3G車載監(jiān)控系統(tǒng)

【摘要】隨著3G網(wǎng)絡的普遍運用，通過3G網(wǎng)絡實時對車載系統(tǒng)監(jiān)控是很有必要的。本文對車載監(jiān)控、車載實時傳輸溫濕度等傳感信息的軟硬件進行了簡單的介紹。

【關鍵詞】CMapX控件UDP協(xié)議zigbee（ZBM0202C1X）PNS100

運用3G監(jiān)控系統(tǒng)，對一些比較重要的設備實施全程的監(jiān)控是提高其安全性的一個很重要的部分。現(xiàn)在中國的私家車的日益猛增，為了提高一些車的出行安全，從而實施對車輛的運行路線進行監(jiān)控。本系統(tǒng)充分利用3G覆蓋面廣；部署方便；高數(shù)據(jù)吞吐量；高可靠性；成本低廉；監(jiān)控方便；業(yè)務多樣；高帶寬、高覆蓋、終端成本低等特點。對車載系統(tǒng)監(jiān)控，車載上面可以安裝多種傳感器，進行實時的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，本文就對如何定位，繪制運動軌跡，和數(shù)據(jù)的傳輸進行了簡單的介紹。

1功能描述

隨著IT行業(yè)的高速發(fā)展，智能產(chǎn)品層出不窮。其中車載監(jiān)控系統(tǒng)就是其中之一，本系統(tǒng)主要運用于對車輛的監(jiān)控，包括車輛行駛的路線的監(jiān)控，雙方的實時文字傳輸?shù)确矫妗１鞠到y(tǒng)整體分為二個部分：第一個部分是，運動的目標（即要監(jiān)控的目標），在此簡稱客戶端，此系統(tǒng)包括的器件是PNS100 GNSS/INS緊耦合系統(tǒng)、3G無線路由器、無線傳感模塊（ZBM0202C1X）和可以銜接的各種傳感器。第二部分是，監(jiān)控顯示系統(tǒng)，簡稱服務器端，即監(jiān)控中心，此系統(tǒng)包括一個無線路由器，和主機一臺。其中PNS100是對基于MEMS技術(shù)的慣性測量單元和基于北斗多模衛(wèi)星導航芯片（OTrack-32 BD2/GPS/GLONASS）技術(shù)的衛(wèi)星導航接收機單元進行一體化設計而研制出的小型慣性/衛(wèi)星組合導航儀。

1.運輸車部分

在運輸車上裝配PNS100和各種別的類型的傳感器（包括溫濕度傳感器），獲取到數(shù)據(jù)后，下位機通過無線連接模塊，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖镜氐纳衔粰C。上位機在通過UDP協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送到接收端。其中數(shù)據(jù)包括確定方位的坐標點這些。在這個系統(tǒng)中，我們用到了2個無線路由器。其中PNS100系統(tǒng)可以得到目標點的經(jīng)度和緯度。用于合理定位。

2.監(jiān)控中心部分

在監(jiān)控中心，直接將本地主機和3G無線路由器相連接，接收運輸車傳來的數(shù)據(jù)。在CMapX控件上顯示運輸車的運動軌跡，并在別的相應控件上顯示各種傳感器傳回來的相應數(shù)據(jù)。監(jiān)控系統(tǒng)也要下發(fā)一些控制命令，讓運輸車部分在合適的時候打開或者關閉相應傳感器。實現(xiàn)本系統(tǒng)的遠程控制。

3. 3G網(wǎng)絡傳輸部分，隨著移動設備的更新和產(chǎn)品的升級。3G網(wǎng)絡會很快覆蓋全國，因此，本系統(tǒng)可以在3G網(wǎng)絡覆蓋的全國范圍內(nèi)使用。

