基于北斗和GPRS技术的新版云电子狗设计

基于北斗和ＧＰＲＳ技术的新版云电子狗设计术　福州大学至诚学院朱敏琛蔡亮明　张小波王罡　［摘要］　为了避免当前市场流行电子狗的误报以及道路电子眼信息更新滞后等问题，该文设计一款基于北斗和ＧＰＲＳ技术的　云电子狗。该设备能准确提示电子眼等测速设备存在，防止车主超速违规。通过ＧＳＭ模块的ＧＰＲＳ功能发送北斗定位数据到　云服务端，同时向服务器请求自身周边的测速设备信息。云端服务器使用ｓｏｃｋｅｔ监听指定端口，收到终端数据后经处理保存　在ＭｙＳＱＬ数据库中。如果终端行驶路途前方２００米有测速仪就下发报文通知终端减速行驶，同时在路况很差时通知终端及时　避让。本系统的北斗模块和ＧＳＭ模块都相对独立，可以按需求安装到主板上，方便客户升级。　［关键词］　云电子狗　北斗模块ＧＰＲＳ　ＭｙＳＱＬ　

早期的电子狗ｆｌ　只是无线信号接收机【２】，生产厂家在电子　眼和固定测速的地方埋下无线电发射器，根据路段的限速等　信息，不断发送路段限速信息的信号。装有电子狗的车开到　附近时，无线信号接收机就会收到无线电信号，利用电子狗　中的软硬件解码出路段限速等信息，再用电子狗的喇叭播报　提示信息。早期电子狗的缺点十分突出，不管摄像头是否真　正在工作，信号发射机都会发出信号，而对驾驶员来讲是误　报。随着科技的发展与时代的进步，老一代的电子狗因技术　和人为问题被淘汰，云电子狗的概念应运而生。但是目前云　电子狗厂家都无法在现有车载设备上进行升级。而本研究设　计的云电子狗将终端模块和服务端模块独立设计，北斗模块　口】和ＧＳＭ模块［４】相对独立，可以方便地集成到现有车载设备　。　１技术背景介绍　Ｑｗ２００　Ｇ３１１６］是一款可以支持ＥＧＳＭ９００／ＤＣＳ１８００的　ＧＳＭ／ＧＰＲＳ无线模块。ＱＷ２００　Ｇ３系列模块集成数据传输、　语音通话、增值业务、电源管理等功能，结合可定制的应用　处理程序，轻松搭建完整应用终端。　ＧＮＭ２５１型模块是一款支持北斗ＲＤＳＳ／ＲＮＳＳ功能的多　模模块【＿　。模块与主机用ＵＡＲＴ串口通讯，模块串口采用　ＮＭＥＡＩｓ］＿０１８３协议输出定位数据，使用ＵＢＸ控制协议。．　Ｓｏｃｋｅｔ［９］在组网领域的首次使用是在１９７０年２月１２日　·福建省中青年教师教育科研产学研Ａ类项目（编号：ＪＡ１３３５７）。　发布的文献ＩＥＴＦ　ＲＦＣ３３［∞　中发现的，撰写者为Ｓｔｅｐｈｅｎ　Ｃａｒｒ、　Ｓｔｅｖｅ　Ｃｒｏｃｋｅｒ和Ｖｉｎｔ　Ｃｅｒｆｏ　Ｓｏｃｋｅｔ源于Ｕｎｉｘ，而Ｕｎｉｘ／Ｌｉｎｕｘ　最重要的思想就是“一切皆文件”，任何设备都可以用“打开　（ｏｐｅｎ）－－－｝读写（ｗｒｉｔｅ／ｒｅａｄ）－－－￣关闭（ｃｌｏｓｅ）”模式来操作。　

２基于北斗和ＧＰＲＳ技术的云电子狗设计　２．１功能设计　北斗模块采集到定位数据传送给车载终端，ＱＷ２００　Ｇ３　１　在ＧＳＭ网络通讯正常的情况下主动向服务器发起连接请求。　在服务器接受请求后，不断上传定位数据，同时向服务器请　求自身周边的测速雷达等信息。服务器将终端的定位数据存　人数据库中，并检测如果终端行驶路途前方２００米有测速仪，　就下发报文通知终端减速行驶，同时在路况很差时通知终端　及时避让。　２．２系统流程图　车载终端硬件构成如图１所示，车载终端工作流程如图　２所示，服务端工作流程如图３所示。　

图１终端硬件构成　

２０１６年第４期（总第１１２期）　９　２．３．２服务端ＭｙＳＱＬ　根据服务端流程、协议数据要求以及功能需求，服务端　数据库创建一张北斗数据表，其中设置数据类型见表３。　表３北斗数据表　

