基于GPRS的GPS移動終端通信方式探討

麗 娜

呼倫貝爾學院物理與電子信息學院，內蒙古呼倫貝爾 021000

隨著GPRS/GPS 技術的不斷發展與進步，實際移動通信與監控系統設計中對于這兩種技術的應用也越來越廣泛和普遍，其中，基于GPRS 的GPS 移動終端導航與監控系統，就是對于這兩種技術集中統一應用設計實現的一種系統形式。

在基于GPRS 的嵌入式Linux 移動終端導航與監控系統中，嵌入式Linux 操作平臺下的GPS 移動通信終端是該系統中的重要結構部分，也是保證該系統的導航與監控功能實現的關鍵。在計算機操作應用系統中，嵌入式操作系統是嵌入式系統中比較核心的系統部分，嵌入式操作系統在實際應用中的設計出現，不僅在很大程度上對于所開發設計系統的工作量有很的減少和降低作用，同時對于嵌入式軟件的可移植性能也有很大的提高和改善。

基于GPRS 的GPS 移動終端導航和監控系統，在實際運行應用中，移動終端在通過GPS 全球定位結構模塊進行相應終端位置信息的獲取過程中，如果移動終端能夠實現多于4 顆數量的GPS 全球定位系統信息捕獲時，那么該系統就能夠實現準確的對于所監控移動終端的位置信息進行獲取，在獲取的位置信息中，包括監控移動終端的經緯度以及方向、速度等，然后由移動終端的處理器在讀取這些數據信息后，通過GPRS 移動通信網絡想監控中心進行所獲取的定位數據信息的傳輸，并由監控中心的顯示界面對于獲取數據信息進行分析后顯示，同時實現對于移動終端的實施監控與遠程控制、調度。

下文將在對于該移動終端導航與監控系統設計方案分析的基礎上，對其系統結構與通信的具體設計進行分析，以實現對于基于GPRS 的GPS 移動終端通信方式的分析探討。

1 基于GPRS 的嵌入式GPS 移動終端導航與監控系統方案

1.1 嵌入式GPS 移動終端導航與監控系統開發環境分析

基于GPRS 技術的嵌入式Linux 操作平臺下的GPS 移動終端導航與監控系統的設計實現，其關鍵是對于嵌入式Linux 計算機操作平臺與系統的應用實現，在計算機的嵌入式軟件系統中，嵌入式操作系統是整個嵌入式軟件系統中的核心部分，具有較高的開發應用環境和性能優勢。

上述基于GPRS 的GPS 移動終端導航與監控系統設計實現中，所應用的嵌入式Linux 操作平臺主要是微芯力公司開發設計的ARM 嵌入式開發平臺WS-905，如下圖1 所示，為該公司所開發設計的ARM 嵌入式開發平臺WS-905 的平面結構示意圖。

根據上圖所示的ARM 嵌入式開發平臺WS-905 的平面結構情況，該嵌入式開發平臺WS-905 是一款以IntelPX A255 微處理器作為核心設計實現的嵌入式操作系統開發平臺，在該嵌入式操作系統開發平臺中，為嵌入式操作系統的開發設計實現不僅提供了像存儲介質以及接口電路、控制電路等嵌入式操作系統平臺處理器所具有的外圍設備作為開發設計支撐，而且在進行嵌入式操作系統的開發設計應用中，還進行了系統開發設計所必需的相關軟硬件組件等，同時進行嵌入式操作系統開發設計過程中還配套提供有系統開發設計的所有電路原理圖和系統處理器的常見外設驅動程序等，具有良好的系統開發設計應用環境與條件優勢。

圖1 ARM 嵌入式開發平臺WS-905 的平面結構示意圖

1.2 GPRS/GPS 移動終端導航與監控系統方案構建

應用ARM 嵌入式操作系統開發平臺進行基于GPRS 的GPS移動終端導航與監控系統開發設計時，在進行該開發設計系統中的GPRS 系統模塊以及GPS 系統模塊和WS-905 嵌入式操作系統開發平臺之間的通信連接實現中，全部是使用RS-232 通信接口進行連接實現的。

