基于GPRS的北京停车诱导信息发布系统应用方案

　　摘要：本文提供了一种基于GPRS网络的停车诱导信息发布系统原理和实现方案，简要介绍了GPRS技术的基本知识，描述了GPRS无线传输应用于停车诱导信息发布系统的实现方法。通过实际应用，获得了理想的效果.
　　关键词：GPRS；DTU；Internet；停车诱导；
一、 概述
　　随着经济的持续发展和产业调整，大批人口将向城市转移，城市人口将不断增加，同时，经济活动日趋频繁，商业活动将更加活跃，车的数量和使用频率也将大大增加，对中心城市的交通带来沉重的压力，交通“停车难”日益成为制约我国大中城市经济发展的“瓶颈”。修建新的停车场和交通设施，能部分解决问题，但费用高昂且建设周期长，还受土地使用及城市规划的诸多方面因素的制约。只有在进行硬件设施建设的时候，充分利用现代科学技术，借助国外交通发展过程中的经验，引入城市停车诱导系统成，从而以软、硬结合的方式，在节省巨大建设费用的同时，更改善“停车难”的状况。
二、 系统组成
　　“智能停车诱导系统”主要由以下系统组成： ★无线通信系统 ★信息管理系统 ★车库管理检测系统 ★停车诱导信息发布系统
三、 系统功能
　　安装在停车场（库）的车辆检测设备检测进出车库的车流量，经过实时信息处理，用无线通信系统（多对一）传送到信息处理中心，运行于信息处理中心的数据处理及信息管理系统，分析处理经由无线通信系统送达的各个车库停车状况信息，判断各车库的空闲状态，通过无线通信系统（一对多）发送至分布于中心城区内各户外LED停车诱导信息发布屏，使区域内行驶的每一辆汽车通过LED停车诱导信息发布屏发布的停车诱导信息的诱导，方便地驶入合适的停车场（库）停放。 毫无疑问，“智能停车诱导系统”的研制开发并加以实施，将有效地缓解中心城区道路停车难的问题，最大限度发挥中心城区内各停车场（库）的作用。
四、 系统数据传输方式-通讯网络
　　系统的通讯网络建设，主要是从网络接入的容量、数据交互的可靠性、建设投资、建设周期、系统的运行费用以及可维护性这几个主要方面进行考虑。
　　 管理中心通过专网或Internet接收和发布数据，建议采用Internet方式，目前的ADSL、宽带接入、DDN业务都能满足，可针对实际应用情况进行选择。 由于诱导显示屏安装在街道旁边，不方便敷设通信电缆，同时需传输采集的数据量也比较小，建议采用无线通讯手段，如中国移动的GPRS网络或中国联通的CDMA网络功能，实现系统内的数据通讯。理由为：
技术已经比较成熟；
有强大的运营商进行支持，不存在企业风险； 费用较其他方式（光纤专线或卫星网络无线数据通信等）低，降低运行成本； 建设成本低，不需要开挖路面敷设数据通讯线路；
五、 无线通讯系统说明
　　组网采用多点对一点的方式。将每一个车库的车位数据信息通过中国移动提供的GPRS无线网络接入方式发送至信息处理中心，再由信息处理中心处理数据并发布至各级停车诱导系统和LED诱导屏。每个车库先通过GPRS设备将车库信息发往信息中心，信息中心再将处理过的数据通过GPRS通道发往相对应信息发布的LED发布屏；而每个LED发布屏通过GPRS设备来作为数据接收端接收相对应的车库信息。 系统原理：首先通过各停车场的数据采集系统对各停车场的车位相关信息进行采集，并按照一定规则通过数据传输网络将信息送至信息处理系统，由信息处理系统对信息进行分析处理后存放到数据库服务器，同时分送给信息发布屏，提供信息服务。


系统组网图如下：


　　A 终端设备与GPRS设备的连接 CM3150EP GPRS DTU的特点是嵌入了TCP/IP协议，可以与车库采集器和终端信息发布屏双向全透明连接，无需客户开发接口。停车厂（库）分别配套车位数据采集器，通过RS232接口连接上CM3150EP即可，终端信息显示屏也对应的配带CM3150EP。 本公司GPRS产品已经完成了成熟的软件接口开发。包括动态连接库的开发，完善的DEMO程序（包括VC、VB、DELPHI三种语言），简单快捷的虚拟串口程序。客户使用以上软件经过简单二次开发，即可与中心软件进行数据通讯。
　　B GPRS无线网络：采用中国移动公司提供的线路和接口 CM3150EP系列GPRS DTU产品已经在全国各地移动公司成功应用于各行各业，完全符合移动标准。
　　C GPRS无线网络与中心软件的连接（这里可选两种方式）
