雷莎莎-基于網(wǎng)絡的多功能小型轎車

1、基于網(wǎng)絡的多功能小型轎車摘要：隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的新型網(wǎng)絡技術(shù)進入到我們的生活之中，由于我們的生活已近離不開汽車，所以，我們來研究網(wǎng)絡在現(xiàn)代汽車中的應用。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡，GPS，CAN總線，分散式計算，云計算 引言： 現(xiàn)在網(wǎng)絡技術(shù)在汽車行業(yè)發(fā)展很快，我們現(xiàn)在每天都會為這些技術(shù)而驚喜，所以，本文對現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)在汽車行業(yè)的設(shè)計和應用進行分析，通過分析，我們就能更好的發(fā)展新的技術(shù)。1.汽車防盜的網(wǎng)絡技術(shù)應用今天汽車防盜成為一個重要的社會問題，防盜技術(shù)已經(jīng)與安全、環(huán)保、節(jié)能一起被列為汽車技術(shù)發(fā)展的四大課題。目前世界上還沒有絕對安全的汽車，任何一種防盜裝置都有被破解的可能，只是隨著時間的

2、推移，人們在汽車領(lǐng)域里的創(chuàng)新發(fā)明也越來越多，應用到汽車方面的防盜技術(shù)也在隨著盜車賊的大量出現(xiàn)而變得更加先進。汽車防盜主要有各種防盜產(chǎn)品和原廠防盜設(shè)備。汽車防盜產(chǎn)品主要分兩大類，機械防盜產(chǎn)品和電子防盜產(chǎn)品。機械防盜產(chǎn)品有車輪鎖,擋鎖和方向盤鎖。電子防盜產(chǎn)品從普通的電子防盜器到手機遙控的GSM和衛(wèi)星定位的GPS。機械防盜產(chǎn)品是市面上最簡單最廉價的一種，其原理是將轉(zhuǎn)向盤和控制踏板或擋柄鎖住。其優(yōu)點是價格便宜，安裝簡便;缺點是防盜不徹底，機械式防盜器主要是起到限制車輛操作的作用，對防盜方面能夠提供的幫助有限，很難抵擋住鐵撬、鋼鋸、大剪刀等重型工具的盜竊。但如果歹徒用特制的開鎖工具，或者用高腐蝕性的化學

3、試劑通過鎖孔腐蝕鎖芯，偷盜汽車也只是幾分鐘的事情。此外每次拆裝麻煩，不用時還要找地方放置。所謂電子防盜，簡而言之就是給車鎖加上電子識別，開鎖配鑰匙都需要輸入十幾位密碼的汽車防盜方式，它一般具有遙控技術(shù)，是隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種防盜方式。電子防盜系統(tǒng)在機械式防盜器的基礎(chǔ)上，加入電子防盜，實際上就是給車鎖加上電子識別碼，開鎖或配鑰匙都需要輸入十幾位密碼。主要靠鎖定點火或起動來達到防盜的目的。但是電子防盜系統(tǒng)價格稍高，警報聲誤報情況也較多，容易引起居民的反感。GPS的工作原理是利用接收衛(wèi)星發(fā)射信號與地面監(jiān)控設(shè)備和GPS信號接收機組成全球定位系統(tǒng)，衛(wèi)星星座連續(xù)不斷發(fā)送動態(tài)目標的三維位置

4、、速度和時間信息。保證車輛在地球上的任何地點、任何時刻都至少能收到衛(wèi)星發(fā)出的信號。GPS主要是靠鎖定點火或啟動來達到防盜的目的，同時還可通過GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，將報警處和報警車輛所在位置無聲地傳送到報警中心。因此，只要每輛移動車輛上安裝的GPS車載機能正常的工作，再配上相應的信號傳輸鏈路(如GSM移動通訊網(wǎng)絡和電子地圖)，建一個專門接收和處理各個移動目標發(fā)出的報警和位置信號的監(jiān)控室，就可形成一個衛(wèi)星定位的移動目標監(jiān)控系統(tǒng)。GPS網(wǎng)絡防盜器不僅可以在一定范圍內(nèi)實時監(jiān)測車輛位置，還可以通過車載移動電話監(jiān)聽車內(nèi)聲音，必要時可以通過手機關(guān)閉車輛油路、電路并鎖死所有門窗。如果GPS防盜器被非法拆卸，它還

