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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:吳明憲
研究生(外文):Ming-Hsien Wu
論文名稱:GPRS系統於數位式行車紀錄器之設計與應用
論文名稱(外文):The Design and Application of GPRS System to Digital Vehicle Recorder
指導教授:毛偉龍毛偉龍引用關係張創然張創然引用關係
指導教授(外文):Wei-Lung MaoChuang-Jan Chang
學位類別:碩士
校院名稱:明志科技大學
系所名稱:工程技術研究所
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:69
中文關鍵詞:GPRS數位式行車紀錄器MySQL資料庫圖形使用介面地理資訊系統
外文關鍵詞:GPRSDigital Vehicle RecorderMySQLGraphic User InterfaceGeographic Information System
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數位式行車紀錄器可搭配全球定位系統(GPS),將行車資訊與路線加以紀錄。由於紀錄器所獲得的資訊都是離線(off-line)處理,無法即時的監控車輛的動向,為達成即時(real-time)監控與處理行車動態資訊,與行動通訊技術之整合為一解決途徑。本論文中提出GPRS 模組跟數位式行車紀錄器整合,透過電信網路方式傳送到行控中心,以Client-Server(客戶端-伺服端)之連結架構,將動態資料彙整於伺服端。伺服端透過客戶端傳送來之動態資料進行分析,並與地理資訊系統(GIS)做整合運用,透過GPS座標將客戶端所在之位置用圖表的方式呈現。我們以Siemens TC45 GPRS 模組內建Java 程式語言為開發平台,伺服端以Java 程式撰寫出圖形使用介面(GUI)並整合MySQL 資料庫並做客戶端動態資料的存取,透過Java原生介面(JNI)與提供Microsoft COM元件之GIS做整合。客戶端以不間斷連線的方式傳送資料,內部建立重新連線機制,提高資料傳送的使用率。伺服端可改變客戶端動態資料傳送的時間,相對GSM 減少通信費,也可以傳送即時訊息來提供行車路況給客戶端,提高GPRS網路系統雙向傳輸之使用性。
A digital vehicle recorder (DVR) uses Global Positioning System (GPS) to obtain the position and route, and these data have been recorded in the memory of the DVR. A user downloads the data by USB disk, when status of the DVR is off-line. After the user download these data which has been applied to Geographic Information System (GIS). The GIS will show the area and route of the vehicle for the manager. But this way can't upload these data to server, and the manager can't supervise these vehicles at the moment. The purpose of thesis combines the DVR and General Package Radio Service (GPRS), and Client-Server architecture has been used by thesis. At Client side, the DVR transports real-time information of the vehicle to the server and receives the message from the server through the GPRS network. At Server side, manager can get these data from DVR, and these data have been analyzed by GIS and software at the real-time. In addition, the Client sends the data to the Server and always on-line for stability. The Server can control the sampling time of the Client by internet. The method can reduce the charge for transport the data uses GPRS service.
Development platform of Siemens TC45 GPRS module is based on Java programming language. The Graphic User Interface (GUI) is performed by Java, and integrates with MySQL database to access the data.
誌謝 v
中文摘要 vi
英文摘要 vii
目錄 viii
表目錄 xi
圖目錄 xii
第一章 前言 1
1.1 研究動機 1
1.1.1 現況分析 1
1.1.2 現況問題 2
1.2 研究目標 3
1.3 章節介紹 4
第二章 行動通訊之應用 6
2.1 行動通訊 6
2.1.1 GSM/GPRS 6
2.2 GSM系統 7
2.2.1 GSM系統架構(2G) 7
