张航　孙占研　史智博

摘 要：GPRS网络是通用分组无线服务技术的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。在分析GPS，GPRS的技术特点和车载硬件构成的基础上，对监控系统网络的组建和应用进行了探讨、论述。

关键词：GPS；GPRS网；监控系统；通信网络

中图分类号：TN926 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）04-0136-02

目前通信网络分为有线网络和无线网络，在不便布线的地方多采用无线网络通讯方式。主流的无线网主要有GPRS公网方式、MESH无线局域网方式、数传电台通讯方式等。在这几种通讯方式中，GPRS公网通讯可以节省初期搭建基站的造价费用，使用时租用费用低，以移动方式办公，不受地域因素制约。MESH无线局域网和数传电台通讯方式不需要缴纳营业费，但初期搭建基站的一次性投入较高，它们在传输速率方面有着无可比拟的优势。电台通讯方式虽然在专网通讯网络中因价格低而易于被人接受，但是它的扩展性较差，并且要受区域限制和可用频率的限制。现对监控系统通讯网络所采用GPRS方式加以介绍。

1 GPS

GPS 系统是由美国国防部的陆海空三军在20世纪70年代联合研制的新型卫星导航系统。该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。GPS的定位原理实质上就是测量学的空间测距定位，利用在平均20 200 km高空均匀分布在6个轨道上的24 颗卫星发射测距信号码和载波，用户通过接收机接收这些信号测量卫星至接收机之距，再通过一系列方程演算，便可知地面点位坐标。

2 GPRS技术概述

GPRS是目前解决移动通信信息服务的一种较理想的业务，它以数据流量计费，具有覆盖范围广、数据传输速度快等优点。GPRS的推出，为行业和企业用户开展无线办公提供了基础设施平台，为推动移动办公的应用和发展创造了有利条件。GPRS的出现为企业和行业用户开展无线办公提供了一种新的选择。

但是GPRS网络的使用也有局限，需要运营商在使用地区实现信号无盲区覆盖。那些信号不好的地区，需要与运营商协调，对GPRS网络进行信号加强。如果该地区根本不存在GPRS网络，建议采用其他通讯方式。GPRS技术特点表现在通讯范围广、数据传输速率高、移动性好、兼容性强这几个方面。

3 GPRS布网方式

3.1 公网固定IP连接

中心采用ADSL等因特网公网连接，采用公网固定IP服务。此种方案先向因特网运营商申请ADSL宽带业务，中心有公网固定IP。DTU直接向中心发起连接，运行可靠稳定。

3.2 专网私有固定IP广域连接

中心采用APN专线，所有点都采用内网固定IP客户中心通过一条APN专线接入移动公司GPRS网络，双方互联路由器之间采用私有固定IP地址进行广域连接，GGSN和移动公司互联路由器直接采用GRE隧道。为客户分配主用的APN，普通用户不得申请该APN。只有用于GPRS专用网的SIM卡才能进入专网APN，这样防止其他非法用户的进入。

3.3 两种连接方式的优缺点比较

使用私有固定IP地址的专网连接，GPRS信号上传时采用APN专线，由专门的接入点直接访问移动公司的服务器。调度室与移动公司之间采用光纤专线连接的方式，无需经过其他路由节点的跳转，且不经过因特网中转，所以在实时性、稳定性和安全性方面比使用固定IP地址连接的公网有了大大提高，但是服务费较贵。

4 车载硬件和监控网络构成

根据市场现有硬件资源，可由工业嵌入式主板、GPS接收机、GPRS模块、液晶屏等构成车载GPS监控硬件平台，结构如图1所示。

上述硬件方案只是利用GPRS众多方案中的一种，这种方案能够很快成型，从而被推向市场，其中一些电路原理图（如电源等）不再赘述。

上述车载硬件、因特网公网固定IP以及计算机和相应软件可构成GPS监控系统。系统车载硬件设备通过读取天空中卫星的星历数据，在GPS接收机中解算出该设备所处地理位置的经度、纬度、速度等信息数据，并通过串口传送给嵌入式计算机。该数据经过计算机处理成通讯协议所规定的数据格式后，再通过GPRS网络把数据传送到监控中心数据库服务器。数据按照一定格式贮存于数据库服务器，同时也被监控中心内其他被授权的计算机读取。其中一台计算机可以作为监视机，通过局域网访问数据库服务器读取所有需要监控的设备数据（包括设备型号、操作人员、设备状态，设备所处位置经度、纬度等），并在相应的电子地图中显示。该监控系统硬件通讯示意图如图2.