5、會自己發(fā)出報警信息。但是，它也存在一些缺點：在沒有建立衛(wèi)星定位地面監(jiān)控中心的地區(qū)GPS便無法工作，同時，由于衛(wèi)星數(shù)量有限，信息掃描覆蓋存在一定“盲區(qū)”，從而使監(jiān)控實際上經(jīng)常處于間斷“丟失”狀態(tài)；再次，價格一般都在數(shù)千元以上，令普通車主望而卻步。目前，汽車被盜的情況時有發(fā)生，盡管車主及有關(guān)部門采取了多種辦法，但收效甚微，原因是小汽車價格較貴，在經(jīng)濟利益地驅(qū)動下，盜賊們會鋌而走險。一般說來，采用政府部門的GPS 全球定位系統(tǒng)能準確地跟蹤被盜車輛，給破案帶來先機。但由于該系統(tǒng)費用較高，只有那些高檔車（如奔馳等）才會考慮安裝，中低檔的車通常是不會安裝的，這就造成了這些車輛的大量流失。還有一種給車輛導航

6、的也是借助于GPS 的定位顯示器，它只需接收24顆地球同步衛(wèi)星中的兩顆以上（越多越精確）就可以顯示出當前車輛的位置，但它只能接受信息而沒有發(fā)射功能，故對于防盜沒有作用。1.1工作原理熟悉手機的人，都知道手機有定位功能，將規(guī)定的字母發(fā)送至特定的號碼，便可以獲得短信的回復，告知你當前所處的位置。當然，它是通過移動通信網(wǎng)絡這個平臺來實現(xiàn)的。對移動通信平臺而言，規(guī)定的字母是：ZJ；特定的號碼是：05058。也即將ZJ 字母發(fā)送至05058 時，便可以獲得移動通信網(wǎng)絡送回的短信，告知你當前的位置信息。這種位置信息通常是以極坐標的方式（，），它是以附近的一座著名的建筑物為極點，再以你當今位置與極點的距離為

7、矢徑，并告知矢徑的方向來進行定位的。如何利用移動通信網(wǎng)絡來實現(xiàn)汽車的定位功能？圖1 給出了該技術(shù)的工作示意圖。它是由汽車跟蹤處理器、車主手機等，再利用移動通信網(wǎng)絡平臺等構(gòu)成的系統(tǒng)。其核心部分是裝在汽車內(nèi)的一個“汽車跟蹤處理器”，該處理器由一臺手機、一個單片機、振動傳感器等等構(gòu)成。通常傳感器不工作，當車主離開汽車時，傳感器開始工作，此時，如有盜賊動汽車，傳感器輸出信號使單片機系統(tǒng)工作，并將ZJ 字母通過報警手機發(fā)送到移動通信網(wǎng)絡的05058，并獲得移動網(wǎng)絡回送的該汽車的位置信息。然后由單片機控制，將該位置信息通過移動網(wǎng)絡再發(fā)送至車主的手機，由此可見，不管車主在何位置，都能了解汽車的實際位置。當盜

8、賊開動汽車時，汽車跟蹤處理器會定時（一分鐘至一分半鐘）地重復前面的過程，將當前汽車的位置一一告知車主，起到了一個位置跟蹤的作用。若車主在開車的過程中被盜賊劫持，只需來一個不起眼的小動作，按動一個隱藏的小開關(guān)，就能使汽車跟蹤處理器定時地重復上述過程，當然，位置信息的接受者不是車主本人，而是自己的親朋戚友（如向110 求救，則需由親朋戚友的手機轉(zhuǎn)發(fā)，因目前110 還沒有接收短信的功能）！使他們了解自己的去向，贏得最短的營救時間。1.2 硬件設(shè)計這里的硬件設(shè)計是指“汽車跟蹤處理器”的設(shè)計，主要部分是其中的單片機系統(tǒng)。圖2給出了硬件設(shè)計簡圖。單片機采用當前最流行的最廉價的小體積（20 腳）的AT89C

9、2051。當車主離開汽車時，應按閉合工作開關(guān)W1。當車主被劫持時，應閉合劫持報警W2。這兩個開關(guān)應裝在比較隱蔽但手容易觸摸到的地方。 AT89C2051 的P1 口（P10P17）的八個腳分別用來控制A1A8 八個光電耦合器的通斷（腳低電平時導通），采用光耦的好處是能起到電路之間的隔離作用，因手機鍵盤的電平與單片機系統(tǒng)的電平并不相同。單片機系統(tǒng)初始化時，各輸入輸出腳（P10P17, P30P33 等）均呈高電平。振動傳感器不工作時輸出高電平，單片機不工作；當汽車被盜時，傳感器輸出低電平，觸發(fā)單片機工作。通過P10P17控制A1A8 導致K1K8 分別通斷，模擬報警手機的一系列的按鍵動作，完成整