　　1．监控中心先向Internet运营商申请ADSL等宽带业务。监控中心采用公网动态IP+DNS解析服务（最好能使用电信固定IP服务）：客户先与DNS服务商联系开通动态域名，监控点先采用域名寻址方式连接DNS服务器，再由DNS服务器找到中心公网动态IP，建立连接。此种方式可以大大节约公网固定IP的费用。
　　2．监控中心先向中国移动申请APN服务。监控中主采用的是中国移动提供的APN专线服务，服务器与下位机采集点都采用同一APN接入名的固定IP服务，等同于一个内部的监控系统：下位机与服务器之间是一种局域网的概念，只有同属于同一局域网内才可以做数据传输业务。此种组网方案安全可靠性级别最高，但是费用相对比较高一些。
六、 车库管理检测系统----车库车位信息采集处理器
　　车位探测器外形小巧，安装方便，快速，灵活。可选择地埋式安装或地表安装。自含式设计，直接输出车辆到位或通过信号，无需外接控制器，接线方便。可以可靠的检测汽车到位，并且不会误检到附近的其他车辆。地磁车辆检测器可进行6档灵敏度调节，便于设定不同的检测距离。供电后自动进行初始化设置，地磁车辆检测器可记忆此位置的磁场环境，当有汽车等铁磁性物体靠近检测器时，产生地磁扰动信号，检测器便可输出车辆到位或通过信号。

车位探测器需具备特点：
1. 可以做到对每个车位的停车情况进行适时的管理；
2. 不会因人或者小动物的通过而发生误判断；
3. 可根据停车场的屋顶的高度不同来调整检测高度；
4. 不会受周围传感器的干扰，每个传感器都有独立的防干扰功能；
5. 适用于大型停车场。
七、 信息发布系统---LED停车诱导信息显示屏
停车诱导信息最终需要通过终端LED显示屏显示车库，车位信息。这些信息都是由管理信心中心通过GPRS网络向LED显示屏配置的GPRS无线传输终端传输数据，完成通信功能，所以在信息发布系统里最重要的就是GPRS终端与LED终端的无缝连接。
1． LED停车诱导信息屏与GPRS终端接口
停车诱导信息发布屏提供标准232接口与GPRS终端设备相连。
2． LED与GPRS终端的通信
GPRS终端采用的是全透明的传输方式，波特率可选110-----230400之间，即管理中心向GPRS终端发送的数据即是向LED发送的数据是一样的。
八、 系统主要设备
车库采集器、无线通信设备、电源、终端显示面板。 车库采集器：可选用具有232通讯接品的计数感应器等传感设备。 无线通信设备：采用厦门才茂CM3150EP GPRS DTU。
九、 厦门才茂GPRS DTU
（一）产品概述

　　CM3150P/CM3150EP GPRS DTU采用ARM9高性能工业级嵌入式处理器，以实时操作系统为软件支撑平台,超大内存,内嵌自主知识产权的TCP/IP协议栈。为用户提供高速，稳定可靠，数据终端永远在线，多种协议转换的虚拟专用网络。针对网络流量控制的用户，产品支持语音，短信，数据触发上线以及超时自动断线的功能。同时也支持双数据中心备份，以及多数据中心同步接收数据等功能。公司产品已广泛应用于金融，水利，环保，电力，邮政，气象等行业。
（二）无线参数
1、支持EGSM900/GSM1800无线网络
2、GPRS multi-slot class 10
3、编码方案：CS1~CS4
4、符合SMG31bis技术规范
5、Compliant to GSM phase 2/2+
6、支持数据、语音、短信和传真
（三）硬件系统
1、CPU：工业级高性能ARM9嵌入式处理器，带内存管理MMU,200MPS, 16KB Dcache,16KB Icache
2、FLASH：8MB，可扩充到32MB
3、SDRAM：32MB，可扩充到256MB
4、接口：
UART: CM3150P: 1个RS232串口。 串口速率： 110bps ~ 230400bps
数据位支持： 8位 或 7位 奇偶校验位： 无 或 奇数校验 或 偶数校验
停止位： 1位 或 2位 流控： 无 或 RTS/CTS CM3150EP: 1个RS485接口。（根据需要，可支持RS232/422/TTL） 串口速率： 110bps ~ 230400bps 数据位支持： 8位 或 7位 奇偶校验位： 无 或 奇数校验 或 偶数校验 停止位： 1位 或 2位 流控： 无 或 RTS/CTS 控制口： RS-232, 115200 bps, 8 data bits,1 stop bit, no parity (8N1) 指示灯：具有电源、通信及在线指示灯。 天线接口：标准SMA阴头天线接口，特性阻抗50欧。 UIM卡接口：3V/5V标准的推杆式用户卡接口。 电源接口：标准的3芯火车头电源插座。
