基于GPRS的北京停車誘導信息發布系統應用方案

　　摘要：本文提供了一種基于GPRS網絡的停車誘導信息發布系統原理和實現方案，簡要介紹了GPRS技術的基本知識，描述了GPRS無線傳輸應用于停車誘導信息發布系統的實現方法。通過實際應用，獲得了理想的效果.
　　關鍵詞：GPRS；DTU；Internet；停車誘導；
一、 概述
　　隨著經濟的持續發展和產業調整，大批人口將向城市轉移，城市人口將不斷增加，同時，經濟活動日趨頻繁，商業活動將更加活躍，車的數量和使用頻率也將大大增加，對中心城市的交通帶來沉重的壓力，交通“停車難”日益成為制約我國大中城市經濟發展的“瓶頸”。修建新的停車場和交通設施，能部分解決問題，但費用高昂且建設周期長，還受土地使用及城市規劃的諸多方面因素的制約。只有在進行硬件設施建設的時候，充分利用現代科學技術，借助國外交通發展過程中的經驗，引入城市停車誘導系統成，從而以軟、硬結合的方式，在節省巨大建設費用的同時，更改善“停車難”的狀況。
二、 系統組成
　　“智能停車誘導系統”主要由以下系統組成： ★無線通信系統 ★信息管理系統 ★車庫管理檢測系統 ★停車誘導信息發布系統
三、 系統功能
　　安裝在停車場（庫）的車輛檢測設備檢測進出車庫的車流量，經過實時信息處理，用無線通信系統（多對一）傳送到信息處理中心，運行于信息處理中心的數據處理及信息管理系統，分析處理經由無線通信系統送達的各個車庫停車狀況信息，判斷各車庫的空閑狀態，通過無線通信系統（一對多）發送至分布于中心城區內各戶外LED停車誘導信息發布屏，使區域內行駛的每一輛汽車通過LED停車誘導信息發布屏發布的停車誘導信息的誘導，方便地駛入合適的停車場（庫）停放。 毫無疑問，“智能停車誘導系統”的研制開發并加以實施，將有效地緩解中心城區道路停車難的問題，最大限度發揮中心城區內各停車場（庫）的作用。
四、 系統數據傳輸方式-通訊網絡
　　系統的通訊網絡建設，主要是從網絡接入的容量、數據交互的可靠性、建設投資、建設周期、系統的運行費用以及可維護性這幾個主要方面進行考慮。
　　 管理中心通過專網或Internet接收和發布數據，建議采用Internet方式，目前的ADSL、寬帶接入、DDN業務都能滿足，可針對實際應用情況進行選擇。 由于誘導顯示屏安裝在街道旁邊，不方便敷設通信電纜，同時需傳輸采集的數據量也比較小，建議采用無線通訊手段，如中國移動的GPRS網絡或中國聯通的CDMA網絡功能，實現系統內的數據通訊。理由為：
技術已經比較成熟；
有強大的運營商進行支持，不存在企業風險； 費用較其他方式（光纖專線或衛星網絡無線數據通信等）低，降低運行成本； 建設成本低，不需要開挖路面敷設數據通訊線路；
五、 無線通訊系統說明
　　組網采用多點對一點的方式。將每一個車庫的車位數據信息通過中國移動提供的GPRS無線網絡接入方式發送至信息處理中心，再由信息處理中心處理數據并發布至各級停車誘導系統和LED誘導屏。每個車庫先通過GPRS設備將車庫信息發往信息中心，信息中心再將處理過的數據通過GPRS通道發往相對應信息發布的LED發布屏；而每個LED發布屏通過GPRS設備來作為數據接收端接收相對應的車庫信息。 系統原理：首先通過各停車場的數據采集系統對各停車場的車位相關信息進行采集，并按照一定規則通過數據傳輸網絡將信息送至信息處理系統，由信息處理系統對信息進行分析處理后存放到數據庫服務器，同時分送給信息發布屏，提供信息服務。


系統組網圖如下：


