【摘要】結合GPS的定位功能和GSM的遠程無線通訊功能，提出一種系統整合應用的構建方案。該系統會伴隨安全氣囊的啟動而啟動，也可手動啟動。模塊將安全氣囊點火信號送入微處理器，通過串行接口驅動無線數據傳輸模塊，經GSM網絡將GPS的定位信息發送到監控中心，并可建立載體模塊與監控中心之間的語音通訊，給出載體模塊硬件電路實現、軟件設計以及控制中心的設計方案，并對系統的關鍵技術進行了說明。實驗結果表明，系統達到設計要求，實現預期的基本功能。
　　【關鍵詞】GPS；GSM；整合；AT指令
　　隨著計算機技術、通信技術和信息技術的不斷發展，各行業已逐漸認識到了利用這些高新技術在實現高速采集、處理數據、自動化生產和精簡工作任務方面存在的巨大潛力。全球定位系統已廣泛運用于百姓的日常生活中，如出租車導航調度、公共交通管理、機警系統等領域中。但如何將GPS技術與現代通信技術有效地結合起來，以實現用戶終端快速、準確地發送消息，以及接收監控中心發送的公共消息，始終是研究的熱點問題之一。而利用GSM短消息功能，可以把您的GSM變為一個尋呼臺，向監控中心發送消息，及時地反饋信息和接收消息，從而提高終端性能以及節省您支付昂貴的電話費。利用GPS的定位功能和GSM的短消息功能通過接VI電路和控制器把它們集成一起，實現了GPS數據的接收和消息的發送。這樣用戶終端可以利用GSM功能實時的把消息發送到監控中心和收到監控中心發來的消息，實現了監控中心對用戶終端指揮和調控。本系統用PC機作為控制器進行模擬實驗，實現了系統工作的要求，達到預期的效果。
　　1．系統的啟動方式及特點
　　GPS與GSM整合應用系統結合GPS遠程監控系統和安全氣囊的工作原理，當系統檢測到安全氣囊有信號時，通過檢測電路和信號處理電路發送給單片機，單片機通過GSM無線數據傳輸模塊自動向救援中心發送求救信號。該緊急呼救系統設計為兩種啟動方式，一種是隨安全氣囊的啟動而自動啟動，一種是手動啟動。作為操作人員輔助安全保護裝置的安全氣囊，主要由碰撞傳感器、氣體發生器、氣囊以及控制系統所組成。其核心部件的控制系統能及時準確判斷出各種復雜情況下的碰撞強度，準時點爆氣囊。目前，在帶微處理器的智能控制系統中，控制系統對電子式傳感器傳來的信號進行處理后，輸出點爆信號。該系統將安全氣囊點火信號直接作為人信號，可有效降低系統成本，縮短開發周期。當操作人員發現險情后手動按下求救按鈕，也可啟動該系統。
　　2．系統結構與工作原理
　　GPS與GSM整合應用系統系統，包括載體和監控中心兩部分。載體部分由GPS模塊、單片機控制單元和GSM模塊組成。監控中心由GSM模塊、Pc等組成。載體單元與監控中心通過無線蜂窩GSM網路的短消息通道進行信息傳輸，將接收到的GPS信息及其他現場信息送往監控中心，從而完成數據上傳功能。
　　3．硬件選擇與設計
　　3．1GPS模塊部分
　　在本系統中，對衛星信號的接收采用一種專用的GPSOEM模板，它的體積很小。單片機定時從GPSOEM板提取經緯度、速度等數據，數據格式為NEMA標準。根據GSM模塊接收到的中心發送的控制命令，進行數據封裝，再通過GSM模塊的SMS服務將數據發送至監控中心。外部控制部分主要作用是通過I／O接口接收外部命令，并由單片機處理外部控制命令，從而實現報警，斷油斷電報警等功能。
　　經調試發現，GPS的定位信息在有效和無效狀態下的格式會略有不同。當定位信息無效時，$GPRMC將不包含<7>，<8>兩項，即地面速率與地面航向。在保存GPS信息時，可以將其保存在一個結構體中，按監控中心發出的命令以一定的時間間隔將GPS定位信息通過GSM發回監控中心。GPS定位信息的低級中斷接收。
　　3．2GSM模塊部分
　　單片機對GSM模塊采用AT指令來控制并實現互相之間的通信，AT指令集的命令格式幀都以AT開頭以(CR)結束，除了ATV0和ATQI兩個命令外回答語句的開頭和結尾都是<CR><LF>，即回車換行符。對發送和接收短消息，相關的AT命令有20多條，可以查找參考文獻。單片機可以通過正確的AT指令對GSM模塊進行初始化和消息的接收發送。對短消息的控制共有三種模式：Block模式、PDU模式和Text模式。在三種模式中，Text模式是最簡單的，并且使用方便，雖然不支持中文，但是本項目并不需要中文字符的收發，只需有定位數據的發送和監控中心命令的接收就可以了。PDU模式則需要對所發送的信息進行編碼，增加了程序編寫的難度。而Block模式需要手機生產廠家提供驅動支持。所以本項目使用Text模式收發短信。
　　載體終端與監控中心的通信以及監控中心命令的接收都由這部分程序完成，GSM模塊數據的高級中斷接收程序流程圖。
　　GPS定位信息和GSM數據接收子程序對MC35模塊的AT命令操作主要有以下幾行設置的AT命令格式為”AT+CMGF=1<CR>
　　步驟：
　　(1)單片機通過啟動電路使GSM啟動。并通過向其ATE命令來確定GSM已經啟動，如果GSM已啟動將返回”OK<CR><LF>”。
　　(2)設定GSM的短消息模式為文本模式。進<LF>”，設置成功后返回”OK<CR><LF>”，其中”<CR><LF>”代表回車和換行的ASCII碼。
　　(3)進入工作狀態，發送指定的短消息并等待接收監控中心命令以及刪除已讀短消息。
　　3．3單片機系統的軟件設計
　　單片機系統的軟件設計是載體終端軟件設計的最后部分，在單片機主程序的設計中，主要包括了系統各部分的初始化工作。需要設計各部分子程序而且要經過調試確保它們工作的協調性和可靠性。對各種數據的保存也需要仔細斟酌，既要確保數據存儲空間的有效利用，又要使數據有較好的可讀性。
　　4．結束語
　　本載體終端系統結構簡潔，硬件成本低廉，而且接口友好，可用于不同的監控中心，監控中心只要能接收短消息就可以收到GPS定位信息，非常方便。本載體系統運行正常，車輛的定位追蹤功能和報警功能已經實現。近年來由于全球定位系統技術的發展，使得移動目標的實時定位成為可能。同時利用GSM短消息業務具有永遠在線、不需撥號、價格便宜、覆蓋范圍廣等優勢，特別適用于需頻繁傳送小數據量的應用，還適用于偏遠地址、架設通信線路困難的地方。使我們對移動目標進行遠程監控調度成為可能。隨著網絡技術、通信技術以及GIS技術的發展與成熟，它將得到廣泛的應用。
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