语音接口：标准的耳机麦克风接口。
5、供电：
外接电源：DC 9V 500mA 宽电压供电：DC 5-32V 通信电流：350mA 待机电流：35mA
6、尺寸
外形尺寸：92.7x61.3x23 mm（不包括天线及固定件）
7、其他参数:
工作环境温度 -25~+65ºC 储存温度 -40~+85ºC 相对湿度 95%(无凝结) （四）软件功能
1. TCP/UDP透明数据传输；支持多种工作模式。心跳包技术。
2. 智能防掉线，支持在线检测，在线维持，掉线自动重拨，确保设备永远在线。
3. 支持RSA，RC4加密算法
4. 支持虚拟值守VWM（Virtual Man Watch）功能，确保系统稳定可靠
5. 支持虚拟数据专用网（APN/VPDN）
6. 支持数据中心动态域名和IP地址访问
7. 支持DNS动态获取，防止DNS服务器异常导致的设备当机。
8. 支持双数据中心备份
9. 支持多数据中心同时接受数据
10. 支持短信、语音、数据等唤醒方式以及超时断开网络连接。
11. 支持短消息备份及告警。
12. 多重软硬件看门狗
13. 数据包传输状态报告。
14. 标准的AT命令界面
15. 可以用做普通拨号MODEM
16. 支持telnet功能。
17. 支持远程配置，远程控制
18. 通过串口软件升级
19. 同时支持LINUX、UNIX和WINDOWS操作系统
（五）产品特性
1. 三层系统保护： 在原来两级（软件保护+CPU内置看门狗保护，外置硬件看门狗保护）系统保护的基础上，增加一级系统监测保护SWP（System Watch Protect），彻底解决了业内”假在线”，”假死机”，”当机”等疑难问题。
2. 超大缓存： 可以提供16M的客户传输数据缓存，解决因网络瓶颈导致的数据丢失
3. 高速处理CPU： 采用极高速ARM9的工业级CPU，可以更加高速地处理各种协议数据转换，规避因CPU处理速度慢而导致的数据重传和丢失等问题
4. DNS自动获取：自动获取DNS，不再需要人工配置输入DNS，规避了因为选择的DNS服务器异常，导致DTU设备当机的严重现象！
5. 完善的协议栈： 新系统加载了完善的TCP/IP协议栈，原来系统采用的是轻量级TCP/IP(LPIP)协议栈，协议栈是有裁剪的，新系统采用了完善的TCP/IP协议栈，网络通信性能优异。
6. EMC性能优异：通过电力3000V电击测试，特别适合在工业领域环境恶劣下使用，系统稳定可靠。
7. 支持多中心：客户数据可以同时往客户指定的监控中心发送，最大支持发送中心6. 支持数据中心动态域名和IP地址访问
7. 支持DNS动态获取，防止DNS服务器异常导致的设备当机。
8. 支持双数据中心备份
9. 支持多数据中心同时接受数据
10. 支持短信、语音、数据等唤醒方式以及超时断开网络连接。
11. 支持短消息备份及告警。
12. 多重软硬件看门狗
13. 数据包传输状态报告。
14. 标准的AT命令界面
15. 可以用做普通拨号MODEM
16. 支持telnet功能。
17. 支持远程配置，远程控制
18. 通过串口软件升级
19. 同时支持LINUX、UNIX和WINDOWS操作系统
（五）产品特性
1. 三层系统保护： 在原来两级（软件保护+CPU内置看门狗保护，外置硬件看门狗保护）系统保护的基础上，增加一级系统监测保护SWP（System Watch Protect），彻底解决了业内”假在线”，”假死机”，”当机”等疑难问题。
2. 超大缓存： 可以提供16M的客户传输数据缓存，解决因网络瓶颈导致的数据丢失
3. 高速处理CPU： 采用极高速ARM9的工业级CPU，可以更加高速地处理各种协议数据转换，规避因CPU处理速度慢而导致的数据重传和丢失等问题
4. DNS自动获取：自动获取DNS，不再需要人工配置输入DNS，规避了因为选择的DNS服务器异常，导致DTU设备当机的严重现象！
5. 完善的协议栈： 新系统加载了完善的TCP/IP协议栈，原来系统采用的是轻量级TCP/IP(LPIP)协议栈，协议栈是有裁剪的，新系统采用了完善的TCP/IP协议栈，网络通信性能优异。
6. EMC性能优异：通过电力3000V电击测试，特别适合在工业领域环境恶劣下使用，系统稳定可靠。
7. 支持多中心：客户数据可以同时往客户指定的监控中心发送，最大支持发送中心6. 支持数据中心动态域名和IP地址访问
7. 支持DNS动态获取，防止DNS服务器异常导致的设备当机。
8. 支持双数据中心备份
