国际联运班列大宗货物运输定位通信系统的制作方法

本实用新型涉及大宗货物定位追踪领域，尤其涉及一种国际联运班列大宗货物运输定位通信系统。

背景技术：

在大宗货物跨国运输过程中，客户对于获知货物的定位信息有着重要的需求。现有的且已经比较成熟的满足这一类似需求的技术主要为GPS+4G或GPS+WiFi技术，但是4G和WiFi在沿途偏远地区无法做到全域覆盖,若沿途搭建基站又将大幅提升建设成本。而能够满足定位和通信全域覆盖的技术主要是多基站定位技术，基于多基站的定位和通信模式对铁路沿线的基站密度有一定要求，而某些偏远地区基站密度小且基站建设难度大，若采用该技术将会大幅增加建设成本。

基于上述原因，对于大宗货物跨国运输，急需一种能保证基本通信且成本低的定位通信解决方案。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种国际联运班列大宗货物运输定位通信系统，以解决现有技术中大宗货物长时间跨区域运输过程中定位通信装置所存在的覆盖性差或成本高的技术问题。

为此，本实用新型提供一种国际联运班列大宗货物运输定位通信系统，包括车载设备和终端设备，所述车载设备包括GPS模块、短信发送模块、控制器和供电模块，其中：

所述GPS模块，其开启时获取所述国际联运班列的位置信号和当前时间信号；

所述控制器，其输入端与所述GPS模块的输出端连接，接收所述GPS模块发送的所述位置信号和当前时间信号，并将所述位置信号和当前时间信号转换为适于所述短信发送模块接收的短消息信号；

所述短信发送模块，其输入端与所述控制器的第一输出端连接，其开启时接收所述控制器输出的所述短消息信号，并将所述短消息信号发送至GSM基站；

所述供电模块，其输出端与所述控制器的供电端、所述短信发送模块的供电端和所述GPS模块的供电端连接，为所述控制器、所述短信发送模块和所述GPS模块提供电能；

所述终端设备，配置有显示屏，通过所述GSM基站接收所述短消息信号，解析所述短消息信号中的位置信号并在显示屏中显示所述国际联运班列的位置。

可选地，上述的国际联运班列大宗货物运输定位通信系统，还包括：

计时器，所述计时器的计时数据与预存的开启时间匹配时，所述控制器的第二输出端输出启动信号；

所述短信发送模块的被控端与所述控制器的第二输出端连接，其接收到所述启动信号后开启。

可选地，上述的国际联运班列大宗货物运输定位通信系统，所述GPS模块的被控端与所述控制器的第二输出端连接，其接收到所述启动信号后开启。

可选地，上述的国际联运班列大宗货物运输定位通信系统，所述控制器，还用于在所述终端设备接收到所述短消息信号后，重置所述计时器。

可选地，上述的国际联运班列大宗货物运输定位通信系统，所述计时器内置于所述控制器中。

可选地，上述的国际联运班列大宗货物运输定位通信系统，所述供电模块配置有充电接口，所述充电接口适于与USB充电端口连接；

所述供电模块包括充电电池，所述充电电池的输入端与所述充电接口连接，所述充电电池的输出端与所述控制器的供电端、所述短信发送模块的供电端和所述GPS模块的供电端连接。

可选地，上述的国际联运班列大宗货物运输定位通信系统，所述短信发送模块为SMS信息模块，其包括GSM芯片、Nano-SIM卡座、Nano-SIM卡和板载天线；

所述Nano-SIM卡设置于所述卡座中，且所述Nano-SIM卡与所述GSM芯片通信连接；所述GSM芯片经所述板载天线与所述GSM基站通信连接。

可选地，上述的国际联运班列大宗货物运输定位通信系统，所述GPS模块包括GPS接收器和GPS天线，所述GPS接收器通过所述GPS天线接收卫星信号；所述GPS接收器将所述卫星信号转换为所述位置信号和当前时间信号。

本实用新型提供的上述技术方案与现有技术中的方案相比，至少具有如下有益效果：

(1)本实用新型提供的国际联运班列大宗货物运输定位通信系统，采用GPS+GSM的方式获取国际联运班列的位置，这两种网络均是覆盖全球的，无需单独建基站，系统使用成本低廉；且无论国际联运班列行驶到哪里，都能够获得其位置信号并将位置信号发送到终端设备。终端设备能够将国际联运班列的位置显示在显示屏上，使得工作人员可以及时、直观地观察到国际联运班列的位置。