10、個報警過程。報警手機的聽筒必須斷開，以防盜車賊聽到。但它的輸出信號還必須保留，并將其輸入到R3、9013，作為移動通信網(wǎng)絡回送位置信息的提示信號。IC 的P32 腳原為高電平，當出現(xiàn)提示時，變?yōu)榈碗娖剑谑菃纹瑱C控制報警手機將位置信息發(fā)送出去（車主手機、朋友手機或轉(zhuǎn)發(fā)110 等）。報警手機雖有19 個鍵，但我們只用8 個。見圖3 中的標上了K1K8 的鍵，每個鍵接入對應的兩根線。因報警手機可以采用多種款式，故具體的鍵盤排列及各鍵的功能并不相同，使用時應區(qū)別對待，當然，程序的編制也有所不同，這點尤應注意。我們采用的手機是一種最便宜的手機（波導：BiRD_ S1160）,手機本身不要錢，交500

11、元作話費即可。該手機的每個鍵均有多種功能，如K1 能編發(fā)短信等；K2 能進入預置電話本；K3 能關(guān)機、倒退等；K4、K5 可上翻下翻等；K6 開機、確認等；K7、K8 能鍵入“ZJ”字母等。限于篇幅，不能詳盡，可參考BiRD_S1160 使用說明書。圖4 給出了汽車跟蹤處理器電源供電圖。它由汽車上的蓄電池分兩次降壓后供給，先由7805穩(wěn)壓成5V 供給單片機系統(tǒng)，再由兩個二極管降為3.6V 供給報警手機。由報警手機、單片機、振動傳感器、電源供電器等構(gòu)成的“汽車跟蹤處理器”該放置在汽車內(nèi)部比較隱蔽的地方。報警手機的這種連接，并不防礙手機的原有性能和使用。報警手機在使用前，應在手機內(nèi)的電話本上先按順

12、序預置三個電話號碼： 1：車主電話，先存儲車主姓名，再存儲車主的電話號碼；2：位置信息，先存儲中文“位置信息”，再存儲05058；3：報警電話，先存儲“救！AX-33445”(后面字母及數(shù)字為汽車牌照號)，再存儲朋友電話號碼。到時只需進入該電話本選用就行。不同的手機功能鍵的使用也不相同，本手機的使用詳情可參考BiRD_S1160 使用說明書。1.3 軟件設(shè)計本機的程序固化在AT89C2051 內(nèi)，主要是用來模擬報警手機的按鍵過程。圖5 給出了汽車跟蹤處理器的軟件框圖。在接通電源開關(guān)W0 后，程序在不斷地檢查按鍵W1、W2 是否閉合？若W1 閉合，則進入汽車防盜系統(tǒng)，報警手機進入待機界面，并刪除

13、原有全部短信，以免造成錯誤的短信輸出。A 然后檢查振動傳感器是否有輸出？(是否盜車？)，沒有就循環(huán)等待，如有則按動K7、K8, 鍵入ZJ 兩字母，并將其發(fā)送至05058。再次刪除全部短信，等待移動通信回送的位置信息（實際上是在檢查IC 的P32 是否出現(xiàn)低電平。如有回信，則報警手機聽筒輸出高電平，P32 呈低電平）。再將位置信息轉(zhuǎn)發(fā)給車主。然后再返回，進行下一次的發(fā)送，間隔約一分半鐘。W1 按下延時3 分鐘是留給車主離開汽車時用的，否則，一按下W1 就會引起報警。若車主被劫持，閉合W2 就可以完成報警，過程與前者近似，只是不用振動傳感器，而位置信息是發(fā)送給朋友或轉(zhuǎn)發(fā)110。5 結(jié)束語在向朋友報

14、警時，可以采用短信目錄或短信內(nèi)容兩種方式。采用前者簡單，但字數(shù)受到嚴格限制。它是將“救！AX-33445”寫入電話本的人名處，在對應的號碼處再填入朋友手機號碼。當它發(fā)送到朋友手機時，對方首先會看到短信的條“救！AX-33445”。便可以采取營救行動；也可由朋友手機轉(zhuǎn)發(fā)110，不斷地告知被劫車輛的牌照號和實際位置，由110出動營救。采用短信內(nèi)容方式比較復雜，它不可以編寫好求救的短信先存儲起來，使用時再調(diào)用，因為手機經(jīng)常會收到一些亂七八糟的短信，而且會打亂原有的次序，手機沒有區(qū)分這些短信的功能, 故只能在發(fā)送時臨時編寫，這樣就需要更多的按鍵才行，導致硬件復雜，程序編制過程繁瑣。本設(shè)備自動化程度高，

