基于GPS/GPRS的车载远程服务系统应用概述

随着汽车工业的发展，现代电子控制技术已渗透到汽车的各个组成部分，汽车的结构变得越来越复杂，自动化程度也越来越高，能跟踪和掌握汽车领域高新技术的维修技师和专家也必然越来越缺乏。而因特网（ Internet ） 随着全球信息化进程的推进得到了飞速的发展，这就为汽车维修行业间的资源共享、信息交流提供了快捷和自由的途径，也使建立一个基于计算机网络通讯和处理的开放性的汽车远程故障诊断系统成为可能。远程服务系统作为一个复杂的跨学科系统，涉及众多研究领域，一直被各国科研人员和政府重视，并投入大量资金开展基础理论和应用产品方面的研究。近年来， 随着各种配套技术的逐步完善， 远程服务在许多领域得到广泛应用。

车载远程服务系统是基于先进的GPS全球定位技术和GPRS远程通讯技术，集合了汽车电控技术、汽车诊断技术、远程通讯技术而研发的全新的高科技产品，如图1所示。它能将汽车制造厂家、经销商、车队的服务中心、车辆和用户紧密的联系成一个网络，轻松实现如数据传递、目标跟踪、自动报警以及驾乘者获取各种公众信息、实用信息服务的功能，不仅为客户提供了车辆及时的维修服务，也能通过这个网络把自己的服务推向金融、租赁、保险、再制造和物流、管理等多个业务领域进行衍生，扩大了厂家经营服务的领域，也能为厂家创造丰厚的经济效益。

如何及时处理发生故障的车辆以及对车辆故障位置的准确定位一直是汽车售后服务的难题，远程服务系统的应用使这一难题逐步得到解决。在车辆发生故障的情况下，车载的多种传感器采集车内的多种信息，为远程车辆监控提供丰富的数据资料；通过GPRS网络系统可以准确确定车辆所处的位置，并通过故障信息来初步确定故障产生的部位。车辆维修人员和后台专家通过计算机网络和数据库确定最佳的故障解决方案，从而能够迅速修复车辆的故障。远程服务系统的信息存储模块可以为车辆故障提供科学依据，同时对车辆设计改进提供有益的借鉴。

图2是国内某厂家研发的一款GPS/GPRS车载远程服务系统的产品图。整个系统由控制盒、GPS/GPRS天线以及整车接口线束等组成。控制盒中含有GPS/GPRS通讯模块，负责整个系统的通讯管理以及数据采集。该产品广泛应用于4S店售后管理、物流车队管理、卡车租赁及贷销管理、特种行业车辆的指挥调度系统等。

一个基于GPS/GPRS的车载远程服务系统常常由在线数据采集、远程诊断、专家诊断、信息检索服务等主要部分组成。主要包括GPS接收器、GPRS无线通信模块、中央控制器、电源模块等部件。其工作原理是：安装在车辆上的终端设备中GPS接收机根据收到的卫星信息计算出车辆当前的定位信息，通信处理器从GPS接收机输出的信号中提取所需要的位置、速度、海拔、时间等相关信息；车载移动终端对车辆运行状态数据进行采集获取车辆实时信息，同时从车辆总线上获取的各种传感器信号、车辆运行状态、故障信息等报文形成综合数据包，然后将收集的实时信号送入GPRS网络系统，通过无线信道发往监控中心。监控中心接收发送的数据，并从中提取出车辆位置信息，在监控中心的电子地图上显示出来，如图3所示。

同时，在控制中心的专业工程师可以根据车辆的运行状况数据以及故障信息对车辆进行远程分析诊断，通过网络系统与远程故障诊断中心实现双向交互，最终得到诊断结果，再将解决方案以及最近的服务站反馈给用户，从而实现远程服务。

GPS是英文Global PositiONingSystem的缩写。GPS系统包括三大部分：空间部分--GPS卫星星座；地面控制部分--地面支持系统；用户设备部分--GPS信号接收机，如图4所示。

GPS信号接收机通过捕获按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解析出GPS卫星所发送的信息报文，实时地计算出测站的三维位置、速度和时间等信息。

GPRS的英文全称为General PacketRadio Service,中文含意为通用分组无线服务。它是利用"包交换"（Packet-Switched）的概念所发展出的一套无线传输方式。即将需要传送的信息划分为一定长度的包（分组），每个分组信息都载有接受地址和发送地址的标识；在传送数据之前，先建立虚连接，然后依序发送。目前中国移动GPRS网络已覆盖全国所有省、直辖市、自治区，网络遍及240多个城市。利用分布广泛的GPRS网络，可以很容易地实现异地数据的无线传输，并且价格十分低廉。GPRS 具有以下优点：

①永远在线：只要激活GPRS 应用后，将永远保持在线，不存在掉线问题，类似于一种无线的专线网络。

②按流量计费：虽然保持永远在线，但不必担心费用问题，因为只有产生通信流量时才计费。它是一种面向使用的计费，计费方式更加科学合理。

③快速登录：全新的分组服务，无需以往长时间的拨号建立连接过程。

④自如切换：话音和数据业务可以切换使用，电话上网两不误。

⑤高速传输：GPRS最高理论传输速度为171.2kbit/s,目前使用GPRS可以支持40kbit/s左右的传输速率。

在国内重型卡车市场上，基于GPS/GPRS车载远程诊断系统已经得到逐步应用。在杭州拱墅区一家混凝土企业，将旗下的1800余辆混凝土搅拌车加装GPS/GPRS系统。拱墅区、下沙（经开区）、西湖区以及江干区已经分别建立了GPS定位系统监测工作站，利用统一的平台，对车辆实施远程监控，规范混凝土搅拌车行驶路线、车速。对于存在故障隐患的"残疾"车辆拒绝驶入市区。通过加装GPS/GPRS系统的混凝土搅拌车，将给"狂奔"的工程车套上"缰绳".据统计，该公司2008年1~7月发生车辆安全事故次数9起，伤人事故0起，死亡事故1起，经济损失42.28万元；而2009 年加装GPS/GPRS系统后1~7月发生车辆安全事故次数6起，伤人事故0起，死亡事故0起，经济损失1.39 万元，同比下降了328%.

汽车远程服务系统是一个复杂的网络系统，涉及计算机网络、通讯技术、虚拟现实技术、电子技术、汽车故障诊断技术等多方面的细节问题。一个实用的远程服务系统只有在汽修企业、科研院所、汽车生产厂的协同支持下才能不断地发展和完善。但是可以确信，由于其准确性和高效性，这一新兴技术必将随着我国的汽车工业飞速发展有着广阔的应用前景。