基于無線通信技術(shù)的智能公交系統(tǒng)設(shè)計(jì)（二）

圖6 公交車TX請求API幀結(jié)構(gòu)圖

（2） ZigBee發(fā)送狀態(tài)

為實(shí)現(xiàn)可靠傳輸， 當(dāng)公交車傳送信息給電子站牌的請求完成后， 必須得到電子站牌的確認(rèn)信息， 因此還必須得到電子站牌回饋給公交車的發(fā)送狀態(tài)信息。這個(gè)信息將指出數(shù)據(jù)包是否被成功發(fā)送， 或者發(fā)送失敗。如果發(fā)送失敗必須重新發(fā)送公交車的信息， 直至發(fā)送成功。

電子站牌根據(jù)公交車的MAC地址， 不斷的向PAN內(nèi)發(fā)送信息， 并通過回讀發(fā)送狀態(tài)來確定是否有公交車加入網(wǎng)絡(luò)， 如果有， 則根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址識別公交車， 并將公交車的定位信息發(fā)送到監(jiān)控中心， 從而實(shí)現(xiàn)對GPS定位方式的補(bǔ)充。

圖7為公交車ZigBee模塊的TX狀態(tài)幀結(jié)構(gòu)

其中的Bytes 9為傳送狀態(tài)信息， Bytes6、7為接收模塊的16位網(wǎng)絡(luò)地址。

（3） ZigBee接收包。

電子站牌收到公交車發(fā)來的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)包后便進(jìn)行解析， 并通過站牌的GPRS模塊發(fā)送到監(jiān)控中心。電子站牌ZigBee模塊接收模式的API幀結(jié)構(gòu)定義如圖8所示。圖中的Bytes5-12為公交車的MAC地址。

圖8 電子站牌RX的API幀結(jié)構(gòu)圖

3.3 GPRS網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)

電子站牌收到公交車發(fā)來的信息后， 將通過GPRS-DTU發(fā)送到監(jiān)控中心， 然后由監(jiān)控中心將所有公交車發(fā)來的信息通過Internet發(fā)送給站牌。

GPRS DTU有透傳模式、AT+i命令模式、自動IP注冊模式、遠(yuǎn)程維護(hù)和流控五種模式。在系統(tǒng)的電子站牌終端中， DTU將使用透傳模式與服務(wù)器進(jìn)行信息的交互。通過透傳模式可將電子站牌異步串口通信轉(zhuǎn)換成基于TCP/UDP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信。其主要目的是通過串行通信的簡單設(shè)備實(shí)現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)上的通信， 而數(shù)據(jù)格式不發(fā)生任何改變。這一點(diǎn)非常重要， 由于數(shù)據(jù)格式在經(jīng)過DTU前后均不發(fā)生任何變化， 由此， 電子站牌原有的設(shè)備及軟件不用作任何升級， 就可直接應(yīng)用。

DTU的透傳模式可使電子站牌客戶端在發(fā)起通信請求時(shí)， 使DTU必須與服務(wù)器建立網(wǎng)絡(luò)連接。也就是說， 電子站牌下位機(jī)與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)， 首先是電子站牌下位機(jī)要與DTU設(shè)備的串口相連， 在DTU進(jìn)入透傳模式后自動被調(diào)用， 并與服務(wù)器建立網(wǎng)絡(luò)連接， 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)連接建立后， DTU將自動完成串口到網(wǎng)絡(luò)通信的轉(zhuǎn)換， 以便所有數(shù)據(jù)可透明地在服務(wù)器軟件與電子站牌下位機(jī)之間雙向傳輸。

服務(wù)器與電子站牌終端通信可通過套接字socket 來實(shí)現(xiàn)。首先在服務(wù)器上建立一個(gè)監(jiān)聽Socket對象， 并綁定在一個(gè)固定端口上， 然后，每當(dāng)電子站牌客戶端發(fā)送一個(gè)SOCKET連接請求，服務(wù)器端就會新開啟一個(gè)線程， 并在其中創(chuàng)建一個(gè)socket與電子站牌客戶端的socket通訊， 直到電子站牌客戶端程序關(guān)閉， 該線程結(jié)束， 然后服務(wù)器主線程的socket在應(yīng)用程序退出時(shí)關(guān)閉。通過多線程的Socket程序設(shè)計(jì)， 可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)服務(wù)器與多個(gè)電子站牌客戶端的通信。