　　A 終端設備與GPRS設備的連接 CM3150EP GPRS DTU的特點是嵌入了TCP/IP協議，可以與車庫采集器和終端信息發布屏雙向全透明連接，無需客戶開發接口。停車廠（庫）分別配套車位數據采集器，通過RS232接口連接上CM3150EP即可，終端信息顯示屏也對應的配帶CM3150EP。 本公司GPRS產品已經完成了成熟的軟件接口開發。包括動態連接庫的開發，完善的DEMO程序（包括VC、VB、DELPHI三種語言），簡單快捷的虛擬串口程序。客戶使用以上軟件經過簡單二次開發，即可與中心軟件進行數據通訊。
　　B GPRS無線網絡：采用中國移動公司提供的線路和接口 CM3150EP系列GPRS DTU產品已經在全國各地移動公司成功應用于各行各業，完全符合移動標準。
　　C GPRS無線網絡與中心軟件的連接（這里可選兩種方式）
　　1．監控中心先向Internet運營商申請ADSL等寬帶業務。監控中心采用公網動態IP+DNS解析服務（最好能使用電信固定IP服務）：客戶先與DNS服務商聯系開通動態域名，監控點先采用域名尋址方式連接DNS服務器，再由DNS服務器找到中心公網動態IP，建立連接。此種方式可以大大節約公網固定IP的費用。
　　2．監控中心先向中國移動申請APN服務。監控中主采用的是中國移動提供的APN專線服務，服務器與下位機采集點都采用同一APN接入名的固定IP服務，等同于一個內部的監控系統：下位機與服務器之間是一種局域網的概念，只有同屬于同一局域網內才可以做數據傳輸業務。此種組網方案安全可靠性級別最高，但是費用相對比較高一些。
六、 車庫管理檢測系統----車庫車位信息采集處理器
　　車位探測器外形小巧，安裝方便，快速，靈活?？蛇x擇地埋式安裝或地表安裝。自含式設計，直接輸出車輛到位或通過信號，無需外接控制器，接線方便?？梢钥煽康臋z測汽車到位，并且不會誤檢到附近的其他車輛。地磁車輛檢測器可進行6檔靈敏度調節，便于設定不同的檢測距離。供電后自動進行初始化設置，地磁車輛檢測器可記憶此位置的磁場環境，當有汽車等鐵磁性物體靠近檢測器時，產生地磁擾動信號，檢測器便可輸出車輛到位或通過信號。

車位探測器需具備特點：
1. 可以做到對每個車位的停車情況進行適時的管理；
2. 不會因人或者小動物的通過而發生誤判斷；
3. 可根據停車場的屋頂的高度不同來調整檢測高度；
4. 不會受周圍傳感器的干擾，每個傳感器都有獨立的防干擾功能；
5. 適用于大型停車場。
七、 信息發布系統---LED停車誘導信息顯示屏
停車誘導信息最終需要通過終端LED顯示屏顯示車庫，車位信息。這些信息都是由管理信心中心通過GPRS網絡向LED顯示屏配置的GPRS無線傳輸終端傳輸數據，完成通信功能，所以在信息發布系統里最重要的就是GPRS終端與LED終端的無縫連接。
1． LED停車誘導信息屏與GPRS終端接口
停車誘導信息發布屏提供標準232接口與GPRS終端設備相連。
2． LED與GPRS終端的通信
GPRS終端采用的是全透明的傳輸方式，波特率可選110-----230400之間，即管理中心向GPRS終端發送的數據即是向LED發送的數據是一樣的。
八、 系統主要設備
車庫采集器、無線通信設備、電源、終端顯示面板。 車庫采集器：可選用具有232通訊接品的計數感應器等傳感設備。 無線通信設備：采用廈門才茂CM3150EP GPRS DTU。
九、 廈門才茂GPRS DTU
（一）產品概述

　　CM3150P/CM3150EP GPRS DTU采用ARM9高性能工業級嵌入式處理器，以實時操作系統為軟件支撐平臺,超大內存,內嵌自主知識產權的TCP/IP協議棧。為用戶提供高速，穩定可靠，數據終端永遠在線，多種協議轉換的虛擬專用網絡。針對網絡流量控制的用戶，產品支持語音，短信，數據觸發上線以及超時自動斷線的功能。同時也支持雙數據中心備份，以及多數據中心同步接收數據等功能。公司產品已廣泛應用于金融，水利，環保，電力，郵政，氣象等行業。