图2是利用GPRS技术组建的无线通信网络，随着控制区域的变化，可能会需要移动公司加强盲区信号。在GPRS网络里，如果要添加新的设备，只需要在新设备中添加一个卡号即可。

5 应用领域

用GPRS构建的GPS监控系统，根据现场环境适当扩展后可应用于矿山、公交、急救和安防等方面。

参考文献

[1]麻信洛，李晓中.无线局域网构建及应用[M].北京：国防工业出版社，2006.

〔编辑：陈文强〕

Abstract： GPRS network is a general packet radio service technology for short， which is available to users of GSM mobile phones a mobile data services. On the basis of analysis of GPS， GPRS technology features and hardware components on the car， on the establishment and application of network monitoring systems were discussed， discussed.

Key words： GPS； GPRS network； monitoring system； communications networkendprint

摘 要：GPRS网络是通用分组无线服务技术的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。在分析GPS，GPRS的技术特点和车载硬件构成的基础上，对监控系统网络的组建和应用进行了探讨、论述。

关键词：GPS；GPRS网；监控系统；通信网络

中图分类号：TN926 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）04-0136-02

目前通信网络分为有线网络和无线网络，在不便布线的地方多采用无线网络通讯方式。主流的无线网主要有GPRS公网方式、MESH无线局域网方式、数传电台通讯方式等。在这几种通讯方式中，GPRS公网通讯可以节省初期搭建基站的造价费用，使用时租用费用低，以移动方式办公，不受地域因素制约。MESH无线局域网和数传电台通讯方式不需要缴纳营业费，但初期搭建基站的一次性投入较高，它们在传输速率方面有着无可比拟的优势。电台通讯方式虽然在专网通讯网络中因价格低而易于被人接受，但是它的扩展性较差，并且要受区域限制和可用频率的限制。现对监控系统通讯网络所采用GPRS方式加以介绍。

1 GPS

GPS 系统是由美国国防部的陆海空三军在20世纪70年代联合研制的新型卫星导航系统。该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。GPS的定位原理实质上就是测量学的空间测距定位，利用在平均20 200 km高空均匀分布在6个轨道上的24 颗卫星发射测距信号码和载波，用户通过接收机接收这些信号测量卫星至接收机之距，再通过一系列方程演算，便可知地面点位坐标。

2 GPRS技术概述

GPRS是目前解决移动通信信息服务的一种较理想的业务，它以数据流量计费，具有覆盖范围广、数据传输速度快等优点。GPRS的推出，为行业和企业用户开展无线办公提供了基础设施平台，为推动移动办公的应用和发展创造了有利条件。GPRS的出现为企业和行业用户开展无线办公提供了一种新的选择。

但是GPRS网络的使用也有局限，需要运营商在使用地区实现信号无盲区覆盖。那些信号不好的地区，需要与运营商协调，对GPRS网络进行信号加强。如果该地区根本不存在GPRS网络，建议采用其他通讯方式。GPRS技术特点表现在通讯范围广、数据传输速率高、移动性好、兼容性强这几个方面。

3 GPRS布网方式

3.1 公网固定IP连接

中心采用ADSL等因特网公网连接，采用公网固定IP服务。此种方案先向因特网运营商申请ADSL宽带业务，中心有公网固定IP。DTU直接向中心发起连接，运行可靠稳定。