15、使用簡便，閉合W1，車主便可離開汽車；回來時，斷開W1。在駕駛過程中被劫持，閉合W2 就可。而且成本低廉，而且也無需交納各種報警費用，很適合中低檔汽車安裝。本系統(tǒng)所帶來的經(jīng)濟效益十分可觀。因為目前私車數(shù)量迅猛增加，汽車防盜迫在眉睫。而該系統(tǒng)不需要購買昂貴手機（現(xiàn)在有很多“存話費送手機”的活動），使用時只需繳付月租費和短信費，對廣大車主來說非常有吸引力，創(chuàng)造上百萬的經(jīng)濟效益是沒有問題的。本文作者創(chuàng)新點: 它利用中國移動通信平臺的技術(shù)支持，采用手機短信的方式對被盜汽車的行蹤進行監(jiān)視，對盜賊的抓捕提供了很大的便利；當車主被劫持時，能及時發(fā)出求救信號，并不斷地提供車輛的現(xiàn)場位置，贏得了營救的時間，是一

16、種方便、實用、有效的新型方式。2.全球定位系統(tǒng)GPS在汽車中的應用全球定位系統(tǒng)（GPS）是一個基于衛(wèi)星的導航、定位及計時的系統(tǒng)。接受器通過（GPS）衛(wèi)星發(fā)送的數(shù)據(jù)計算二維（經(jīng)度、緯度）或三維（經(jīng)度、緯度、高度）位置。汽車導航系統(tǒng)可以顯示車輛當前所在位置并將運行中有關(guān)道路圖、停車設(shè)施、道路屬性（道路名稱、單向交通路段、禁止轉(zhuǎn)彎路段、載重限制及凈空限制等）和其他有用的服務信息直觀地呈現(xiàn)在駕駛員面前，協(xié)助駕駛員在陌生的交通道路環(huán)境中，準確掌握前往目的地的道路，當駕駛員將目的地輸入車中電腦，提出要求電腦便能根據(jù)市內(nèi)道路情況、紅綠燈數(shù)、速度限制等選出最佳行駛路線，并顯示在熒屏上。它不僅指示車輛避開擁擠阻

17、塞的路線，還幫助疏散車輛。另外，它還有修改功能例如車主不小心錯過路口、沒有走該系統(tǒng)推薦的最佳路線、車輛位置偏離最佳路線200m以上，該系統(tǒng)會根據(jù)所在新位置重新為車主設(shè)計最佳路線。目前世界各國已有多種汽車導航系統(tǒng)產(chǎn)品，并競相降低價格，我國也不例外。2.1 GPS的汽車導航系統(tǒng)汽車導航系統(tǒng)是由GPS導航、自主導航、智能化地圖匹配器、微處理器（MPC）或數(shù)字信息處理器（DSP）、車速傳感器、陀螺傳感器、CD-ROM驅(qū)動器或DVD-ROM驅(qū)動器、顯示器以及電子地圖數(shù)據(jù)庫相應的軟件組成。從系統(tǒng)方框圖及車載導航設(shè)備安裝示意圖可以看出，汽車上需裝備主要有：GPS天線，GPS接收機（接收板），計算機（CPU）

18、、CD-ROM驅(qū)動器及LCD顯示屏。自主導航設(shè)備由車速傳感器和陀螺傳感器組成。當汽車行駛在隧道、高層樓群、高架橋、高山群澗、密集森林等地段時，將與GPS失去聯(lián)系，在中斷信號的瞬間，機內(nèi)自動導人自主導航系統(tǒng)此時車速傳感器從汽車前進的速度檢測出車速脈沖，通過汽車微處理器（MPU）的數(shù)據(jù)處理，由速度和時間直接求出前進的距離。為了減少高速行駛中因輪胎受熱膨脹而影響計算精度的誤差要取一個距離系數(shù)進行修正，以提高導航的精度。陀螺傳感器可直接測出前進方向的變化和行駛路線狀態(tài)，例如汽車行駛在勾狀山道、發(fā)夾式彎路、蛇形路面、環(huán)狀盤形路、雪道空地打滑、輪渡過河等地段時所有這些曲線行駛的距離與衛(wèi)星導航的經(jīng)緯度比較會