（二）無線參數
1、支持EGSM900/GSM1800無線網絡
2、GPRS multi-slot class 10
3、編碼方案：CS1~CS4
4、符合SMG31bis技術規范
5、Compliant to GSM phase 2/2+
6、支持數據、語音、短信和傳真
（三）硬件系統
1、CPU：工業級高性能ARM9嵌入式處理器，帶內存管理MMU,200MPS, 16KB Dcache,16KB Icache
2、FLASH：8MB，可擴充到32MB
3、SDRAM：32MB，可擴充到256MB
4、接口：
UART: CM3150P: 1個RS232串口。 串口速率： 110bps ~ 230400bps
數據位支持： 8位 或 7位 奇偶校驗位： 無 或 奇數校驗 或 偶數校驗
停止位： 1位 或 2位 流控： 無 或 RTS/CTS CM3150EP: 1個RS485接口。（根據需要，可支持RS232/422/TTL） 串口速率： 110bps ~ 230400bps 數據位支持： 8位 或 7位 奇偶校驗位： 無 或 奇數校驗 或 偶數校驗 停止位： 1位 或 2位 流控： 無 或 RTS/CTS 控制口： RS-232, 115200 bps, 8 data bits,1 stop bit, no parity (8N1) 指示燈：具有電源、通信及在線指示燈。 天線接口：標準SMA陰頭天線接口，特性阻抗50歐。 UIM卡接口：3V/5V標準的推桿式用戶卡接口。 電源接口：標準的3芯火車頭電源插座。
語音接口：標準的耳機麥克風接口。
5、供電：
外接電源：DC 9V 500mA 寬電壓供電：DC 5-32V 通信電流：350mA 待機電流：35mA
6、尺寸
外形尺寸：92.7x61.3x23 mm（不包括天線及固定件）
7、其他參數:
工作環境溫度 -25~+65ºC 儲存溫度 -40~+85ºC 相對濕度 95%(無凝結) （四）軟件功能
1. TCP/UDP透明數據傳輸；支持多種工作模式。心跳包技術。
2. 智能防掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重撥，確保設備永遠在線。
3. 支持RSA，RC4加密算法
4. 支持虛擬值守VWM（Virtual Man Watch）功能，確保系統穩定可靠
5. 支持虛擬數據專用網（APN/VPDN）
6. 支持數據中心動態域名和IP地址訪問
7. 支持DNS動態獲取，防止DNS服務器異常導致的設備當機。
8. 支持雙數據中心備份
9. 支持多數據中心同時接受數據
10. 支持短信、語音、數據等喚醒方式以及超時斷開網絡連接。
11. 支持短消息備份及告警。
12. 多重軟硬件看門狗
13. 數據包傳輸狀態報告。
14. 標準的AT命令界面
15. 可以用做普通撥號MODEM
16. 支持telnet功能。
17. 支持遠程配置，遠程控制
18. 通過串口軟件升級
19. 同時支持LINUX、UNIX和WINDOWS操作系統
（五）產品特性
1. 三層系統保護： 在原來兩級（軟件保護+CPU內置看門狗保護，外置硬件看門狗保護）系統保護的基礎上，增加一級系統監測保護SWP（System Watch Protect），徹底解決了業內”假在線”，”假死機”，”當機”等疑難問題。
2. 超大緩存： 可以提供16M的客戶傳輸數據緩存，解決因網絡瓶頸導致的數據丟失