3.2 专网私有固定IP广域连接

中心采用APN专线，所有点都采用内网固定IP客户中心通过一条APN专线接入移动公司GPRS网络，双方互联路由器之间采用私有固定IP地址进行广域连接，GGSN和移动公司互联路由器直接采用GRE隧道。为客户分配主用的APN，普通用户不得申请该APN。只有用于GPRS专用网的SIM卡才能进入专网APN，这样防止其他非法用户的进入。

3.3 两种连接方式的优缺点比较

使用私有固定IP地址的专网连接，GPRS信号上传时采用APN专线，由专门的接入点直接访问移动公司的服务器。调度室与移动公司之间采用光纤专线连接的方式，无需经过其他路由节点的跳转，且不经过因特网中转，所以在实时性、稳定性和安全性方面比使用固定IP地址连接的公网有了大大提高，但是服务费较贵。

4 车载硬件和监控网络构成

根据市场现有硬件资源，可由工业嵌入式主板、GPS接收机、GPRS模块、液晶屏等构成车载GPS监控硬件平台，结构如图1所示。

上述硬件方案只是利用GPRS众多方案中的一种，这种方案能够很快成型，从而被推向市场，其中一些电路原理图（如电源等）不再赘述。

上述车载硬件、因特网公网固定IP以及计算机和相应软件可构成GPS监控系统。系统车载硬件设备通过读取天空中卫星的星历数据，在GPS接收机中解算出该设备所处地理位置的经度、纬度、速度等信息数据，并通过串口传送给嵌入式计算机。该数据经过计算机处理成通讯协议所规定的数据格式后，再通过GPRS网络把数据传送到监控中心数据库服务器。数据按照一定格式贮存于数据库服务器，同时也被监控中心内其他被授权的计算机读取。其中一台计算机可以作为监视机，通过局域网访问数据库服务器读取所有需要监控的设备数据（包括设备型号、操作人员、设备状态，设备所处位置经度、纬度等），并在相应的电子地图中显示。该监控系统硬件通讯示意图如图2.

图2是利用GPRS技术组建的无线通信网络，随着控制区域的变化，可能会需要移动公司加强盲区信号。在GPRS网络里，如果要添加新的设备，只需要在新设备中添加一个卡号即可。

5 应用领域

用GPRS构建的GPS监控系统，根据现场环境适当扩展后可应用于矿山、公交、急救和安防等方面。

参考文献

[1]麻信洛，李晓中.无线局域网构建及应用[M].北京：国防工业出版社，2006.

〔编辑：陈文强〕

Abstract： GPRS network is a general packet radio service technology for short， which is available to users of GSM mobile phones a mobile data services. On the basis of analysis of GPS， GPRS technology features and hardware components on the car， on the establishment and application of network monitoring systems were discussed， discussed.

Key words： GPS； GPRS network； monitoring system； communications networkendprint

摘 要：GPRS网络是通用分组无线服务技术的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。在分析GPS，GPRS的技术特点和车载硬件构成的基础上，对监控系统网络的组建和应用进行了探讨、论述。

关键词：GPS；GPRS网；监控系统；通信网络

中图分类号：TN926 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）04-0136-02

目前通信网络分为有线网络和无线网络，在不便布线的地方多采用无线网络通讯方式。主流的无线网主要有GPRS公网方式、MESH无线局域网方式、数传电台通讯方式等。在这几种通讯方式中，GPRS公网通讯可以节省初期搭建基站的造价费用，使用时租用费用低，以移动方式办公，不受地域因素制约。MESH无线局域网和数传电台通讯方式不需要缴纳营业费，但初期搭建基站的一次性投入较高，它们在传输速率方面有着无可比拟的优势。电台通讯方式虽然在专网通讯网络中因价格低而易于被人接受，但是它的扩展性较差，并且要受区域限制和可用频率的限制。现对监控系统通讯网络所采用GPRS方式加以介绍。

1 GPS

GPS 系统是由美国国防部的陆海空三军在20世纪70年代联合研制的新型卫星导航系统。该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。GPS的定位原理实质上就是测量学的空间测距定位，利用在平均20 200 km高空均匀分布在6个轨道上的24 颗卫星发射测距信号码和载波，用户通过接收机接收这些信号测量卫星至接收机之距，再通过一系列方程演算，便可知地面点位坐标。