３功能实现　３．１获取定位数据　根据定位数据格式，需要对￥ＧＰＲＭＣ和第２位的定位状　态进行判断，这里用Ｃ语言中的ｓ仃ｓ仃函数可以查找到字符　串首次出现的位置，二者都存在的情况下再对￥和　之间的所　有字符ＡＳＣＩＩ码进行异或运算，把计算结果与北斗模块串口　读取到的校验位进行对比，如果二者相等就认为这组定位数　据是可以使用的。　３．２ＧＳＭ模块ＡＴ指令　根据终端工作流程的设计使用ＡＴ指令对ＧＳＭ模块进　行操作。初始化ＧＳＭ模块代码如下：　ｃｏｎｓｔ　ｃｈａｒ　ｗｒｉｔｅ［］＝｛”ＡＴ”，”ＡＴ＋ＣＰＩＮ？”，”ＡＴ＋ＣＧＳＮ”，”ＡＴ＋ＱＩＯＰＥＮ：　Ｖ＇ＴＣＰＶ＇，＼”１２０．２５．２０７．１　＼”８８８７＼…’｝；　ｆ０　ｉ＝０；ｉ＜３．ｉ＋＋）｛　ｍｅｍｓｅｔ（ｂｕｆ，’＼０’．ＣＯＭ＿ＭＡＸ　ＢＵＦＦＥＲ＋１）；　ｓ￣ｃｐｙ（ｂｕｆｉ　（ｗｒｉｔｅ＋ｉ））；　ｓ仃Ｉ：ａｔ（ｂｕ￡”＼ｒ”）；　ｗＣｏｕｎｔ＝Ｃｏｍ　Ｗｒｉｔｅ（ｆｄｇｓｍ，ｂｕｆ，ｓｔｒｌｅｎ（ｂｕｆ））；　）　最终客户端发送数据格式如下：　

Ｉｍｅｉ，ｔｉｍｅ，ｌａｔ，ＮｏＳ，ｌｎｇ，ＥｏＷ，ｓｐｅｅｄ　例如：　８６５８８８０２５６２８３Ｏ８，１４３６３６．００，Ａ，２６０４．５５３０３，Ｎ，１　１９１５．６２２　３　１，Ｅ，０．０２９，，２５０３　１　５，，，Ａ　－３服务端ｓｏｃｋｅｔ　服务端使用ｓｏｃｋｅｔ（）、ｂｉｎｄ０、ｌｉｓｔｅｎ０函数之后等待客户　端的连接请求。部分代码如下：　｜｜｛定　ｓｏｃｋｆｄ　

ｉｎｔ　ｓｅｒｖｅｒｓｏｃｋｆｄ　ｓｏｃｋｅｔ（ＡＦ＿ＩＮＥＴ，ＳＯＣＫ＿ＳＴＲＥＡＭ，０）；　

｜｜｜　ｓｏｃｋａｄｄｒ　ｉｎ　ｓｔｒｕｃｔ　ｓｏｃｋａｄｄｒ＿ｉｎ　ｓｅｒｖｅｒｓｏｃｋａｄｄｒ；　

ｓｅｒｖｅｒ—ｓｏｃｋａｄｄｒ．ｓｉｎ＿

ｆａｍｉｌｙ＝Ａ　ＩＮＥＴ；　

ｓｅｒｖｅｒｓｏｃｋａｄｄｒ．ｓｉｎ＿ｐｏｒｔ＝ｈｔｏｎｓ（ＭＹＰＯＲＴ）；　

ｓｅｒｖｅｒｓｏｃｋａｄｄｒ．ｓｉｎ＿＿ａｄｄｒ．ｓ＿ａｄｄｒ：ｈｔｏｎｌ（１ＮＡＤＤＲ＿ＡＮＹ）；　

ｒｅｔ　ｓｅｔｓｏｃｋｏｐｔ（ｓｅｒｖｅｒｓｏｃｋｆｄ，ＳＯＬ＿ＳＯＣＫＥＴ，ＳＯ—　ＲＥｕＳＥＡＤＤＲ，＆ｏｎ，ｓｉｚｅｏｆ（ｏｎ））；　／／／ｂｉｎｄ，成功返回０，出错返回．１　

ｉｆ（ｂｉｎｄ（ｓｅｒｖｅｒ　ｓｏｃｋｆｄ，（ｓｔｒｕｃｔ　ｓｏｃｋａｄｄｒ　）＆ｓｅｒｖｅｒ—　ｓｏｃｋａｄｄｒ，ｓｉｚｅｏｆ（ｓｅｒｖｅｒ＿ｓｏｃｋａｄｄｒ））＝＝一１）　｛　ｐｅｒｒｏｒ（”ｂｉｎｄ”）；　ｅｘｉｔ（１）；　｝　／／／ｌｉｓｔｅｎ，成功返回０，出错返回．１　