9. 支持多数据中心同时接受数据
10. 支持短信、语音、数据等唤醒方式以及超时断开网络连接。
11. 支持短消息备份及告警。
12. 多重软硬件看门狗
13. 数据包传输状态报告。
14. 标准的AT命令界面
15. 可以用做普通拨号MODEM
16. 支持telnet功能。
17. 支持远程配置，远程控制
18. 通过串口软件升级
19. 同时支持LINUX、UNIX和WINDOWS操作系统
（五）产品特性
1. 三层系统保护： 在原来两级（软件保护+CPU内置看门狗保护，外置硬件看门狗保护）系统保护的基础上，增加一级系统监测保护SWP（System Watch Protect），彻底解决了业内”假在线”，”假死机”，”当机”等疑难问题。
2. 超大缓存： 可以提供16M的客户传输数据缓存，解决因网络瓶颈导致的数据丢失
3. 高速处理CPU： 采用极高速ARM9的工业级CPU，可以更加高速地处理各种协议数据转换，规避因CPU处理速度慢而导致的数据重传和丢失等问题
4. DNS自动获取：自动获取DNS，不再需要人工配置输入DNS，规避了因为选择的DNS服务器异常，导致DTU设备当机的严重现象！
5. 完善的协议栈： 新系统加载了完善的TCP/IP协议栈，原来系统采用的是轻量级TCP/IP(LPIP)协议栈，协议栈是有裁剪的，新系统采用了完善的TCP/IP协议栈，网络通信性能优异。
6. EMC性能优异：通过电力3000V电击测试，特别适合在工业领域环境恶劣下使用，系统稳定可靠。
7. 支持多中心：客户数据可以同时往客户指定的监控中心发送，最大支持发送中心6. 支持数据中心动态域名和IP地址访问
7. 支持DNS动态获取，防止DNS服务器异常导致的设备当机。
8. 支持双数据中心备份
9. 支持多数据中心同时接受数据
10. 支持短信、语音、数据等唤醒方式以及超时断开网络连接。
11. 支持短消息备份及告警。
12. 多重软硬件看门狗
13. 数据包传输状态报告。
14. 标准的AT命令界面
15. 可以用做普通拨号MODEM
16. 支持telnet功能。
17. 支持远程配置，远程控制
18. 通过串口软件升级
19. 同时支持LINUX、UNIX和WINDOWS操作系统
（五）产品特性
1. 三层系统保护： 在原来两级（软件保护+CPU内置看门狗保护，外置硬件看门狗保护）系统保护的基础上，增加一级系统监测保护SWP（System Watch Protect），彻底解决了业内”假在线”，”假死机”，”当机”等疑难问题。
2. 超大缓存： 可以提供16M的客户传输数据缓存，解决因网络瓶颈导致的数据丢失
3. 高速处理CPU： 采用极高速ARM9的工业级CPU，可以更加高速地处理各种协议数据转换，规避因CPU处理速度慢而导致的数据重传和丢失等问题
4. DNS自动获取：自动获取DNS，不再需要人工配置输入DNS，规避了因为选择的DNS服务器异常，导致DTU设备当机的严重现象！
5. 完善的协议栈： 新系统加载了完善的TCP/IP协议栈，原来系统采用的是轻量级TCP/IP(LPIP)协议栈，协议栈是有裁剪的，新系统采用了完善的TCP/IP协议栈，网络通信性能优异。
6. EMC性能优异：通过电力3000V电击测试，特别适合在工业领域环境恶劣下使用，系统稳定可靠。
7. 支持多中心：客户数据可以同时往客户指定的监控中心发送，最大支持发送中心达256个
8. RTU全面支持： 新款设备在数据位、停止位、校验位、流控上，能全面支持业内的所有型号的RTU.解决了原来无法支持7位数据和2位停止位的问题。
十、 总结
　　随着汽车产业的发展，我国大中城市机动化是不可遏制的事实。据调查，近年来我国经济发达城市小汽车保有量年增长速度达30%，尤其是私家车增长速度最快。1990~1996年，我国私人汽车保有量由81.3万猛增到289.7万，年均递增23.5%；1998年上海私家车8000辆，而北京有40万辆。我国加入WTO以后，在一定时期内汽车拥有量会有较大增长，我国大城市人口规模低标是50万。试想，即使达到欧洲城市人均拥有汽车水平的一半，即人均0.25辆，也是不可想象的事情。即使我们采取协调发展的小汽车发展战略，也不得不“先行车之忧而忧停车”，我国大中城市应严肃正视这个问题。停车问题在我国大城市现已成为难题，必须及早规划建设停车场（库），以及为充分发挥停车场（库）的使用率，改善交通环境而建立智能停车诱导系统，这对于人口众多的我国大城市具有更加积极深远的意义。