2 GPRS技术概述

GPRS是目前解决移动通信信息服务的一种较理想的业务，它以数据流量计费，具有覆盖范围广、数据传输速度快等优点。GPRS的推出，为行业和企业用户开展无线办公提供了基础设施平台，为推动移动办公的应用和发展创造了有利条件。GPRS的出现为企业和行业用户开展无线办公提供了一种新的选择。

但是GPRS网络的使用也有局限，需要运营商在使用地区实现信号无盲区覆盖。那些信号不好的地区，需要与运营商协调，对GPRS网络进行信号加强。如果该地区根本不存在GPRS网络，建议采用其他通讯方式。GPRS技术特点表现在通讯范围广、数据传输速率高、移动性好、兼容性强这几个方面。

3 GPRS布网方式

3.1 公网固定IP连接

中心采用ADSL等因特网公网连接，采用公网固定IP服务。此种方案先向因特网运营商申请ADSL宽带业务，中心有公网固定IP。DTU直接向中心发起连接，运行可靠稳定。

3.2 专网私有固定IP广域连接

中心采用APN专线，所有点都采用内网固定IP客户中心通过一条APN专线接入移动公司GPRS网络，双方互联路由器之间采用私有固定IP地址进行广域连接，GGSN和移动公司互联路由器直接采用GRE隧道。为客户分配主用的APN，普通用户不得申请该APN。只有用于GPRS专用网的SIM卡才能进入专网APN，这样防止其他非法用户的进入。

3.3 两种连接方式的优缺点比较

使用私有固定IP地址的专网连接，GPRS信号上传时采用APN专线，由专门的接入点直接访问移动公司的服务器。调度室与移动公司之间采用光纤专线连接的方式，无需经过其他路由节点的跳转，且不经过因特网中转，所以在实时性、稳定性和安全性方面比使用固定IP地址连接的公网有了大大提高，但是服务费较贵。

4 车载硬件和监控网络构成

根据市场现有硬件资源，可由工业嵌入式主板、GPS接收机、GPRS模块、液晶屏等构成车载GPS监控硬件平台，结构如图1所示。

上述硬件方案只是利用GPRS众多方案中的一种，这种方案能够很快成型，从而被推向市场，其中一些电路原理图（如电源等）不再赘述。

上述车载硬件、因特网公网固定IP以及计算机和相应软件可构成GPS监控系统。系统车载硬件设备通过读取天空中卫星的星历数据，在GPS接收机中解算出该设备所处地理位置的经度、纬度、速度等信息数据，并通过串口传送给嵌入式计算机。该数据经过计算机处理成通讯协议所规定的数据格式后，再通过GPRS网络把数据传送到监控中心数据库服务器。数据按照一定格式贮存于数据库服务器，同时也被监控中心内其他被授权的计算机读取。其中一台计算机可以作为监视机，通过局域网访问数据库服务器读取所有需要监控的设备数据（包括设备型号、操作人员、设备状态，设备所处位置经度、纬度等），并在相应的电子地图中显示。该监控系统硬件通讯示意图如图2.

图2是利用GPRS技术组建的无线通信网络，随着控制区域的变化，可能会需要移动公司加强盲区信号。在GPRS网络里，如果要添加新的设备，只需要在新设备中添加一个卡号即可。

5 应用领域

用GPRS构建的GPS监控系统，根据现场环境适当扩展后可应用于矿山、公交、急救和安防等方面。

参考文献

[1]麻信洛，李晓中.无线局域网构建及应用[M].北京：国防工业出版社，2006.

〔编辑：陈文强〕

Abstract： GPRS network is a general packet radio service technology for short， which is available to users of GSM mobile phones a mobile data services. On the basis of analysis of GPS， GPRS technology features and hardware components on the car， on the establishment and application of network monitoring systems were discussed， discussed.

Key words： GPS； GPRS network； monitoring system； communications networkendprint