基本信息
- 項目名稱：
- 基于GPS與GSM技術(shù)的遠程導(dǎo)航定位與監(jiān)控系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本項目應(yīng)用GPS和GSM技術(shù)相結(jié)合，從而實現(xiàn)了無線定位與監(jiān)控功能。共分為兩個模塊：移動端與控制端。移動端通過GPS外接天線接收位置信息，包括經(jīng)緯度，速度，海拔高度等，經(jīng)單片機處理以后通過GSM與控制端通信，上位機再將位置信息進行處理，這樣，我們就能在上位機中看到移動目標所處位置，從而達到監(jiān)控的目的。
- 詳細介紹：
- 本系統(tǒng)主要由移動端和控制端兩個模塊構(gòu)成，移動端包括GPS模塊，AVR單片機，GSM模塊三部分，而控制端由GSM和上位機軟件構(gòu)成。GPS模塊主要是通過GPS外接天線接收位置信息，有GGA、GLL、GSA、GSV、RMC等格式，但是對我們有用的只有GGA、RMC兩種格式。故需要用單片機程序控制串口接收信息。單片機提取有用信息后，再通過GSM模塊發(fā)送給控制端的GSM模塊，控制端接收到位置信息以后，通過串口傳給電腦，上位機軟件經(jīng)過處理就能顯示目標點所處位置。并能描述移動點所經(jīng)過的路徑與軌跡。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- (一) 目的及基本思路： 巧妙地將GPS現(xiàn)有的定位功能與GSM無線通信技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)主控中心對移動目標的定位導(dǎo)航、防盜反劫、服務(wù)救援、遠程監(jiān)控、軌跡記錄等功能。 本系統(tǒng)分為兩個模塊：移動終端模塊和控制終端模塊。移動終端模塊由GPS芯片、單片機、GSM模塊構(gòu)成，控制終端模塊由GPRS模塊、上位機軟件構(gòu)成 （二）創(chuàng)新點： 1. 創(chuàng)造性地將GPRS無線通信技術(shù)與GPS定位技術(shù)完美結(jié)合，從而實現(xiàn)監(jiān)控信息本地化到遠程化的跨越。 2. 巧妙地利用上位機軟件，對原始的GPS定位信息進行科學(xué)處理并運用地圖語言顯示，實現(xiàn)監(jiān)控信息的圖形化、形象化、可視化。 （三）技術(shù)關(guān)鍵： 1. 上位機軟件功能實現(xiàn) 上位機軟件主要實現(xiàn)兩項功能： ① 定位與監(jiān)控功能：在匹配的地圖上實時顯示移動終端的當前位置，并能顯示移動終端在一定時間段內(nèi)的運動軌跡。 ② 經(jīng)緯度查詢功能：建立一個信息庫，涵蓋全國縣級及其以上區(qū)域的經(jīng)緯度信息，并提供便捷的查詢服務(wù)。 2. 移動終端的PCB板設(shè)計 由于GSM和GPS信號為高頻，故電路設(shè)計時，應(yīng)考慮將高低頻模塊分開布局，并采用阻抗匹配的方式，從而最大限度的避免信號間的干擾。 （四）主要技術(shù)指標 ? GSM模塊（TC35i）：TC35i的工作電壓輸入端VBATT+，電壓幅度為 3.3V-5.5V，Vtyp = 4.2V，最大電流Imax ≤ 2 A @ GSM天線回波損耗（return loss）≥ 6 dB。最低工作電壓不能低于3.3V。
科學(xué)性、先進性
- (一) 科學(xué)性： 從上世紀末起，將GPS定位技術(shù)、GSM蜂窩移動技術(shù)和GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合成為世界范圍內(nèi)一大研究趨勢。我國也審時度勢，積極制定ITS的發(fā)展戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)化方向的目標。在我國ITS體系框架的43種用戶服務(wù)中就有20幾種需要知道車輛的實時位置，從而實施監(jiān)控、調(diào)度、導(dǎo)航等功能。 本系統(tǒng)的研究正是基于這一前沿的技術(shù)發(fā)展趨勢，巧妙地將GPS現(xiàn)有的定位功能與GSM無線通信技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)主控中心對移動目標的定位導(dǎo)航、防盜反劫、服務(wù)救援、遠程監(jiān)控、軌跡記錄等功能。 (二) 先進性 雖然將GPS、GSM和GIS三大技術(shù)相結(jié)合已然成為世界范圍內(nèi)一大研究應(yīng)用趨勢，但目前尚處于實驗室研究階段，還沒有十分成熟的系統(tǒng)投入實際應(yīng)用。 本系統(tǒng)的研究正是針對這一相對不太成熟的技術(shù)領(lǐng)域，巧妙構(gòu)思，用最簡單、最經(jīng)濟的設(shè)備手段實現(xiàn)各項功能。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 該作品入選河南省第九屆挑戰(zhàn)杯，并在河南大學(xué)創(chuàng)新實驗計劃評比中榮獲優(yōu)秀稱號。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- (一) 使用說明 1. 將移動終端模塊搭載在移動目標上，控制終端模塊通過串口連接至主控中心的計算機上。 2. 打開上位機軟件，點擊連接，并依照提示進行相關(guān)參數(shù)的選擇與設(shè)置，即可通過界面上的文字和圖形雙重語言，獲知移動終端的地理位置與運動情況等信息。 (二) 技術(shù)特點和優(yōu)勢 1. 創(chuàng)造性地將GPRS無線通信技術(shù)與GPS定位技術(shù)完美結(jié)合，從而實現(xiàn)監(jiān)控信息本地化到遠程化的跨越。 2. 巧妙地利用上位機軟件，對原始的GPS定位信息進行科學(xué)處理并運用地圖語言顯示，實現(xiàn)監(jiān)控信息的圖形化、形象化、可視化。 3. 可移植性強。除了定位檢測功能，只需在移動終端上搭載不同功能的傳感器，如：溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器，即可適應(yīng)更多的應(yīng)用領(lǐng)域。 (三) 適應(yīng)范圍及推廣前景 1 .本系統(tǒng)可作為智能交通管理系統(tǒng)，直接應(yīng)用于交通管理部門和物流信息管理系統(tǒng)，實時了解車輛分布與運行情況 2. 本系統(tǒng)還可用于景區(qū)導(dǎo)航與跟蹤，為游客帶來方便，讓游客隨時知道自己所處位置。
同類課題研究水平概述
- 國外GPS已被廣泛應(yīng)用于公交、地鐵、私家車等各方面，目前，國內(nèi)GPS的應(yīng)用還處于萌芽狀態(tài)，但發(fā)展勢頭迅猛。交通運輸行業(yè)已充分意識到它在交通信息化管理方面的優(yōu)勢。 從上世紀末起，將GPS定位技術(shù)、GSM蜂窩移動技術(shù)和GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合成為世界范圍內(nèi)一大研究趨勢。我國也審時度勢，積極制定ITS的發(fā)展戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)化方向的目標。在我國ITS體系框架的43種用戶服務(wù)中就有20幾種需要知道車輛的實時位置，從而實施監(jiān)控、調(diào)度、導(dǎo)航等功能。 事實上，雖然將GPS、GSM和GIS三大技術(shù)相結(jié)合已然成為世界范圍內(nèi)一大研究應(yīng)用趨勢，但目前尚處于實驗室研究階段，還沒有十分成熟的系統(tǒng)投入實際應(yīng)用。
