GSM/GPRS協(xié)議棧、TCP/IP協(xié)議棧相聯(lián) 系，GPS的定位信息通過串口傳輸至GSM/GPRS單元，并在GSM/GPRS單元中 根據(jù)用戶的配置進(jìn)行相應(yīng)的處理，將GPS定位信息通過以下的三種傳輸方 式傳輸數(shù)據(jù)通過GSM/GPRS單元的串口傳輸或GSM/GPRS單元的SMS方式傳 輸或GSM/GPRS單元的GPRS方式傳輸。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種GSM/GPRS無線終端與GPS結(jié)合的控制系統(tǒng)的方 法，其特征在于所述的組合工作模式中GPS定位信息通過GSM/GPRS串口傳輸?shù)倪^程如下a、 配置GPS定位信息輸出語句；b、 配置GPS定位信息的輸出頻率；c、 配置GPS定位信息輸出模式為GSM/GPRS的串口輸出，如本權(quán)利中 步驟a-c為定制化程序，則省略本權(quán)利中步驟a-c;d、 啟動GPS定位信息傳輸線程；e、 GPS接收機(jī)收到一條GPS定位信息，向"GPS一RX模塊"發(fā)出指示信 號Gps—Uart一Recv. Ind;f、 "GPS—RX模塊"收到該指示信號后，接收并緩存該GPS定位信 息，同時向"GPS—Data GPS—Cmd解析模塊"發(fā)送收到GPS定位信 息指示信號Gps一Data—Recv. Ind;g、 "GPS_Data GPS—Cmd解析模塊"收到該信號后，對該條GPS定位 信息進(jìn)行解析，同時向"GPS—RX模塊"發(fā)送響應(yīng)信號 Gps_Data—Recv.Rsp，然后向"GSMJJART—TX模塊"發(fā)送GPS數(shù)據(jù) 發(fā)送請求信號Gps—Data—Send—Uart. Req;h、 "GSM—UART—Tx模塊"收到該信號后，向GSM/GPRS單元的串口發(fā) 送GSM_Uart_Tx. Req信號，啟動GPS數(shù)據(jù)的發(fā)送，同時向"GPS_Data GPS_Cmd解析模塊"回應(yīng)確認(rèn)消息 Gps—Data—Send一Uart. Cfm;i、 GSM/GPRS單元的串口數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，向"GSM—UART—Tx模塊" 確認(rèn)GPS數(shù)據(jù)已傳輸完畢信號GSMJJART—Tx.Cfm，至此， 一條GPS 定位信息通過GSM/GPRS串口輸出完畢。
4、如權(quán)利要求2所述的一種GSM/GPRS無線終端與GPS結(jié)合的控制系統(tǒng)的 方法，其特征在于所述的組合工作模式中GPS定位信息通過GSM/GPRS單元的SMS方式傳輸?shù)倪^程如下a、 配置GPS定位信息輸出語句；b、 配置GPS定位信息的輸出頻率；c、 配置GPS定位信息輸出模式為GSM/GPRS的SMS傳輸；d、 配置GPS定位信息SMS輸出目的地，如本權(quán)利中步驟a-d為定制 化程序，則省略本權(quán)利中步驟a-d;e、 啟動GPS定位信息傳輸線程；f、 GPS接收機(jī)收到一條GPS定位信息，向"GPS—RX模塊"發(fā)出指示 信號Gps—Uart—Recv. Ind;g、 "GPS一RX模塊"收到該指示信號后，接收并緩存該GPS定位信 息，同時向"GPS一Data GPS一Cmd解析模塊"發(fā)送收到GPS定位 信息指示信號Gps一Data一Recv. Ind;h、 "GPS—Data GPS—Cmd解析模塊"收到該信號后，對該條GPS定 位信息進(jìn)行解析，同時向"GPS一RX模塊"發(fā)送響應(yīng)信號 Gps—Data—Recv. Rsp，然后向"GSM協(xié)議棧模塊"發(fā)送GPS數(shù)據(jù) 發(fā)送請求信號Gps—Data—Send—SMS. Req;i、 "GSM協(xié)議棧模塊"收到該信號后，向"GPS—Data GPS—Cmd模 塊"回應(yīng)Gps—Data—Send—SMS. Cfm，同時將GPS數(shù)據(jù)封包成SMS 格式的數(shù)據(jù)包，并啟動SMS的傳輸，至此， 一條GPS定位信息通 過GSM/GPRS的SMS輸出完畢。