19、產(chǎn)生較大誤差此時只有通過陀螺傳感器和微處理器的運算修正才能得到汽車的正確位置。車速傳感器常采用數(shù)字里程表，陀螺傳感器采用壓電晶體陀螺。由于GPS導航和自主導航（包括車速傳感器和陀螺傳感器）所測得的汽車坐標位置數(shù)據(jù)、前進的方向和行駛路線軌跡在電子地圖上都存在一定誤差，為了修正這些誤差，需采用地圖匹配技術(shù)。增加一個地圖匹配電路，對汽車行駛的路線（包括各種傳感器檢測到的軌跡）與電子地圖上道路的偏差進行定時數(shù)字相關(guān)匹配，作出自動修正，然后由微處理器整理程序進行實時快速處理在電子地圖上得到汽車正確位置的顯示。云計算的出現(xiàn)將對汽車信息娛樂系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響，預示谷歌Android等標準操作系統(tǒng)，以及應用商店

20、和Wi-Fi連接等現(xiàn)在與智能手機聯(lián)系在一起的其它技術(shù)將進入汽車。汽車導航系統(tǒng)受到的沖擊最大。一旦連入基于云的解決方案，如谷歌地圖或諾基亞的Ovi地圖，onboard解決方案將難以繼續(xù)立足。導航有三個要素：道路，本地興趣點(POI)，以及訪問基于地址服務(LBS)內(nèi)容。這些要素都需要接入云，以保證提供最新信息。當司機可以訪問本地搜索時，甚至最好的on-board 興趣點系統(tǒng)也難以與其匹敵。交通與本地化事故數(shù)據(jù)也是如此。當司機有了這些東西，就別無所求。3.基于CAN 總線的車輛遠程監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計隨著無線通信技術(shù)、地理信息技術(shù)和GPS 技術(shù)的發(fā)展， 車載監(jiān)控系統(tǒng)已在智能交通、物流管理及特種車輛的監(jiān)

21、控調(diào)度等方面得到廣泛應用， 并且?guī)砜捎^的經(jīng)濟和社會效益?；贕PS/GSM 的車輛監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r地獲得車輛的位置、速度等信息， 為車輛的實時監(jiān)控提供了一種有效途徑。但是GPS 卻無法獲得諸如氣壓、水溫、轉(zhuǎn)速等重要車況信息， 因此對車輛的監(jiān)控缺乏全面性。而普通的汽車行駛記錄儀， 又稱“汽車黑匣子”是對車輛行駛速度、時間、里程以及有關(guān)車輛行駛的其它狀態(tài)信息進行記錄、存儲并可通過接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的數(shù)字式電子記錄裝置， 卻不能實時地向監(jiān)控中心傳回車輛的運行情況， 屬于事后監(jiān)督， 因此在預防交通安全事故方面所起的作用有限。針對目前傳統(tǒng)車輛監(jiān)控系統(tǒng)的不足， 本文設(shè)計了一種基于CAN 現(xiàn)場總線和GSM

22、短消息的車輛遠程監(jiān)控系統(tǒng)， 該系統(tǒng)的車載監(jiān)控設(shè)備首先從車輛的CAN 接口上獲得詳細的車況信息， 然后依托我國目前最成熟、應用最廣的GSM 移動通信系統(tǒng)與監(jiān)控中心進行通信， 來實現(xiàn)對車輛全面、動態(tài)、實時的監(jiān)控。使用CAN 總線，不僅可獲得全面、詳細的車況信息， 而且使系統(tǒng)具有很強的擴展性， 例如， 可以將GPS 模塊作為CAN 的一個智能節(jié)點掛接在總線上， 這樣系統(tǒng)就具備了監(jiān)控車輛位置的能力。3.1 監(jiān)控系統(tǒng)工作原理車輛遠程監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控中心、通信網(wǎng)絡和車載終端單元三部分組成， 其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成見圖1 所示。車載終端單元利用CAN 總線技術(shù)采集車輛的各種信息， 例如車輛每次的起動時間、行駛里程、行

23、駛時間、最高車速以及每次最高車速的持續(xù)時間， 儲存停車前20 s 的車輛信息， 安裝有GPS 導航儀的車輛還可以采集到車輛位置信息。利用現(xiàn)有的GSM 網(wǎng)絡， 將采集到的信息以短消息的形式傳送給監(jiān)控中心， 以實現(xiàn)對車輛的實時監(jiān)控。在CAN 總線上傳輸?shù)能囕v行參數(shù)非常多，數(shù)據(jù)量很大， 而GSM 網(wǎng)絡的SMS業(yè)務傳輸速度有限， 因此不可能將CAN 總線上的所有信息都傳回監(jiān)控中心。實際上也沒有必要監(jiān)控所有的車輛運行參數(shù)， 只要監(jiān)控我們最關(guān)心的、與行車安全關(guān)系最緊密的一些參數(shù)就足夠了。對于不同的參數(shù)， 監(jiān)控的形式是不同的， 有些信息是需要定時地進行監(jiān)控， 比如車輛位置信息， 而有些信息只有在超出正常范圍