ｉｆ（１ｉｓｔｅｎ（ｓｅｒｖｅｒｓｏｃｋｆｄ，ＱＵＥＵＥ）一一１）　｛　ｐｅｒｒｏｒ（”ｌｉｓｔｅｎ”）；　ｅｘｉｔ（１）；　｝　３．４服务端接收客户端数据的处理　服务端收到客户端数据之后使用ＢｅｉｄｏｕＤａｔａ０函数处理　为格式化数据。首先用ｓｔｒｌｅｎ０函数判断收到的字符数是否大　于３０，然后使用ｓｔｒｓｔｒ依次判断’，’的位置，并把前半部分截　取出来存到对应的字符串中，把当前字符串’，’之后的部分赋　给新的字符串，下一次再对新的字符串进行上面的操作，直　到该字符串结束。部分代码如下：　ｃｈａｒ　ＢｅｉｄｏｕＤａｔａ（ｃｈａｒ　Ｂｅｉｄｏｕｂｕｆｆｅｒ）　｛　

ｄ＝ｓｔｒｓｔｒ（ｂｅｉｄｏｕｂｕｆｆｅｒ，，，，，，）；｜｜　ｉｍｅｉ旃ｔｉｍｅ　ｉｆ（ｄＩ＝ＮＵＬＬ）　｛　ｉｆ（ｓｔｒｌｅｎ（ｂｅｉｄｏｕｂｕｆｆｅｒ）－ｓｔｒｌｅｎ（ｄ）！＝１５）　ｆｏｒ（ｉ＝０；ｉ＜ｓｔｒｌｅｎ（ｄ）＋１５：ｉ＋＋）　ａ［ｉ］＝ｂｅｉｄｏｕｂｕｆｆｅｒ［ｓｔｒｌｅｎ（ｂｅｉｄｏｕｂｕｆｆｅｒ）－ｓｔｒｌｅｎ（ｄ）一１　５＋ｉ】；　ｅｌｓｅ　ｆｏｒ（ｉ＝０；ｉ＜ｓｔｒｌｅｎ（ｂｅｉｄｏｕｂｕｆｆｅｒ）；ｉ＋＋）ａ［ｉ］＝ｂｅｉｄｏｕｂｕｆｆｅｒ［ｉ］；　ｍｅｍｓｅｔ（ｉｍｅｉ，’＼０’，１　６）；　ｆｏｒ（ｉ＝０；ｉ＜ｌ　５；ｉ＋＋）　ｉｍｅｉ［ｉ］＝ａ［ｓｔｒｌｅｎ（ａ）一ｓｔｒｌｅｎ（ｄ）－１５＋ｉ］；ｉｍｅｉ［１５］＝’＼Ｏ’：　ｓｔｒｃｐｙ（ｄａｔａ，＂＇＂）；ｓｔｒｃａｔ（ｄａｔａ，ｉｍｅｉ）；ｓｔｒｃａｔ（ｄａｔａ，…，…）；　

２０１６年第４期（总第１１２期）　１１　基于北斗和ＧＰＲＳ技术的新版云电子狗设计　ｔｉｍｅ［０］＝ａ［１６］；ｔｉｍｅ［１］＝ａ［１７］；ｔｉｍｅ［２］＝’：’；ｔｉｍｅＤ］＝ａ［１８］；ｔｉｍｅ［４］　＝ａ［１９］；ｔｉｍｅ［５］＝’：’；ｔｉｍｅ［６］＝ａ［２０］；ｔｉｍｅ［７］＝ａ［２１］；ｔｉｍｅ［８］＝’＼０’；１１　ｐｒｉｎｔｆ（”ｔｉｍｅ＝％ｓ＼Ｉｌ”．ｔｉｍｅ）；　ｍｅｍｓｅｔ（ｔｍｐ，’＼０’，ＣＯＭ＿ＭＡＸ＿ＢＵＦＦＥＲ）；　ｆｏｒ（ｉ＝０；ｉ＜ｓｔｒｌｅｎ（ａ）一１９；ｉ＋＋）　ｔｍｐ［ｉ］＝ａ［ｉ＋２８］；／／ｐｒｉｎｔｆ（”ｔｍｐ＝％ｓ＼Ｉｌ”．ｔｍｐ）；　／／ｉｍｅｉ，ｔｉｍｅ截取完毕　