3. 高速處理CPU： 采用極高速ARM9的工業級CPU，可以更加高速地處理各種協議數據轉換，規避因CPU處理速度慢而導致的數據重傳和丟失等問題
4. DNS自動獲?。鹤詣荧@取DNS，不再需要人工配置輸入DNS，規避了因為選擇的DNS服務器異常，導致DTU設備當機的嚴重現象！
5. 完善的協議棧： 新系統加載了完善的TCP/IP協議棧，原來系統采用的是輕量級TCP/IP(LPIP)協議棧，協議棧是有裁剪的，新系統采用了完善的TCP/IP協議棧，網絡通信性能優異。
6. EMC性能優異：通過電力3000V電擊測試，特別適合在工業領域環境惡劣下使用，系統穩定可靠。
7. 支持多中心：客戶數據可以同時往客戶指定的監控中心發送，最大支持發送中心6. 支持數據中心動態域名和IP地址訪問
7. 支持DNS動態獲取，防止DNS服務器異常導致的設備當機。
8. 支持雙數據中心備份
9. 支持多數據中心同時接受數據
10. 支持短信、語音、數據等喚醒方式以及超時斷開網絡連接。
11. 支持短消息備份及告警。
12. 多重軟硬件看門狗
13. 數據包傳輸狀態報告。
14. 標準的AT命令界面
15. 可以用做普通撥號MODEM
16. 支持telnet功能。
17. 支持遠程配置，遠程控制
18. 通過串口軟件升級
19. 同時支持LINUX、UNIX和WINDOWS操作系統
（五）產品特性
1. 三層系統保護： 在原來兩級（軟件保護+CPU內置看門狗保護，外置硬件看門狗保護）系統保護的基礎上，增加一級系統監測保護SWP（System Watch Protect），徹底解決了業內”假在線”，”假死機”，”當機”等疑難問題。
2. 超大緩存： 可以提供16M的客戶傳輸數據緩存，解決因網絡瓶頸導致的數據丟失
3. 高速處理CPU： 采用極高速ARM9的工業級CPU，可以更加高速地處理各種協議數據轉換，規避因CPU處理速度慢而導致的數據重傳和丟失等問題
4. DNS自動獲?。鹤詣荧@取DNS，不再需要人工配置輸入DNS，規避了因為選擇的DNS服務器異常，導致DTU設備當機的嚴重現象！
5. 完善的協議棧： 新系統加載了完善的TCP/IP協議棧，原來系統采用的是輕量級TCP/IP(LPIP)協議棧，協議棧是有裁剪的，新系統采用了完善的TCP/IP協議棧，網絡通信性能優異。
6. EMC性能優異：通過電力3000V電擊測試，特別適合在工業領域環境惡劣下使用，系統穩定可靠。
7. 支持多中心：客戶數據可以同時往客戶指定的監控中心發送，最大支持發送中心6. 支持數據中心動態域名和IP地址訪問
7. 支持DNS動態獲取，防止DNS服務器異常導致的設備當機。
8. 支持雙數據中心備份
9. 支持多數據中心同時接受數據
10. 支持短信、語音、數據等喚醒方式以及超時斷開網絡連接。
11. 支持短消息備份及告警。
12. 多重軟硬件看門狗
13. 數據包傳輸狀態報告。
14. 標準的AT命令界面
15. 可以用做普通撥號MODEM
16. 支持telnet功能。
17. 支持遠程配置，遠程控制
18. 通過串口軟件升級
19. 同時支持LINUX、UNIX和WINDOWS操作系統
（五）產品特性
1. 三層系統保護： 在原來兩級（軟件保護+CPU內置看門狗保護，外置硬件看門狗保護）系統保護的基礎上，增加一級系統監測保護SWP（System Watch Protect），徹底解決了業內”假在線”，”假死機”，”當機”等疑難問題。
2. 超大緩存： 可以提供16M的客戶傳輸數據緩存，解決因網絡瓶頸導致的數據丟失
