【正文】 第五章 GPS車輛定位系統(tǒng)的現(xiàn)狀與未來 GPS車輛定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及存在問題面對GPS極具規(guī)模生產(chǎn)潛力的市場就是汽車這一應(yīng)用領(lǐng)域。GPS車輛應(yīng)用又可以分為兩大類：車來那個定位系統(tǒng)和車輛導(dǎo)航系統(tǒng)。而車來那個定位系統(tǒng)是目前國內(nèi)GPS應(yīng)用的主流，約占70%以上。在車輛定位系統(tǒng)的應(yīng)用中，幾個關(guān)鍵技術(shù)起到主導(dǎo)作用：GPS技術(shù)、車載設(shè)備的設(shè)計(jì)、無線傳輸技術(shù)、GIS技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。（1）GPS技術(shù)GPS技術(shù)本身是成熟的。特別是2000年5月美國前總統(tǒng)克林頓頒布命令取消SA擾碼以來，大幅度提高了民用GPS系統(tǒng)的定位精度，更使得GPS技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用變得暢通無阻。GPS技術(shù)在應(yīng)用上也并不困難，因?yàn)楹苌儆蒅PS公司將開發(fā)定位到開發(fā)核心GPS定位算法上，多是直接購買國外公司生產(chǎn)的OEM板加上正確的電壓，就能通過OEM板提供的通信口（如串口）直接讀取定位信息，普通的51單片機(jī)就能很容易地實(shí)現(xiàn)。并且現(xiàn)在一塊GPS OEM板的價格也相對比較低廉，400元以內(nèi)就由號幾種型號可供選擇。但是GPS OEM板也存在著固有的弱點(diǎn)，如冷啟動時間較長、隧道等由遮擋環(huán)境無法定位等。（2）GPS車載設(shè)備的設(shè)計(jì)通常采用嵌入式單片機(jī)作為核心部件，外圍電路寶庫電源電路、GPS控制電路、GSM控制電路、通信電路、音頻處理電路、數(shù)據(jù)存儲電路、I/O口控制電路、顯示屏控制電路等。雖然技術(shù)并不算十分復(fù)雜，但要設(shè)計(jì)出一個適合車輛工作環(huán)境、24小時連續(xù)工作的產(chǎn)品也并不容易，可以說目前市場上真正工業(yè)化的產(chǎn)品并不多，而且一些急于求成的公司把不成熟的產(chǎn)品推上市場，對GPS車鈴定位市場也造成一定的負(fù)面影響。（3）無線傳輸技術(shù)GPS發(fā)展的早期，技術(shù)的瓶頸是數(shù)據(jù)傳輸方式，開始是采用無線電臺傳輸，之后，出現(xiàn)了利用集群專網(wǎng)進(jìn)行出啊書，它的主要缺陷在于：容量小、覆蓋范圍小、系統(tǒng)初期投入大。后來，又出現(xiàn)了利用GSM網(wǎng)的話音通道進(jìn)行出書的技術(shù)，但因成本過高已逐步被淘汰。近幾年，GSM網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商開放了短信服務(wù)，由于使用方便，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積大，使得現(xiàn)在利用GSM短線傳遞GPS信息成了當(dāng)前的主流的數(shù)據(jù)傳輸方式。但短信作為報(bào)警傳輸通道也由自身的缺陷：一、實(shí)時性弱。以信息發(fā)送者發(fā)送點(diǎn)對電短信的全過程為例：移動用戶將包含由短信中心（SMC）號碼、信息接收者號碼、信息內(nèi)容的短信發(fā)送到所在MSC/VLR，該MSC/VLR根據(jù)此短消息中的短信中心號碼尋址到短信業(yè)務(wù)互連MSC，并將短信發(fā)送過去，短信業(yè)務(wù)互連MSC回送證實(shí)信號，短信業(yè)務(wù)互連MSC將證實(shí)信號轉(zhuǎn)發(fā)至信息發(fā)送者的MSC，最后到達(dá)信息發(fā)送者。不難看出，由于短信需要在短信中心存儲轉(zhuǎn)發(fā)，因此實(shí)時性較弱。幾秒鐘的延時對高速行駛的車輛來言就是上百米的誤差。二、容量有限、由于短信的傳送占用的是控制信道，因此無線容量有限。在業(yè)務(wù)量較高時，可能會因短信中心的處理能力有限和無線信道阻塞而影響信息的及時傳送和出現(xiàn)業(yè)務(wù)員失敗的情況。（4）GIS技術(shù)基于PC機(jī)或工作站的電子地圖預(yù)警由十幾年的歷史。目前國內(nèi)較流行的GIS軟件由ARC/INFO、MAPINFO等。它們都具有較強(qiáng)的二次開放功能，并提供了專業(yè)的開發(fā)工具和變成語言。然而由于用法不同，在大容量試驗(yàn)時，如同時跟蹤50輛車為例，可能目前由很多公司的地圖都會因刷新速度慢而看似死機(jī)。另外，在國內(nèi)，圖源也是個問題，很難獲得最新的、小比例詳細(xì)的電子地圖，這一方面由于國家的保密措施，另一方面由于所需投資巨大，如果沒有政府部門或者實(shí)力雄厚的大公司支持，恐怕難以取得好的效果。 