ｄ＝ｓｔｒｓｔｒ（ｔｍｐ｝Ｉｔ　１１）；／／ｌａｔｓ，ＮｏＳ　ｉｆ（ｄ！＝ＮＵＬＬ）　｛　ｆｏｒ（ｉ＝０；ｉ＜ｓｔｒｌｅｎ（ｔｍｐ）一ｓｔｒｌｅｎ（ｄ）；ｉ＋＋）ｌａｔｓ［ｉ］＝ｔｍｐ［ｉ］；　ＮｏＳ＝　ｆｄ＋１　ｆｏｒ（ｉ＝０；ｉ＜ｓｔｒｌｅｎ（ｄ）－３；ｉ＋＋）　ｔｍｐｂｕｆ［ｉ］＝ｔｍｐ［ｓｔｒｌｅｎ（ｔｍｐ）一ｓｔｒｌｅｎ（ｄ）＋３＋ｉ】；　ｍｅｍｓｅｔ（ｔｍｐ，’＼Ｏ’，ＣＯＭ＿ＭＡＸ＿ＢＵＦＦＥＲ）；　｝　……／／依次截取ｉｍｅｉ，ｔｉｍｅ，ｌａｔｓ，ＮｏＳ，ｌｎｇｓ，ＥｏＷ，ｓｐｅｅｄ，　ｄａｔｅ　∥最终拼接起来　ｓｔｒｃａｔ（ｄａｔａ，ｄａｔｅ）；　ｓｔｒｃａｔ（ｄａｔａ，”　”）；　ｓｔｒｃａｔ（ｄａｔａ，ｔｉｍｅ）；ｓｔｒｃａｔ（ｄａｔａ，＂＇，＇＂）；　ｓｔｒｃａｔ（ｄａｔａ，ｓｐｅｅｄｓ）；ｓｔｒｃａｔ（ｄａｔａ，”’，…）；　ｓｔｒｃａｔ（ｄａｔａ，ｌａｔｓ）；ｓｔｒｃａｔ（ｄａｔａ，＂＇，＇＂）；ｄａｔａ［ｓｔｒｌｅｎ（ｄａｔａ］Ｉ］＝ＮｏＳ；ｓｔｒｃａｔ　（ｄａｔａ，Ｉｌｌ，ｉｔ＇Ｊ，．　ｓｔｒｃａｔ（ｄａｔａ，ｌｎｇｓ）；ｓｔｒｃａｔ（ｄａｔａ　ｔｔ＇ｌｉｌ１）；ｄａｔａ［ｓｔｒｌｅｎ（ｄａｔａ）］＝ＥｏＷ；ｓｔｒｃａｔ　（ｄａｔａ，”…）；　ｄａｔａ［ｓｔｒｌｅｎ（ｄａｔａ）］＝’＼０’；　ｒｅｔｕｒｎ　ｄａｔａ；　｝　测试程序时第１行为服务器接收到客户端的数据，第２　行为服务端处理后的结果，第３行为最终执行ｓｑ１时的语句，　运行结果如下：　８６５８８８０２５６２８３Ｏ８，１６０９１８．００，Ａ，２６０４．５６７８９，Ｎ，１　１９１５．６４９３４，Ｅ，　０．１２０，，２７０３　１　５，，，Ａ　’８６５８８８０２５６２８３Ｏ８’．’２０ｌ　５－０３—２７　１６：０９：１８＇７＇０．０１２０＇，＇２６０４．５６７８９’，’Ｎ’，’１１９１５．６４９３４＇，＇Ｅ’　ｓｑｌ＝ｉｎｓｅｒｔ　ｉｎｔｏ　ｂｅｉｄｏｕ　ｖａｌｕｅｓ（’８６５８８８０２５６２８３０８＇，＇２０１５—０３－２７　１６：０９：１８’，’Ｏ．０１２０＇，＇２６０４．５６７８９’，’Ｎ’，’１１９１５．６４９３４＇，＇Ｅ’）；　３．５服务端ＭｙＳＱＬ数据库　服务端接收到客户端数据之后，按照协议格式将ｉｍｅｉ，　１２　２０１６年第４期（总第１１２期）　ｔｉｍｅ，ｌａｔ，ＮｏＳ，ｌｎｇ，ＥｏＷ，ｓｐｅｅｄ取出并组成ｓｑ１语句。　引用＜ｍｙｓｑｌ／ｍｙｓｑｌ＿ｈ＞头文件初始化、连接本地ｍｙｓｑｌ数　据库，连接成功之后设置查询时使用ｕｔｆ８编码，用　ｍｙｓｑｌｑｕｅｒｙ函数执行插入操作。　插入操作代码如下：　ｉｆ（ｍｙｓｑｌ　ｑｕｅｒｙ（＆ｍｙｓｑｌ，ｓｑ１）！＝０）｛　ｐｒｉｎｔｆ（”执行ｍｙｓｑｌ语句发生错误！＼Ｉ１”）；　ｍｙｓｑｌ＿ｃｌｏｓｅ（＆ｍｙｓｑ１）；　ｒｅｔｕｒｎ一１；　）　经过测试，将数据库中的数据显示出来，ｓｅｌｅｃｔ　ｆｒｏｍ　ｂｅｉｄｏｕ