3. 高速處理CPU： 采用極高速ARM9的工業級CPU，可以更加高速地處理各種協議數據轉換，規避因CPU處理速度慢而導致的數據重傳和丟失等問題
4. DNS自動獲?。鹤詣荧@取DNS，不再需要人工配置輸入DNS，規避了因為選擇的DNS服務器異常，導致DTU設備當機的嚴重現象！
5. 完善的協議棧： 新系統加載了完善的TCP/IP協議棧，原來系統采用的是輕量級TCP/IP(LPIP)協議棧，協議棧是有裁剪的，新系統采用了完善的TCP/IP協議棧，網絡通信性能優異。
6. EMC性能優異：通過電力3000V電擊測試，特別適合在工業領域環境惡劣下使用，系統穩定可靠。
7. 支持多中心：客戶數據可以同時往客戶指定的監控中心發送，最大支持發送中心6. 支持數據中心動態域名和IP地址訪問
7. 支持DNS動態獲取，防止DNS服務器異常導致的設備當機。
8. 支持雙數據中心備份
9. 支持多數據中心同時接受數據
10. 支持短信、語音、數據等喚醒方式以及超時斷開網絡連接。
11. 支持短消息備份及告警。
12. 多重軟硬件看門狗
13. 數據包傳輸狀態報告。
14. 標準的AT命令界面
15. 可以用做普通撥號MODEM
16. 支持telnet功能。
17. 支持遠程配置，遠程控制
18. 通過串口軟件升級
19. 同時支持LINUX、UNIX和WINDOWS操作系統
（五）產品特性
1. 三層系統保護： 在原來兩級（軟件保護+CPU內置看門狗保護，外置硬件看門狗保護）系統保護的基礎上，增加一級系統監測保護SWP（System Watch Protect），徹底解決了業內”假在線”，”假死機”，”當機”等疑難問題。
2. 超大緩存： 可以提供16M的客戶傳輸數據緩存，解決因網絡瓶頸導致的數據丟失
3. 高速處理CPU： 采用極高速ARM9的工業級CPU，可以更加高速地處理各種協議數據轉換，規避因CPU處理速度慢而導致的數據重傳和丟失等問題
4. DNS自動獲?。鹤詣荧@取DNS，不再需要人工配置輸入DNS，規避了因為選擇的DNS服務器異常，導致DTU設備當機的嚴重現象！
5. 完善的協議棧： 新系統加載了完善的TCP/IP協議棧，原來系統采用的是輕量級TCP/IP(LPIP)協議棧，協議棧是有裁剪的，新系統采用了完善的TCP/IP協議棧，網絡通信性能優異。
6. EMC性能優異：通過電力3000V電擊測試，特別適合在工業領域環境惡劣下使用，系統穩定可靠。
7. 支持多中心：客戶數據可以同時往客戶指定的監控中心發送，最大支持發送中心達256個
8. RTU全面支持： 新款設備在數據位、停止位、校驗位、流控上，能全面支持業內的所有型號的RTU.解決了原來無法支持7位數據和2位停止位的問題。
十、 總結
　　隨著汽車產業的發展，我國大中城市機動化是不可遏制的事實。據調查，近年來我國經濟發達城市小汽車保有量年增長速度達30%，尤其是私家車增長速度最快。1990~1996年，我國私人汽車保有量由81.3萬猛增到289.7萬，年均遞增23.5%；1998年上海私家車8000輛，而北京有40萬輛。我國加入WTO以后，在一定時期內汽車擁有量會有較大增長，我國大城市人口規模低標是50萬。試想，即使達到歐洲城市人均擁有汽車水平的一半，即人均0.25輛，也是不可想象的事情。即使我們采取協調發展的小汽車發展戰略，也不得不“先行車之憂而憂停車”，我國大中城市應嚴肅正視這個問題。停車問題在我國大城市現已成為難題，必須及早規劃建設停車場（庫），以及為充分發揮停車場（庫）的使用率，改善交通環境而建立智能停車誘導系統，這對于人口眾多的我國大城市具有更加積極深遠的意義。