24、時才需要發(fā)送， 如車速或轉(zhuǎn)速信息等。3.2 監(jiān)控系統(tǒng)車載端硬件結(jié)構(gòu)車載端監(jiān)控設(shè)備的主控芯片采用一款基于ARM920T 內(nèi)核的16/32 位RISC 嵌入式微處理器S3C2440A。該處理器主要面向手持設(shè)備以及高性價比、低功耗的應用， 運行的頻率可達400MHZ。監(jiān)控中心由監(jiān)控端PC 機與GSM 模塊組成。由S3C2440A 構(gòu)成的車載監(jiān)控設(shè)備硬件連接示意圖如圖2 所示。3.3 CAN 總線模塊設(shè)計監(jiān)控系統(tǒng)是由許多節(jié)點通過CAN 總線相連而組成的一個局域網(wǎng)， 因此CAN 總線模塊設(shè)計就顯得極為重要。其中， CAN 控制器、CAN 收發(fā)器的選取以及抗干擾措施將成為設(shè)計的關(guān)鍵。CAN 控制器的選取。

25、MCP2510 是一款帶有SPI 接口的獨立CAN 協(xié)議控制器， 是為簡化連接CAN 總線的應用而開發(fā)的。它完全支持CAN 總線V2.0A/B 技術(shù)規(guī)范，能夠發(fā)送和接收標準的和擴展的信息幀， 同時還具有驗收濾波和報文管理的功能。MCP2510 的通信是通過行業(yè)標準串行外設(shè)接口（SPI） 來實現(xiàn)的， 其最高數(shù)據(jù)傳輸速率可達5Mb/s。MCP2510 內(nèi)含三個發(fā)送緩沖器、二個接收緩沖器， 同時還具有靈活的中斷管理能力， 這些特點使得MCU 對CAN 總線的操作變得非常簡便。CAN 收發(fā)器的選取。收發(fā)器選用PCA82C250， 是一種應用廣泛的CAN 控制器與物理總線間的接口芯片，能夠?qū)偩€的信息進

26、行差動發(fā)送和接收。它能增大通信距離， 提高系統(tǒng)的瞬間抗干擾能力， 保護總線， 降低射頻干擾等。SPI 接口協(xié)議是一種使用時鐘線和2 根數(shù)據(jù)線傳輸數(shù)據(jù)的同步串行協(xié)議。MCP2510 將在一個CS 的下降沿選用一種SPI 模式。在SPI 模式0-0 時， 命令和數(shù)據(jù)在SCK 的上升沿通過SI 腳送入MCP2510， 在SCK 的下降沿通過SO 腳送出數(shù)據(jù)。當執(zhí)行這些操作時， CS 引腳始終保持在低電平。MCP2510 作為S3C2440A 的一個從設(shè)備， 可以將S3C2440A 的SPI 接口直接接在MCP2510 的SPI 接口上。具體接法是： S3C2440A 的接收引腳MISO接MCP251

27、0 的發(fā)送引腳SO， S3C2440A 的發(fā)送引腳MOSI 接的是MCP2510 的SI 腳； 同步時鐘SPI-CLK 由S3C2440A 提供； MCP2510 的片選信號CS 由S3C2440A的標準I/ O 口GPB0 控制， GPB0 置低時選通MCP2510，反之則不選通； 中斷信號由MCP2510 發(fā)給S3C2440A；MCP2510 的復位引腳RESET 與S3C2440A 相連；MCP2510 輸出的CAN 收發(fā)信號和CAN 總線收發(fā)器PCA82C250 接在一起， 構(gòu)成一個完整的CAN 總線收發(fā)模塊。為了增強CAN 節(jié)點的抗干擾能力和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，MCP2510 的TXCAN

28、和RXCAN并不直接和PCA82C250CAN收發(fā)器的TXD 和RXD 相連， 而是通過高速邏輯門輸出光電耦合器6N137 與PCA82C250 相連， 這樣就很好地實現(xiàn)了總線上各網(wǎng)絡節(jié)點的電器隔離。不過應當指出的是， 在具體設(shè)計電路時， 光電耦合部分所采用的兩個電源也必須完全隔離， 否則采用光電耦合也就失去了意義， 這雖然增加了接口電路的復雜性， 卻提高了智能節(jié)點的穩(wěn)定性和安全性。為降低射頻干擾， 將PCA82C250的引腳8 至地連接電阻進行控制， 斜率正比于引腳8 上的電流輸出。CAN 接口電路原理圖如圖3 所示。3.4 GSM 短消息收發(fā)模塊GSM 模塊包括TC35i 模塊及其外圍電路