如下圖2 所示，為應用嵌入式操作系統開發平臺WS-905開發設計的基于GPRS 的GPS 移動終端導航與監控系統的結構原理示意圖。

在應用嵌入式操作系統開發平臺WS-905 進行基于GPRS的GPS 移動終端導航與監控系統開發設計過程中，如果使用宿主機與目標機的結構模式進行系統開發設計，就需要占用串口1 以及相關的網絡端口，根據這一情況，在進行基于嵌入式Linux 的GPS 移動終端導航與監控系統開發設計的調試環節，就會根據系統工作運行中的不同任務內容劃分成為不同的結構模塊進行分開調試；而在對于整個系統的開發運行情況進行測試中，分別將LCD 作為系統測試的輸出窗口，將串口1 作為系統的GPRS 結構模塊應用窗口，將串口2 作為系統GPS 結構模塊的應用窗口，以進行整個系統的工作運行測試。最后，在進行該系統的開發設計過程中，為了方便進行系統的開發設計，在進行開發平臺中Linux 操作系統開啟后，應該自動進行網絡的配置以及NFS 文件系統加載實現，以能夠使嵌入式操作系統開發平臺通過對于臺串口的控制，實現在目標機上進行宿主機程序代碼的執行。

圖2 基于嵌入式Linux 的GPS 移動終端系統硬件結構原理圖

此外，在進行基于嵌入式Linux 的GPS 移動終端導航與監控系統開發設計過程中，根據GPRS 技術特點，在實現應用嵌入式操作系統開發平臺實現基于GPRS 的GPS 移動終端導航與監控系統開發設計過程中，還要注意以下幾點。首先，根據GPRS 技術特點，在進行上述系統的開發設計中，應自主進行PPP 協議和TCP/IP 協議的開發，以實現系統中數據信息的透明傳輸；其次，該系統中的監控中心服務器在實際運行控制服務過程中，應注意應用靜態的IP，而進行開發設計實驗中，則可以使用ADSL 進行監控中心服務器的連接應用；最后，該系統中移動終端的識別要通過應用層協議來實現，通信傳輸過程中，雙方進行交互傳輸的數據包需要有較為明確的標識信息。此外，在上述移動終端系統中，TCP 的連接實現是由移動終端發起的。

2 基于GPRS 的GPS 移動終端通信方式分析

根據上述對于基于GPRS 的GPS 移動終端導航與監控系統的開發設計環境與方案的分析，在進行基于GPRS 的GPS 移動終端導航與監控系統開發設計中，主要是借助嵌入式操作系統開發平臺開發設計實現的。如下圖3 所示，為基于GPRS 的GPS 移動終端導航與監控系統總體結構示意圖。

圖3 基于GPRS 的GPS 移動終端導航與監控系統總體結構示意圖

根據上圖所示的基于GPRS 的GPS 移動終端導航與監控系統結構情況，該移動終端軟件系統主要由網絡通信結構模塊、定位數據接收和處理模塊以及人機交互結構模塊等三個結構部分組成。

其中，該移動終端軟件系統的定位數據接收與處理模塊，具有對于GPS 系統模塊中的數據信息接收和有效數據的提取功能，而這一功能作用和實現主要是由線程GPS-recv 進行完成實現的。而移動終端軟件系統中的人機交互結構模塊則主要是進行矢量地圖的繪制實現和人機交互完成，同時具有對于移動終端的實時跟蹤監控情況進行顯示，人機交互結構模塊的功能主要是由線程LCD 以及線程trace 完成實現。

基于GPRS 的GPS 移動終端導航與監控系統中的網絡通信結構模塊，是在對于標準的PPP 協議以及TCP 協議進行簡化基礎上，實現將移動終端通過無線通信方式，與計算機網絡以及監控中心進行連接，并建立相關的TCP 通信協議，以實現整個系統中穩定可靠的數據通信傳輸。在該系統的網絡通信結構模塊中，整個結構模塊主要由5 個線程進行網絡通信功能的支持實現，主要包括系統主線程以及GPRS 數據接收線程GPRSrecv、GPRS 數據處理線程GPRS-process、應用數據上傳線程data-up、應用數據處理線程app-process 等。

在進行上述移動終端系統的開發設計過程中，為了能夠方便并且直接的實現對于GPRS 系統模塊的控制，以實現整個系統中數據信息的透明化通信傳輸，保證系統數據通信傳輸的質量效果，在該系統中專門采用了PPP 以及TCP/IP 數據通信傳輸控制協議，并在對于這些通信控制標準協議進行簡化建立的情況下，實現系統網絡通信結構模塊的建立與系統數據網絡通信傳輸實現。

3 結論

總之，通信系統作為基于GPRS 的GPS 移動終端軟件系統的重要結構部分，在進行系統的通信結構模塊建立中，合適的通信方式是保證整個系統數據信息安全可靠傳輸的關鍵，因此，進行基于GPRS 的GPS 移動終端通信方式分析，具有積極作用和價值意義。

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