2.2.2 多存取技術 8
2.2.3 電路交換 10
2.3 GPRS系統(2.5G) 11
2.3.1 GPRS系統架構 11
2.3.2 GPRS網路連線機制 13
2.3.3 GPRS封包傳送 14
2.3.4 GPRS之編碼技術 15
2.4 第三代行動通訊系統 16
2.4.1 背景介紹 16
2.4.2 UMTS組織架構 17
2.4.2.1 UMTS Terrestrial Radio Access Network 18
2.4.2.2 Core Network 18
2.4.2.3 User Equipment 19
2.4.3 UTMS通訊協定架構 19
2.4.4 網路通信費比較 20
第三章 Client-Server系統架構與硬體規劃 22
3.1 Client-Server系統規劃 22
3.2 Client端硬體設備介紹 23
3.2.1 GPRS模組 23
3.2.1.1支援GSM功能操作 24
3.2.1.2 TC45模組之功能設定 25
3.2.2 GPRS模組開發平台 25
3.2.3 數位式行車紀錄器 27
3.2.3.1 背景與現況介紹 27
3.2.3.2 數位式行車紀錄器 28
3.2.3.3 功能規格 28
3.3 Server端系統架構介紹 29
第四章 Client-Server系統之軟體規劃 32
4.1 Client端程式設計 33
4.1.1 Client端軟體架構 33
4.1.2 ASC1_Reader執行緒 34
4.1.3 Client_Socket執行緒 36
4.1.3.1訊號強度與訊息傳送 36
4.1.3.2 Client_Socket程式流程 37
4.2 Server端連線管理程式設計 38
4.2.1 Server端連線管理程式架構 38
4.2.2 Client_Information執行緒 39
4.3 Server端GUI程式設計 40
4.3.1 動態訊息視窗 41
4.3.2 JDBC於資料庫之應用 43
4.3.3 JNI與COM之應用 45
4.3.3.1 JavatoPPGMap程式設計 46
4.3.3.2 JavatoPPGMap程式應用 48
4.3.3.3 JavatoPPGforHistory程式設計 49
4.3.3.4 JavatoPPGforHistory程式應用 51
4.3.4 GUI選項介紹 52
第五章 實測數據與結果分析 55
5.1 實驗ㄧ Client-Server端雙向數據傳輸 55
5.1.1 實驗目的 55
5.1.2 問題分析與探討 56
5.1.3 實驗步驟 56
5.1.4 實驗結果與討論 56
5.2 實驗二 道路測試 60
5.2.1 實驗目的 60
5.2.2 問題分析與探討 60
5.2.3 實驗步驟 61
5.2.4實驗結果與討論 62
5.3 問題分析與改善 65
第六章 結論與未來規劃 66
6.1結論 66
6.2未來規劃 67
參考文獻 69
表2-1 GPRS Coding Schemes 15
表2-2 各系統網路傳輸條件比較表 21
表3-1 AT-Command常用指令 25
表4-1 收訊強度參數表 36
表4-2 Statement函式說明 44
表4-3 Java與JNI資料格式對照表 47
圖1-1 行車動態資訊系統 1
圖1-2 Web GIS車隊管理系統 3
圖2-1 GSM網路架構 7
圖2-2 FDMA 8
圖2-3 TDMA 9
圖2-4 GSM系統中TDMA資料格式 9
圖2-5 電路交換模式 11
圖2-6 GPRS 網路架構 12
圖2-7 PDP context 程序 14
圖2-8 封包傳送路徑圖 15
圖2-9 UMTS系統架構 17
圖2-10UMTS通訊協定架構 19
圖3-1 Client-Server系統架構圖 22
圖3-2 Siemens TC45模組 23
圖3-3 GPRS模組開發平台 26
圖3-4 GPRS模組方塊電路圖 26
圖3-5 行車紀錄器 27
圖3-6 數位式行車紀錄器(正面) 29
圖3-7 數位式行車紀錄器(反面) 29
圖3-8 Server端系統架構圖 30
圖4-1 Client-Server網路連線程式架構 32
圖4-2 MIDlet程式狀態 33
圖4-3 Client端軟體程式架構 34
圖4-4 ASC1_Reader執行緒程式架構 35
圖4-5 動態訊息格式 36
圖4-6 Client_Socket執行緒程式架構 37
圖4-7 Server端連成管理程式架構 38
圖4-8 Client_Information執行緒程式架構 39
圖4-9 Server端GUI圖控介面 40
圖4-10動態訊息視窗 41
圖4-11動態訊息視窗程式流程圖 41
圖4-12JDBC程式撰寫流程 42
圖4-13資料庫連結程式撰寫 42
圖4-14時間視窗選項 44
圖4-15搜尋資料 44
圖4-16getPPGMap( )函式 45
圖4-17ppgMap2.dll程式流程 46
圖4-18行車監即時監控視窗程式流程圖 47
圖4-19行車監即時監控視窗 48
圖4-20getPPGMapforHistory函式宣告 48
圖4-21JavatoPPGforHistory的程式流程圖 49
圖4-22歷史軌跡繪製流程圖 50
圖4-23行車歷史軌跡 51
圖4-24菜單選項 51
圖4-25廣播應用介面 52
圖4-26行車即時監控視窗選項 52
圖5-1 實驗測試架構 54
圖5-2 改變資料傳遞時間 56
圖5-3 改變傳遞時間之結果 56
圖5-4 傳送即時訊息 57
圖5-5 Server封包接收畫面 58
圖5-6 Client端接收資料畫面 58
圖5-7 實驗二測試架構 60
圖5-8 Client端裝置於小客車 61
圖5-9 實驗結果 62
圖5-10實驗路線(起點) 63
圖5-11實驗路線(經中山高速公路) 63
圖5-12實驗路線(經南崁交流道) 64
圖5-13實驗路線(終點) 64
圖5-14回傳資料 65
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