29、。TC35i 是無線通信模塊， 可以快速安全可靠的實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、語音傳輸、短消息服務（SMS）。作為GSM 網(wǎng)絡的一項基本業(yè)務， SMS 以其實現(xiàn)簡單、通信成本低、頻譜利用率高、系統(tǒng)容量大、業(yè)務種類多、抗干擾能力強、國際自動漫游等特點， 受到了越來越多開發(fā)商的重視， 在遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、車輛監(jiān)控定位系統(tǒng)等領(lǐng)域得到了廣泛的應用。TC35i 模塊主要由以下幾個部分組成: GSM 基帶處理器， GSM 無線部分， ASIC 專用電源， Flash 存儲器，ZIF 接口， 如圖4 所示。所有TC35i 與所有外圍接口電路都是通過專用40PinZIF (Zero Insertion For

30、ce) 接口相連的。外圍電路包括SIM 卡電路、天線、模塊啟動電路、電源供電電路、串行通信電路、DTMF 電路六大部分。監(jiān)控系統(tǒng)僅使用了GSM 網(wǎng)絡的SMS 業(yè)務， 因此主控芯片與TC35i僅需要其中的TXD 和RXD 兩個管腳就夠了， 主控制器S3C2440A 通過AT 命令實現(xiàn)對TC35i 控制。TC35i 數(shù)據(jù)接口工作在CMOS 電平（2.65V）， 通過MAX232 的電平轉(zhuǎn)換與車載端控制單元的RS232 接口連接。ZIF 連接器提供六個引腳給SIM 卡接口， 其中CCIN用來檢測SIM 卡是否插好。連接器的SYNC 腳控制燈的狀態(tài)， 以此判斷TC35i 的工作狀態(tài)。監(jiān)控中心也是由監(jiān)控

31、端PC 機與TC35i 模塊組成， 它們之間的電平轉(zhuǎn)換由電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232 完成。終端系統(tǒng)工作電壓為5VDC。由于TC35i 模塊的突發(fā)耗電電流峰值可達3A， 故外加穩(wěn)壓器件必須達到足以提供該額定電流的條件。在該終端中， 采用了開關(guān)電源芯片MP2596 完成12V 到5V 的轉(zhuǎn)換， 作為TC35i 終端的供電電源。須加以注意的是， 由MP2596 芯片完成開關(guān)電源轉(zhuǎn)換需大功率的電感和電容， 以提高儲能能力， 達到TC35i 的耗電需求。系統(tǒng)加電后， 為使TC35i進入工作狀態(tài)， 必須給IGT 加一延時大于100ms 的低脈沖， 電平下降持續(xù)時間不可超過1ms。啟動后， IGT 應保持高電

32、平（3.3V）。驅(qū)動IGT 時TC35i 供電電壓不能低于3.3V， 否則TC35i 不能激活。4.改進方案4.1 分布式計算所謂分布式計算是一門計算機科學，它研究如何把一個需要非常巨大的計算能力才能解決的問題分成許多小的部分，然后把這些部分分配給許多計算機進行處理，最后把這些計算結(jié)果綜合起來得到最終的結(jié)果。 最近的分布式計算項目已經(jīng)被用于使用世界各地成千上萬位志愿者的計算機的閑置計算能力，通過因特網(wǎng)，您可以分析來自外太空的電訊號，尋找隱蔽的黑洞，并探索可能存在的外星智慧生命；您可以尋找超過1000萬位數(shù)字的梅森質(zhì)數(shù)；您也可以尋找并發(fā)現(xiàn)對抗艾滋病病毒的更為有效的藥物。這些項目都很龐大，需要驚人

33、的計算量，僅僅由單個的電腦或是個人在一個能讓人接受的時間內(nèi)計算完成是決不可能的。 分布式計算是近年提出的一種新的計算方式。所謂分布式計算就是在兩個或多個軟件互相共享信息，這些軟件既可以在同一臺計算機上運行，也可以在通過網(wǎng)絡連接起來的多臺計算機上運行。分布式計算比起其它算法具有以下幾個優(yōu)點： 1、稀有資源可以共享。 2、通過分布式計算可以在多臺計算機上平衡計算負載。 3、可以把程序放在最適合運行它的計算機上。實際上，網(wǎng)格計算就是分布式計算的一種。如果我們說某項工作是分布式的，那么，參與這項工作的一定不只是一臺計算機，而是一個計算機網(wǎng)絡，顯然這種“螞蟻搬山”的方式將具有很強的數(shù)據(jù)處理能力。網(wǎng)格計算

