通信用鉛酸蓄電池GPS定位及追蹤

林斌高

【摘要】? ? 通信用鉛酸蓄電池是有線通信室電源系統的重要組成部分，基于其性價比高及安全穩定等優點，是以目前已然在通信領域了占據了蓄電池的九成市場，而隨著諸如5G等新型信息技術的發展與普及，針對通信基站鉛酸蓄電池的防盜技術同時也得到了相應發展。就以往而言，通信用鉛酸蓄電池的防盜主要采用的是“機械化防盜”，而近年來由于信息技術得以高速發展，其防盜也從最初的“機械化防盜”實現了向“GPS定位追蹤防盜”的轉變，但是在實際應用過程中，GPS定位及追蹤所組成的防盜體系仍然存留著較多弊病。現為促進其發展，本文將對GPS定位及追蹤系統進行分析，并以此為基礎提出通信用鉛酸蓄電池GPS定位防盜系統的設計進行探究，以此為通信鉛酸蓄電池防盜技術的發展提供理論參考。

【關鍵詞】? ? 通信? ? 鉛酸蓄電池? ? GPS定位及追蹤系統? ? 系統定位技術? ? 系統設計

引言：

就目前而言，通信運營商所建造的基站多處于室外，而考慮到人力方面的問題，該類基站多處于室外，是以通信用鉛酸蓄電池的安全性也難以得到有效保障，這也正是通信用鉛酸蓄電池防盜技術的意義所在。而目前運營商針對通信鉛酸蓄電池的防盜方法主要存在兩類，一類是通過加裝防盜架及其余物理鎖定裝置的物理防盜，而另一類則是通過加裝GPS定位追蹤系統以對蓄電池形成定位的智能防盜。這兩類防盜方法各有優劣，但相較而言，加裝GPS定位追蹤系統的方法顯然更加符合當今時代的需求。

一、 GPS定位及追蹤系統

1.1系統定位技術

GPS定位及追蹤系統是主要由三個部分組成：GPS衛星群、包括主控站注入站及監測站在內的地面監控、用戶設備，其系統構成圖可見圖1[1]。

1.2系統通信平臺

1.2.1平臺選擇

迄今為止，蓄電池防盜系統一般選取運營商移動網絡來完成通訊，這些移動網絡主要包括GPRS、GSM的4G網絡以及現世的5G網絡等[2]。其中4G及5G數據網絡主要存在三類：中國聯通的WCDMA、中國電信的CDMA及中國移動的TD-SCDMA，這三類數據網絡不可兼容，是以在使用每一種數據網絡都需要分別使用其特有的終端。GPRS網絡雖然傳輸速率方面遠不及4G、5G數據網絡，但卻能夠對大部分網絡協議形成支持。而GSM通信網絡在覆蓋范圍方面遠遠超過其余網絡，且防盜系統對數據傳輸要求不高，是以經過性價比等綜合考慮通信平臺一般會選擇GSM應用至GPS定位及追蹤系統中。

1.2.2 GSM模塊控制

就目前而言，GSM能夠提供多種控制模塊，這些模塊內容包括但并不僅僅限于定位、數據、信息乃至語音業務，而要對這些模塊形成控制，控制終端需要對模塊發送不同的AT指令，在使用芯片與模塊實現通信后，AT指令便可以通過短信息形式形成傳遞。其中，AT指令主要存在以下語法特征：

1.結束標志為enter信息;

2.當enter信息到達時模塊方才執行前方字符;

3.連續發送指令時需分隔。

而常見的AT指令主要有以下幾類：呼叫撥號指令、模塊初始化指令、讀短信指令、發短信格式設置指令、發短信指令[3]。

1.3防盜報警系統

1.3.1 Zigbee無線通信協議

Zigbee無線通信協議技術是目前比較常見及廣泛使用的無線通信代表技術之一，基于其成本低、性能高的特點，Zigbee目前被認為是應用前景最佳的一類無線技術[4]。從根本上來說，Zigbee從高至低可以分為五個部分，這五部分分別為高層使用規范、應用匯聚層、網絡層、數據鏈路層、物理層，同時Zigbee支持三類組網方式，分別為混合組網、對等型組網及星型組網。

1.3.2無線傳感器網絡

通過Zigbee所投入應用的無線傳感器網絡，其單個節點一般會保持穩定，由于其功耗較低，且其本身具備電源管理等功能，是以一般會使用電池對其完成供電[5]。由于ZIgbee的無線傳感器網絡能夠提供雙工網絡的接入及多點通信，是以可以對傳感器數據進行高質量傳遞，因此可以令系統結構實現網絡化與無線化，其傳感器節點結構圖可見圖2。

二、通信用鉛酸蓄電池GPS定位及防盜系統設計

2.1 通信用鉛酸蓄電池GPS防盜器

GPS定位及防盜系統一般使用蓄電池進行直接供電，是以當GPS定位及防盜系統的主機在進行報警或接收到中控中心的請求信息時，GPS定位及防盜系統的中央控制器就會因此而調取GPS信息，通過對信息數據進行接收分析而實現位置定位，隨后以短信息的形式將GSM網絡發送至GPS定位及防盜系統的中控中心，最終實現對通信用鉛酸蓄電池的GPS定位追蹤[6]。GPS定位及防盜系統工作結構圖可見圖3。