2系統(tǒng)的工作原理和實現(xiàn)方案

1.運輸車部分

（1）PNS100的原理。PNS100是通過串口MAX232進行輸出。

（2）無線工作模塊Zigbee（ZBM0202C1X）和各個傳感器部分（包括溫濕度傳感器，經(jīng)度和緯度的數(shù)據(jù)顯示）。上位機與無線路由器通信，無線路由器通過無線傳感網(wǎng)絡組件Zigbee（ZBM0202C1X），進行數(shù)據(jù)交互，Zigbee模塊中對各個數(shù)據(jù)進行整合。

i：zigbee模塊的介紹

zigbee網(wǎng)關之間通過AT指令，zigbee無線網(wǎng)關解析此AT指令，并（由無線網(wǎng)關完成）根據(jù)預先分配好的功能對照表完成自身參數(shù)的設置或者狀態(tài)的查詢，成功后以AT指令格式向上位機返回成功表示或者查詢的狀態(tài)信息。Zigbee協(xié)議無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點要進行相互的數(shù)據(jù)交流就要有相應的無線網(wǎng)絡協(xié)議(包括MAC層、路由、網(wǎng)絡層、應用層等)，傳統(tǒng)的無線協(xié)議很難適應無線傳感器的低花費、低能量、高容錯性等的要求，這種情況下，ZigBee協(xié)議應運而生。Zigbee的基礎是IEEE 802.15.但IEEE僅處理低級MAC層和物理層協(xié)議，因此Zigbee聯(lián)盟擴展了IEEE，對其網(wǎng)絡層協(xié)議和API進行了標準化。值得注意的是，在已經(jīng)發(fā)布的ZIGBEE V1.0中并沒有規(guī)定具體的路由協(xié)議，具體協(xié)議由協(xié)議棧實現(xiàn)。

ii：整體運輸車部分上位機的編寫，上位機是基于VC 6.0，MFC向?qū)瓿傻摹?：監(jiān)控中心上位機的編寫，進行顯示和通過UDP協(xié)議傳輸?shù)木W(wǎng)絡數(shù)據(jù)，并在確定的界面上顯示。用VC6.0編寫，整個模塊有4個模塊：i:接收運輸車傳送回來的數(shù)據(jù)，包括GPS定位數(shù)據(jù)和傳感器數(shù)據(jù)。GPS定位數(shù)據(jù)，利用MapX控件。進行繪制跟蹤目標的運動軌跡。在這個項目中我們用到CMapX 5.0版本。在軟件設計中設置定時器，SetTimer（0，500，NULL）；時間間隔為500ms刷新界面一起，使數(shù)據(jù)實時顯示在界面上。在實時的目標跟蹤顯示中，用到函數(shù)是SetGeoSet（“pathname”）；pathname為地圖的坐標信息。該函數(shù)初始化，是加載地圖。MapX是在圖層，管理地理信息的多個圖層，包括數(shù)據(jù)圖層的樣式、縮放程度、填充和可視性。該軟件是在第二個圖層上面繪制點的軌跡。

ii:數(shù)據(jù)保存部分

記錄并顯示溫濕度傳感器傳輸回來的數(shù)據(jù)，用于以后分析。用到CFile類中的函數(shù)。

iii:文字聊天功能

用于雙方文字交流，方便傳輸信息。文字通信系統(tǒng)是基于UDP協(xié)議的網(wǎng)絡通信。將網(wǎng)絡設置為阻塞模式，用recvfrom函數(shù)接收實時數(shù)據(jù)，并進行顯示出來。

iv:接收傳感器的數(shù)據(jù)并進行實時顯示.

發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)是基于一定協(xié)議的數(shù)據(jù)，在接收端以相反的方法進行解析，用recvfrom函數(shù)實時獲取數(shù)據(jù)，并進行顯示。

結(jié)束語

在車載監(jiān)控中，以3G網(wǎng)絡為介質(zhì)，進行實時數(shù)據(jù)發(fā)送和顯示。整個系統(tǒng)的軟件部分是基于Visual studio 6.0 MFC向?qū)峦瓿傻?。合理運用CMapX控件，實現(xiàn)軌跡的實時繪制。論文給使用或者打算使用3G網(wǎng)絡監(jiān)控的項目，提供一定的幫助。

參考文獻

[1]高堅，陳偉. C++網(wǎng)絡高級編程.人民郵電出版社

[2]孫鑫，余安萍. VC++深入詳解.電子工業(yè)出版社