制約GPS車輛定位系統(tǒng)發(fā)展的市場因素（1）價格較高GPS車輛定位系統(tǒng)的建設(shè)成本通常包括：建立監(jiān)控中心的費(fèi)用+GPS車載設(shè)備費(fèi)+通信費(fèi)用，這使得許多小公司和個人無法直接使用GPS，而需要一個有實(shí)力的公司提供運(yùn)營服務(wù)。同時GPS車載設(shè)備的價格過高和每月不菲的通信費(fèi)和服務(wù)費(fèi)也將那些有需求但財(cái)力不足的用戶擋在了門外。（2）使用相對復(fù)雜GPS車載設(shè)備通常不是車輛出廠時的原裝配置，而需要后天安裝，由于其設(shè)備連線較多；如電源線、GPS天線、GSM天線、報(bào)警開關(guān)連線、通話手柄連線、監(jiān)聽頭連線和各種對車輛本身的控制線等使得安裝起來相對復(fù)雜，許多私車和高檔車由于擔(dān)心對原有設(shè)備的影響或覺得外觀不夠美觀而不愿意安裝。（3）設(shè)備功能簡單造成服務(wù)較單一目前，運(yùn)營商提供的服務(wù)較單一，用戶只有在發(fā)生盜搶時才能感到它的作用。并且服務(wù)質(zhì)量的好壞也直接決定著GPS車載臺的應(yīng)用前景。（4）市場推廣力度不夠市場運(yùn)作存在片面性，真正開發(fā)賣點(diǎn)的力度不夠。 制約GPS車輛定位系統(tǒng)發(fā)展的其它因素（1）沒有龍頭企業(yè)沒有龍頭企業(yè)，使得優(yōu)勝劣汰的作用還沒有完全顯現(xiàn)出來。（2）規(guī)范化問題不能解決沒有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，加上進(jìn)入點(diǎn)比較低，每家公司哦獨(dú)有自己的通信協(xié)議，造成運(yùn)營商選擇了一個廠商的GPS設(shè)備就必須“從一而終”，無法兼容比較多種產(chǎn)品，這對GPS產(chǎn)品向更廣范圍發(fā)展影響很大。（3）政府干預(yù)一些城市的政府部門為了諸如提高城市科技化形象等因素，而強(qiáng)制要求某些車輛必學(xué)全部裝上GPS，這一舉動從表面上看似推動了GPS發(fā)展，起始舍身觸底的從被強(qiáng)制要求裝上GPS的車輛司機(jī)來看，功能、質(zhì)量往往成了選擇GPS設(shè)備的次要因素，價格成了主要甚至唯一的因素?！凹热槐仨氀b，就裝最便宜的?！边@使得某些GPS生產(chǎn)廠家為了迎合政府的需要不做深入研究，由此建立的GPS應(yīng)用系統(tǒng)，其實(shí)用性可想而知，往往用不了多久就被束之高閣了，造成了不少短命工程，這也從整體上影響了GPS應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 GPS車輛定位系統(tǒng)的發(fā)展前景與種種制約因素和不景氣的GPS行業(yè)形成強(qiáng)烈對比的是巨大的市場需求。現(xiàn)在，我國已經(jīng)進(jìn)入到一個汽車擁有板迅速上升的時期，2003年上半年全國汽車新增222萬輛，比2002年同期增加56萬輛，%。國務(wù)院發(fā)展研究匯總新日前預(yù)測，到2010年，國內(nèi)汽車保有量達(dá)到7167萬輛。保守估算，如果20%汽車安裝GPS系統(tǒng)，那每年就有幾十億元的產(chǎn)值，可以說GPS在汽車上的應(yīng)用將會是未來國內(nèi)市場一個新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。而就目前而言，安裝了GPS系統(tǒng)的車輛除特種車輛外比例相當(dāng)?shù)?，以北京為例，共有出租?萬余輛，只有2000輛安裝了GPS系統(tǒng)，這是一個巨大的急待開拓的市場。各相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得系統(tǒng)的技術(shù)水平和產(chǎn)品的成熟程度越來越高，而價格和相關(guān)費(fèi)用則會越來越低，這為GPS車輛定位系統(tǒng)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2002年，國家計(jì)委發(fā)布了“關(guān)于組織實(shí)施衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)的公告”，該公告是國家計(jì)委為貫徹落實(shí)“十五”高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃重大專項(xiàng)，加快衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展而制定的。公告的出臺無疑將加快國內(nèi)GPS行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的形成，強(qiáng)力促進(jìn)GPS行業(yè)的發(fā)展。同期，信息產(chǎn)業(yè)都成立了“衛(wèi)星定位應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化工作組”開始制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施將打破目前互不兼容的格局，對整個產(chǎn)業(yè)的做強(qiáng)起非常大的作用。