5、如權(quán)利要求2所述的一種GSM/GPRS無線終端與GPS結(jié)合的控制系統(tǒng)的 方法，其特征在于所述的組合工作模式中GPS定位信息通過GSM/GPRS 單元的GPRS方式傳輸過程如下a、 配置GPS定位信息輸出語句；b、 配置GPS定位信息的輸出頻率；c、 配置GPS定位信息輸出模式為GSM/GPRS的GPRS傳輸；d、 配置GPS定位信息GPRS輸出的IP地址和端口號，并創(chuàng)建 SOCKET連接，如本權(quán)利中步驟a-d為定制化程序，則省略本權(quán) 利中步驟a-d;e、 啟動GPS定位信息傳輸線程；f、 GPS接收機(jī)收到一條GPS定位信息，向"GPS一RX模塊"發(fā)出指示 信號Gps一Uart一Recv. Ind;g、 "GPS—RX模塊"收到該指示信號后，接收并緩存該GPS定位信 息，同時向"GPS—Data GPS—Cmd解析模塊"發(fā)送收到GPS定位 信息指示信號Gps_Data_Recv. Ind;h、 "GPS_Data GPS—Cmd解析模塊"收到該信號后，對該條GPS定 位信息進(jìn)行解析，同時向"GPS_RX模塊"發(fā)送響應(yīng)信號 Gps—Data—Recv. Rsp，然后向"GSM協(xié)議棧模塊"發(fā)送GPS數(shù)據(jù) 發(fā)送請求信號Gps—Data—Send—GPRS. Req;i、 "TCP/IP協(xié)議棧模塊"，收到該信號后，向"GPS—Data GPS—Qnd解析 模塊"回應(yīng)確認(rèn)信息Q)sJMa一SendJPRS.Cfm，同時，根據(jù)配置信 息，將GPS數(shù)據(jù)打包成TCP或者IDP數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包，然后傳送給"(PRS協(xié)議棧"，啟動GPRS數(shù)據(jù)的傳輸，至此， 一條GPS定位信 息通過GSM/GPRS的GPRS方式輸出完畢； 數(shù)據(jù)通過GSM/GPRS單元的GPRS方式傳輸時，系統(tǒng)運(yùn)行"GPRS網(wǎng) 絡(luò)自恢復(fù)狀態(tài)機(jī)"軟件模塊，用來監(jiān)控GPRS的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，當(dāng)監(jiān)測到 GPRS網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常時，立即啟動"GPRS網(wǎng)絡(luò)自恢復(fù)狀態(tài)機(jī)"軟件模 塊，來自動的恢復(fù)GPRS的數(shù)據(jù)傳輸，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性、可靠性。
6、 如權(quán)利要求2所述的一種GSM/GPRS無線終端與GPS結(jié)合的控制系統(tǒng)的 方法，其特征在于所述的GPS定位信息為默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)的NMEA-0183數(shù)據(jù) 格式或按客戶的需要將GPS定位信息解析為易于理解的形式進(jìn)行傳送， GPS定位信息的三種輸出方式的配置方式為通過GSM/GPRS單元AT指令 配置或通過GSM/GPRS單元SMS方式遠(yuǎn)程配置或通過GSM/GPRS單元GPRS 方式遠(yuǎn)程配置。
7、 如權(quán)利要求6所述的一種GSM/GPRS無線終端與GPS結(jié)合的控制系統(tǒng)的 方法，其特征在于所述的通過GSM/GPRS單元AT指令配置，其配置過程如下a、 用戶通過串口輸入相應(yīng)AT指令；b、 GSM/GPRS單元串口收到一條AT指令，用"GSM—UART—Tx模塊" 發(fā)送指示信號GSM_Uart_Rx. Ind;c、 "GSM—UART_Tx模塊"收到該指示信號后，將向"AT指令集模 塊"發(fā)送指示信號AT—Cmd. Ind;d、 "AT指令集模塊"收到該指示后，進(jìn)入AT指令的解析，并向 "GSM—UART—Tx模塊"回應(yīng)信號AT—Cmd, Rsp;e、 如果該條指令是配置GPS部分的，則向"GPS—Data GPS—Cmd解 析模塊"發(fā)出指示信號GPS—Cmd. Ind;f、 "GPSJ)ata GPS—Cmd解析模塊"收到該指令后，對該條指令進(jìn) 行翻譯，并進(jìn)行相應(yīng)的控制操作，同時回應(yīng)信號Gps一Cmd.Rsp;g、 如果該條配置指令，需要直接對GPS單元進(jìn)行操作，則將指令轉(zhuǎn) 換成GPS單元能夠識別的控制指令，然后向"GPS—Tx模塊"發(fā) 送請求信號Gps—Cmd一Send. Req，啟動發(fā)送過程；h、 "GPS—Tx模塊"收到該請求信號后，就向GPS單元硬件接口發(fā) 送該指令，同時向"GPS—Data GPS—Cmd解析模塊"發(fā)確認(rèn)消息 Gps—Cmd一Send. Cfm;i、 該條指令傳送完畢，GPS單元對該條指令響應(yīng)后，向"GPS一Tx模 塊"回應(yīng)確認(rèn)信號GpsJJart—Send—Cfm，至此，通過GSM/GPRS 單元的AT指令串口完成對GPS的配置。