2.2 通信用鉛酸蓄電池GPS防盜追蹤器功能特征

就目前而言，通信用鉛酸蓄電池GPS防盜追蹤器主要包括以下幾個方面的特征：

2.2.1 全球定位功能

由于通信用鉛酸蓄電池GPS防盜追蹤器中裝配了GPS衛星定位芯片，而追蹤防盜器通過短信息形式與中控中心形成通訊交流，在有需要時中控中心可以隨時通過芯片調取通信用鉛酸蓄電池的位置信息[7]。

2.2.2 報警功能

GPS防盜追蹤器能夠調取基站及GPS數據，與預先設置信息進行比較，一旦鉛酸蓄電池的GPS數據與基站GPS數據存在較大差異，那么鉛酸蓄電池便會超出安全范圍，繼而防盜追蹤器便會隨之進行報警。

2.2.3 GPS信息存儲

當報警功能被觸發后，GPS防盜追蹤器所提供的位置時間與數據會不斷被存儲芯片所保存，一旦中控中心有數據需求，GPS防盜追蹤器便會通過短信形式將這些數據發出，以此形成鉛酸蓄電池的運動軌跡。

2.2.4 電源自動切換功能

通信用鉛酸蓄電池平日一般使用基站所提供的主電源，而該類主電源在鉛酸蓄電池離開基站后便會斷電，而此時GPS防盜追蹤器會隨之切換電池的備用電源，以此為報警及GPS信息存儲程序供電[8]。

2.2.5 定位查詢及定位服務平臺

提供三個月的歷史數據查詢，同時中控中心具有能夠對GPS防盜追蹤器形成管理的網絡平臺，此平臺不僅具有多樣化查詢的能力，同時也具有便捷化的特征，其查詢內容包括但并不僅僅限于鉛酸蓄電池的經緯度、運動方向、本身電量、數據存儲實踐及移動速度等等。

2.2.6 目標位置回傳

當通信用鉛酸蓄電池被盜時，GPS防盜追蹤器會形成位置回傳，所有終端的監控人都可以受到蓄電池被盜的報警信息，任何監控人皆可以通過撥打電話來獲取GPS防盜追蹤器的位置回傳信息，以此令警方獲得信息共享。

2.3 通訊用鉛酸蓄電池GPS定位及跟蹤軟件平臺設計

2.3.1 網絡平臺登錄

在瀏覽器中輸入“http：//new.gps-online.org”網址，通過此網址進入至鉛酸蓄電池定位跟蹤網絡服務平臺登錄界面內，其登錄界面詳細內容如下：

用戶名：由業務方提供，不可更改。

密碼：最初由業務方提供，可以進行適當更改。

驗證碼：四位數字。

其登錄界面可見圖4。

2.3.2 操作界面

其操作界面主要包括菜單欄、跟蹤器列表、地圖窗口及信息窗口四項內容。在實際操作過程中，可以實時接收蓄電池的最新位置，同時點擊實時追蹤便可以實施獲取防盜電池的轉移路徑，使用時需要勾選追蹤器列表中的追蹤器名稱。

當點擊紅色箭頭時，可以對追蹤器的經緯度、數據獲取時間、GPS防盜追蹤器電量等數據信息進行查閱。

軌跡回放：

可以通過網絡服務平臺對防盜追蹤器的運動路徑進行查詢，數據可在服務器內保存三個月。

電子柵欄：

所謂“電子柵欄”，即在基站處設置固定區域，當防盜追蹤器離開了該區域后便會自動報警。

管理中心：

管理中心可以對防盜追蹤器的信息進行設置，如名稱、運行模式、監護者聯系方式等等。在管理初期需要在管理中心中增加追蹤器，其范例可見圖5。

同時，當防盜追蹤器“退休”后，也可以使用管理中心對其進行刪除，見圖6。

信息修改可以修改防盜追蹤器的各項信息，見圖7。

對運行模式進行設置，將通信用鉛酸蓄電池的于小寧模式設置為實時追蹤，同時將位置信息設置為GSM工作，見圖8。

2.3.3 操作步驟

在操作步驟方面，一來需要關注防盜追蹤器的出廠狀態，二來則需要關注防盜電池的安裝記錄。

其中在防盜追蹤器的出廠狀態方面，其運行模式應當設置我不定時查詢，振動傳感器應當保持關閉，同時監護者聯系方式應當為空，其詳細內容可見圖9。

而在防盜電池安裝記錄方面，應當對鉛酸蓄電池的各類信息進行記錄，其詳細內容可見圖10。

三、結束語

綜上所述，通信用鉛酸蓄電池是有線通信室電源系統的重要組成部分，而由于其安全性無法得到保障，是以對其進行GPS定位及追蹤系統設計勢在必行。通過該類設計，GPS系統所具備的高速、高精準度等特征能夠真正應用至通信用鉛酸蓄電池的防盜中，如此一來通信用鉛酸蓄電池的安全性方可通過防盜系統實現有效提升。

參? 考? 文? 獻

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