1.GSM的软件编程
发送短信常用Text和PDU(Protocol-DataUnit，协议数据单元)模式。使用Text模式收发短信代码简单，但是不能收发中文短信；而PDU模式不仅支持中文短信，也能发送英文短信。系统中主要使用Text模式和PDU模式。1)Text模式主要用来传送GPS信息。2)PDU模式主要用来发送汽车的状态和控制信息。由于PDU模式的纯英文短消息解码不方便，因此收发纯英文字符和数字字符时，采用Text模式。GSM的控制指令都是通过AT指令达到的，如表1列出几个常用的AT指令。
2.GSM模块的控制及短消息处理
上位机软件要处理的任务是将初次的定位信息、目标手机号码、要发送的短信内容发送给单片机，让单片机将这些信息存储起来，软件上面能显示初次的地理信息。单片机软件要实现与PC、GPS、TC35的通信，与PC之间的通信只有一次，就是最开始设置目标手机号码、短信内容、传输基座标。单片机可以通过AT指令来控制GSM模块TC35i，发送短信常用TEXT和PDU模式，使用TEXT模式收发短信代码简单，实现起来十分容易，但缺点是不支持中文短信；而PDU模式不仅支持中文短信，也能发送英文短信。根据GSM的定义，短信息的发送和接收模式共有3种：Block模式、基于AT命令的Text模式和基于AT命令的PDU模式。两种模式的选择由AT+CMGF来决定，当AT+CMGF=0时为PDU模式，当AT+CMGF=1时为TEXT模式，当需要发送的短信中含有汉字时，首先应把发送模式设置为PDU模式，再把汉字转换为16位的Unicode代码然后进行发送，而对于数字则在其ASCII码之前补8位二进制0，凑足16位后发送。当手机收到短信时，通过程序判断收到的短信是否有汉字，再决定用何种模式来读取短信。单片机主要通过GSM模块传输两类信息：一类是接收用户的设置及请求命令，并在处理后给予回复；另一类是当单片机判断出在被保护对象离开了安全区域而发送给用户的提醒及位置信息。用户设置及请求信息的格式如下所示。单片机主程序流程图如图2所示。当用户收到定位短信时，即可确定被保护对象的位置。用户可以通过智能手机或计算机通过谷歌地图查询经纬度数据对应的地理位置。
3.系统程序流程
防盗系统控制软件主要完成GPS定位信息、收发短信、对汽车上传感器信息进行采集以及主要部件的控制功能。在完成初始化时钟、端口、串口和开中断以后，系统进入低功耗状态，以节省能源。当有外部的传感器被触发，则结束低功耗状态，进入报警状态，同时发送报警短信给车主；当接收到车主获取GPS短信时，则采集GPS信息，发送给用户，控制部件则根据用户的指令完成断油、锁门等动作。整体程序流程图如图3所示。
4.测试结果及分析
经测试，本系统可实现10m精度以内的定位，并能根据用户的设置向用户提供定位服务。系统操作方便，保护汽车的安全，有较好的实用价值。汽车定位的精度以及系统的反应时间是影响系统性能的主要因素，针对这2个指标，测试结果如下表所示。从表2所示中可以看出，在没有高大建筑物影响的情况下，定位精度很高，并且海拔越高，定位精度越准确。在建筑物下方，GPS接收不到信号，但是可以利用GSM的基站定位弥补这一不足，尽管定位的精度不高，但是足以使车主找回丢失汽车。报警时间指传感器采集到报警信号到用户接收到报警短信的时间间隔，获取GPS时间指发送获取GPS短信到获取到GPS短信的时间间隔，控制时间指发送控制短信到汽车执行控制指令的时间。当然，在重大节日这些时间会适当增加。各项指令的成功率在99%以上。表2中所示测试结果表明，系统定位精度高，无死角，反应迅速，同时功耗低，启动快，性能可靠。与同类系统相比，特色明显，整体性能优越。
5.结束语
GSM和GPS的快速发展和日趋成熟，为本监控报警系统的开发提供了有力的技术支持。该系统体积为90mm×60mm×20mm，价格便宜，使用方便。测试结果表明，监控距离为100m时，在GSM信号正常的情况下，响应时间不足1min，误报率<1%，能够实现物品安全的实时监控，人们将不再担心外出时重要物品遗失，具有很好的市场前景。该文的主要创新体现于利用GSM手机模块的移动通信技术，与当今流行的GPS全球定位技术相结合，配合传统的单片机控制技术，完成了汽车防盗定位系统的设计，在实验室阶段的测试中获得了较理想的效果。进一步改进后，能与手机定位系统软件相结合，简洁直观，方便用户使用，适合批量生产和推广应用。系统的最大优点是利用了公用的移动通信网资源，能够快速建网，通信可靠，投资少，应用前景良好；其次，定位准确，采用免费的G省级医学期刊PS技术进行定位，可以满足广大汽车用户的需求，是一种值得推广的车辆防盗系统。
作者：郭萧 祝玲 单位：北方民族大学