8、如權(quán)利要求6所述的一種GSM/GPRS無線終端與GPS結(jié)合的控制系統(tǒng)的 方法，其特征在于所述的通過GSM/GPRS單元的SMS方式遠(yuǎn)程配置，其配置過程如下a、 用戶通過其它SMS終端發(fā)送SMS控制GPS;b、 "GSM協(xié)議棧模塊"收到該^S制I后，向"(PS—Data GPS—Qnd解 析模塊"；git^信號Q)s—Qnd—Recv—SMS.Ind;c、 "GPS一Data GPS一Cmd解析模塊"收到該指令后，對該條指令進(jìn) 行翻譯，并進(jìn)行相應(yīng)的控制操作，同時回應(yīng)信號 Gps—Cmd—Recv—SMS. Rsp ;d、 如果該條配置指令需要直接對GPS單元進(jìn)行操作，則將指令轉(zhuǎn)換 成GPS單元能夠識別的控制指令，然后向"GPS—Tx模塊"發(fā)送 請求信號Gps_Cmd_Send. Req，啟動發(fā)送過程；e、 "GPS一Tx模塊"收到該請求信號后，就向GPS單元硬件接口發(fā) 送該指令，同時向"GPS—Data GPS一Cmd解析模塊"發(fā)確認(rèn)消息 Gps—Cmd_Send. Cfm;f、 該條指令傳送完畢，GPS單元對該條指令響應(yīng)后，向"GPS一Tx模 塊"回應(yīng)確認(rèn)信號Gps—Uart—Send—Cfm，至此，通過GSM/GPRS 單元的SMS方式完成對GPS的遠(yuǎn)程配置。
9、如權(quán)利要求6所述的一種GSM/GPRS無線終端與GPS結(jié)合的控制系統(tǒng)的 方法，其特征在于所述的通過GSM/GPRS單元的GPRS方式遠(yuǎn)程配置，其配置過程如下a、 用戶通過其它上網(wǎng)設(shè)備向該SOCKET連接發(fā)送GPS控制配置IP數(shù) 據(jù)包；b、 GSM/GPRS單元的"GPRS協(xié)議棧"和"TCP/IP協(xié)議棧"模塊" 收到該條控制IP數(shù)據(jù)包后，向"GPS_Data GPS—Cmd解析模塊" 發(fā)送指示信號Gps—Cmd—Recv_GPRS. Ind;c、 "GPS—Data GPS_Cmd解析模塊"收到該指令后，對該條指令進(jìn) 行翻譯，并進(jìn)行相應(yīng)的控制操作，同時回應(yīng)信號 Gps_Cmd_Recv__GPRS. Rsp;d、 如果該條配置指令需要直接對GPS單元進(jìn)行操作，則將指令轉(zhuǎn)換 成GPS單元能夠識別的控制指令，然后向"GPS_Tx模塊"發(fā)送 請求信號Gps—Cmd_Send. Req，啟動發(fā)送過程；e、 "GPS—Tx模塊"收到該請求信號后，就向GPS單元硬件接口發(fā) 送該指令，同時向"GPS一Data GPS—Cmd解析模塊"發(fā)確認(rèn)消息 Gps—Cmd—Send. Cfm;f、 該條指令傳送完畢，GPS單元對該條指令響應(yīng)后，向"GPS一Tx模 塊"回應(yīng)確認(rèn)信號Gps—Uart—Send—Cfm，至此，通過GSM/GPRS 單元的GPRS方式完成對GPS的遠(yuǎn)程配置。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種GSM/GPRS無線終端與GPS結(jié)合的控制系統(tǒng)及其方法，包括GSM/GPRS天線和GSM/GPRS單元基帶硬件接口的GSM/GPRS單元；GPS天線和GPS單元硬件接口的GPS單元；GPS單元與GSM/GPRS單元之間采用UART接口直接連接。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，系統(tǒng)工作的穩(wěn)定，GPS定位信息傳輸?shù)撵`活性、及時，實(shí)現(xiàn)了對GPS定位信息的AT指令串口控制，SMS遠(yuǎn)程控制和GPRS遠(yuǎn)程控制，方便了用戶的使用。
文檔編號H04L29/06GK101242575SQ20071017165
公開日2008年8月13日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者劉繼江, 曼 王, 詹恩超, 玉 鄭, 顧金昌 申請人:上海展橋信息技術(shù)有限公司