而市場經(jīng)過多年的培育和磨練已逐步成熟起來，在某些領(lǐng)域的需求已十分明顯。許多GPS廠商也從多年的艱苦創(chuàng)業(yè)中獲得寶貴的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)?？嘈慕?jīng)營多年的GPS行業(yè)即將迎來其快速而穩(wěn)健發(fā)展的春天。33第六章 結(jié)論與展望 第六章 結(jié)論與展望本文介紹的車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單容易實(shí)現(xiàn)，硬件成本低廉而且可以達(dá)到較高的可靠性，可用來對車輛進(jìn)行定位和跟蹤，在測試運(yùn)行中該系統(tǒng)工作穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，由于系統(tǒng)采用GPRS方式傳輸數(shù)據(jù)，運(yùn)營成本低。該系統(tǒng)可以用來對車輛進(jìn)行監(jiān)控管理，并在汽車的防盜上起到一定作用，可以廣泛應(yīng)用于公交車、出租車的管理。同時對專業(yè)汽車運(yùn)輸公司承擔(dān)向全國銷售市場進(jìn)行物流配送，遠(yuǎn)程監(jiān)控管理，提供了技術(shù)基礎(chǔ)。隨著GPRS網(wǎng)絡(luò)的不斷改善和通信費(fèi)用的進(jìn)一步降低，相信該系統(tǒng)將有更廣闊的應(yīng)用前景。汽車是現(xiàn)代文明社會中與人關(guān)系最密切的一種交通工具。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅幾個發(fā)達(dá)國家的汽車保有量已達(dá)數(shù)億輛。我國民用汽車數(shù)量也在與日俱增，因此車輛導(dǎo)航將稱為未來20年中全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)應(yīng)用最大的潛在市場之一。在我國，特征車輛約有幾十萬輛。有關(guān)部門要求先對運(yùn)鈔車、急救車、救火車、巡警車、迎賓車等特種專用車輛實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)控、引導(dǎo)和指揮。車載GPS導(dǎo)航設(shè)備在應(yīng)用上的發(fā)展方向，應(yīng)當(dāng)著重發(fā)展多衛(wèi)星系統(tǒng)、遠(yuǎn)距離監(jiān)控以及多功能顯示等幾個方面?？梢哉f，GPS導(dǎo)航定位在公安、交通系統(tǒng)中的盈盈前景是非常廣闊的。在開發(fā)車輛導(dǎo)航應(yīng)用的同時，也將帶動與其相關(guān)的通信技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)、多媒體技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展。36致謝 致謝 參考文獻(xiàn)【1】楊天軍，楊曉光，GPS/GIS車輛實(shí)時監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)研究。城市交通，2004年第一期：2324【2】張?jiān)?，鄧華，杜晶。2003年3月：3233【3】李征航?？臻g定位技術(shù)及應(yīng)用。武漢：武漢大學(xué)出版社，2004：5657【4】劉基余。GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理與方法。北京：科學(xué)出版社，2003：3032【5】張守信，黃學(xué)德。GPS技術(shù)與應(yīng)用。北京：國防工業(yè)出版社，2004：1214【6】夏楓，胡達(dá)。城市車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2004，（4）：2324【7】車輛定位與導(dǎo)航系統(tǒng)。北京：電子工業(yè)出版社，1999，4：2324【8】王令成。GPS GSM移動終端監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)。北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文，2003【9】左偉。GPS技術(shù)及其導(dǎo)航電子地圖的應(yīng)用。GPS應(yīng)用。2004：1214【10】趙亦林。車輛定位與導(dǎo)航系統(tǒng)。北京：電子工業(yè)出版社，1999，4：2324【11】陳玉剛。車載導(dǎo)航系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)研究（碩士論文）。武漢：華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，2004：3435【12】Rockwell Inc. 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