34、的實質(zhì)就是組合與共享資源并確保系統(tǒng)安全。通過分布式計算，會使得我們的系統(tǒng)更加的穩(wěn)定和安全，以上的網(wǎng)絡系統(tǒng)，通過加入這些計算方法，系統(tǒng)都會得到很大提高，讓我們的生活更加的便利，也會增加相應的新功能，比如，汽車音樂，3-D視頻等，我們的性能會得到最好的體現(xiàn)。4.2云計算云計算的三個服務模式IaaS、PaaS、SaaS IaaS(Infrastructure-as-a- Service)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務。消費者通過Internet可以從完善的計算機基礎(chǔ)設(shè)施獲得服務。 PaaS(Platform-as-a- Service)：平臺即服務。PaaS實際上是指將軟件研發(fā)的平臺作為一種服務，以SaaS的模式

35、提交給用戶。因此，PaaS也是SaaS模式的一種應用。但是，PaaS的出現(xiàn)可以加快SaaS的發(fā)展，尤其是加快SaaS應用的開發(fā)速度。 SaaS(Software-as-a- Service)：軟件即服務。它是一種通過Internet提供軟件的模式，用戶無需購買軟件，而是向提供商租用基于Web的軟件，來管理企業(yè)經(jīng)營活動。相對于傳統(tǒng)的軟件，SaaS解決方案有明顯的優(yōu)勢，包括較低的前期成本，便于維護，快速展開使用等。云計算（Cloud Computing）是網(wǎng)格計算（Grid Computing ）、分布式計算（DistributedComputing）、并行計算（Parallel Computin

36、g）、效用計算（Utility Computing）、網(wǎng)絡存儲（Network Storage Technologies）、虛擬化（Virtualization）、負載均衡（Load Balance）等傳統(tǒng)計算機和網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。 通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運行將與互聯(lián)網(wǎng)更相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應用上，根據(jù)需求訪問計算機和存儲系統(tǒng)。云計算常與網(wǎng)格計算（分布式計算的一種，由一群松散耦合的計算機集組成的一個超級虛擬計算機，常用來執(zhí)行大型任務）、效用計算（IT資源的一種打包和計費方式，比如按照計算、存儲分別計量費用，像傳

37、統(tǒng)的電力等公共設(shè)施一樣）、自主計算（具有自我管理功能的計算機系統(tǒng)）相混淆。事實上，許多云計算部署依賴于計算機集群（但與網(wǎng)格的組成、體系機構(gòu)、目的、工作方式大相徑庭），也吸收了自主計算和效用計算的特點。云計算的加入會使得以上的系統(tǒng)都會得到提升，可靠行和安全性都會提高，但是同時，成本也會相應的增加，很多功能，需要基礎(chǔ)設(shè)施的支持，我們會覺得科技網(wǎng)絡給我們帶來很大的便利和快捷。5.結(jié)論本系統(tǒng)利用CAN 總線技術(shù)來獲得車輛的各種詳細信息， 并且應用GSM 網(wǎng)絡與監(jiān)控系統(tǒng)進行通信， 不僅能實現(xiàn)了對車輛狀態(tài)信息的全面監(jiān)控， 還由于CAN 總線技術(shù)的采用， 使得通過增加CAN 的智能節(jié)點來擴展監(jiān)控對象變得很容易。這就大大提高了監(jiān)控系統(tǒng)的靈活性和全面性。同時利用GSM 短消息業(yè)務進行數(shù)據(jù)傳送，連接簡單， 費用低廉， 覆蓋范圍廣。現(xiàn)場總線代替?zhèn)鹘y(tǒng)的線束傳輸， 是未來汽車內(nèi)部信息采集、共享、識別、控制的發(fā)展趨勢， 傳統(tǒng)的汽車記錄儀也將逐步被基于CAN 總線的汽車行駛記錄儀替代。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展、電子稱重、電子防盜、衛(wèi)星通訊等功能也會加入其中， 基于總線的工作方式， 會更加彰顯其優(yōu)越性。參考文獻：1 戴喜明, 袁濤, 吳定雪. 基于GSM/GPS/GIS 車輛狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)J. 微計算機信息，2006，9-1：246-248。2 湖南移動新業(yè)務客戶手冊. 中國移動通信湖南