基于GPS和3G技術(shù)的智能公交終端設(shè)計

最后，通過編寫上層應(yīng)用程序完成圖像采集、GPS信息采集、3G傳輸?shù)裙δ堋Ｏ旅鎺坠?jié)詳細的介紹了幾個主要程序的設(shè)計思想。

3.1 圖像采集程序

在視頻采集方面，本文采用的攝像頭是網(wǎng)眼V2000，它是一款是以ov511為主控芯片的攝像頭。選用它的原因是由于Linux內(nèi)核自帶ov511驅(qū)動，所以不用再自己編寫攝像頭的驅(qū)動程序，只需在定制內(nèi)核的時候選中即可。為開發(fā)節(jié)省了時間。

當Linux系統(tǒng)正常啟動后，插上V2000攝像頭，如果成功加載驅(qū)動，將為攝像頭在/dev/v41/目錄下創(chuàng)建設(shè)備文件device0，上層應(yīng)用程序即可通過此設(shè)備文件訪問攝像頭，實現(xiàn)拍攝圖像的功能。嵌入式系統(tǒng)平臺已搭建成功，要實現(xiàn)實時地獲取圖像，就需要利用V4L(Vidio For Linux)編程接口實現(xiàn)圖像采集程序了。

考慮到攝像頭采集的640x480的RGB圖像數(shù)據(jù)量較大，這里用圖像壓縮函數(shù)put_image_jpeg將圖像轉(zhuǎn)化為JPEG格式，這樣存儲時就減少了占用的NandFlash空間，同時通過3G網(wǎng)絡(luò)回傳監(jiān)控中心時，也減少了傳輸費用和確保傳送成功。

3.2 GPS解析程序

GPS接收機HOLUX的GR-87模塊輸出數(shù)據(jù)格式符合NMEA.183標準。NMEA.0183協(xié)議是由美國國家海洋電子協(xié)會制定的一種串行通信的數(shù)據(jù)協(xié)議，所有輸入輸出信息均為一行ASCII字符。它的一條消息稱為語句(Sentence)，每條語句都以“$”開始，以回車換行符()結(jié)束，中間是用逗號分隔的若干個域。

由于此GPS模塊設(shè)置信息掉電丟失，在每次系統(tǒng)啟動時均要對該GPS模塊進行初始化。將模塊設(shè)置成每秒鐘輸出一次GPS信息。系統(tǒng)啟動后，模塊接收GPS信息，然后解析出GPS信息，根據(jù)解析出來的經(jīng)緯度信息與數(shù)據(jù)區(qū)中存儲的站點信息比較，計算出實際距離。如果距離到達閥值時，啟動GPS報站中斷。

該GPS模塊接收模塊遵循NMEA.0183協(xié)議，可以輸出多種格式的數(shù)據(jù)幀，均以“MYM”開頭。輸出數(shù)據(jù)采用的是ASCII碼字符，內(nèi)容包含了緯度、經(jīng)度、速度、日期、航向及衛(wèi)星狀況等信息。該系統(tǒng)所使用的僅限于$GPRMC定位數(shù)據(jù)幀格式。

系統(tǒng)啟動后，通過串口對GPS模塊進行設(shè)置，由于系統(tǒng)對實時性要求不高，將GPS設(shè)置為每秒鐘輸出一次RMC數(shù)據(jù)。提取GPRMC語句的思路是設(shè)置一個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，把接收到的GPS數(shù)據(jù)都放入這個緩沖區(qū)，當緩沖區(qū)滿了的時侯就在緩沖區(qū)中查找是否接受到GPRMC定位語句，如果沒有接收到則重新接GPS數(shù)據(jù)。

如果找到GPRMC定位語句則還要判斷該語句在緩沖區(qū)中的位置離緩沖區(qū)的最大字節(jié)數(shù)是否大于62個字節(jié)(因為本程序中需要的GPRMC定位語句所包含的字節(jié)數(shù)為62)，然后通過多程序提取相關(guān)經(jīng)緯度、時間和速度等信息并通過數(shù)據(jù)處理線程進行相關(guān)處理。運行過程如圖3所示。

3.3 3G模塊解析程序

MC8630模塊驅(qū)動可以通過驅(qū)動源碼交叉編譯生成。MC8630模塊的加載和撥號連接的過MC8630模塊驅(qū)動可以通過驅(qū)動源碼交叉編譯生成。MC8630模塊的加載和撥號連接的過程如下：

1)在編譯前首先要確認編譯驅(qū)動和編譯內(nèi)核的編譯環(huán)境相同，也就是需要相同版本號的交叉編譯工具(本系統(tǒng)Linux版本號為2.6);

2)修改驅(qū)動源碼Makefde文件，包括添加內(nèi)核源碼目錄和編譯工具;

3)Make編譯之后，生成ztemt.ko;

4)insmod ztemt.ko，生成4個設(shè)備節(jié)點/dev/ttyUSB0-ttyUSB3;

5)mknod/dev/ttyUSB0 c 188 0，創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點;

6)編寫Linux下?lián)芴柲_本、chat配置文件和賬號密碼配置文件;

7)添加內(nèi)核選項，編譯支持PPP協(xié)議的內(nèi)核;

8)pppd call evdo撥號連接，ifconfig查詢網(wǎng)絡(luò)是否連接;

9)ppp-off中斷連接。

4 結(jié)束語

本系統(tǒng)設(shè)計的智能公交終端采用先進的3G/GPS技術(shù)，通過對公交車輛運行時的信息的采集、傳輸和處理，實現(xiàn)了對公交運營車輛的實時監(jiān)控和調(diào)度，迅速調(diào)整公交車輛的運行狀況，提高車輛工作的效率，使公交資源實現(xiàn)最佳利用和分配，達到公交的智能化。