(2)本实用新型提供的国际联运班列大宗货物运输定位通信系统，通过计时器的计时节点控制GPS模块和短信发送模块的工作，也即控制GPS模块和短信发送模块无需始终处于开启状态，由此能够进一步地节约能耗。

(3)本实用新型提供的国际联运班列大宗货物运输定位通信系统，配置有充电接口，充电接口能够连接至任意的USB充电端口中，能够在通信装置电量不足时及时补充电能，避免通信装置由于没电而导致的位置信号丢失情况。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例所述国际联运班列大宗货物运输定位通信系统的结构框图；

图2为本实用新型另一个实施例所述国际联运班列大宗货物运输定位通信系统的结构框图；

图3为本实用新型一个实施例所述国际联运班列大宗货物运输定位通信系统中车载部分的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本实用新型实施例。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

本实施例提供一种国际联运班列大宗货物运输定位通信系统，如图1所示，包括GPS模块1、短信发送模块2、控制器3、供电模块4和终端设备5。其中，GPS模块1、短信发送模块2、控制器3、供电模块4均设置于国际联运班列上，属于车载部分。终端设备5可以设置于监控中心处，或者由工作人员佩戴。其中，所述GPS模块1，开启时获取所述国际联运班列的位置信号和当前时间信号，所述位置信号和所述当前时间信号为一一对应的关系，也即将当前时间下获取到的位置信号与当前时间关联在一起；所述控制器3，其输入端与所述GPS模块1的输出端连接，接收所述GPS模块1发送的所述位置信号和当前时间信号，并将所述位置信号和当前时间信号转换为适于所述短信发送模块2接收的短消息信号；所述短信发送模块2，其输入端与所述控制器3的第一输出端连接，其开启时接收所述控制器3输出的所述短消息信号，并将所述短消息信号发送至GSM基站6；所述供电模块4，其输出端与所述控制器3的供电端、所述短信发送模块2的供电端和所述GPS模块1的供电端连接，为所述控制器3、所述短信发送模块2和所述GPS模块1提供电能；所述终端设备5，配置有显示屏，通过所述GSM基站6接收所述短消息信号，解析所述短消息信号中的位置信号并在显示屏中显示所述国际联运班列的位置。

本实施例提供的上述方案，采用GPS+GSM的方式获取国际联运班列的位置，这两种网络均是覆盖全球的，无需单独建基站，因此可以在不增加任何成本的情况下实现：无论国际联运班列行驶到哪里，都能够获得国际联运班列的位置信号并将位置信号发送到终端设备5。终端设备5能够将国际联运班列的位置显示在显示屏上，使得工作人员可以及时、直观地观察到国际联运班列的位置。终端设备5可以采用手机，现有技术中百度地图已经向用户开放API接口，通过百度地图的API接口能够直接将手机接收到的短信中的位置信息解析出来，并将其显示在百度地图上。现有百度地图API接口的说明文档中，对于API的使用方法有具体说明，使用者只需要根据说明内容对API进行设置就可利用百度地图API，采用反地理编码方法，根据经纬度给出相对应的位置信息，能够将抽象的坐标位置转化为具体的位置信息，并直接在百度地图上显示位置。一般情况下，GPS模块1能够直接定位到国际联运班列的位置坐标，控制器3能够直接将GPS模块1发送的坐标数据进行按照预设方法进行转换，以使其能够被短信发送模块2接收并发出。现有技术中已经存在成熟的技术方案将文本转换为适于GSM网络的短消息，例如提取GPS模块1发送的位置信息中所包含的经纬度信息，将经纬度信息按照一定的格式形成短消息即可，因此控制器3只需要直接采用已有算法即可实现将GPS模块1发送的位置信号转换为适于短信发送模块2的短消息。

优选地，如图2所示，上述方案中还可以包括计时器7，所述计时器7的计时数据与预存的开启时间匹配时，所述控制器3的第二输出端输出启动信号；所述短信发送模块2的被控端与所述控制器3的第二输出端连接，其接收到所述启动信号后开启。所述GPS模块1的被控端与所述控制器3的第二输出端连接，其接收到所述启动信号后开启。通过上述方案，可以利用计时器7的计时节点控制GPS模块1和短信发送模块2的工作，也即控制GPS模块1和短信发送模块2无需始终处于开启状态，由此能够进一步地节约能耗。如图2所示，计时器7可以为单独的模块，此时计时器7的输出端与控制器3的一个输入端连接，当计时器7的计时数据与预设的时间节点相同，计时器7可向控制器3发送一触发信号触发控制器3从而唤醒GPS模块1和短信发送模块2工作。另外，所述计时器7还可以内置于所述控制器3中，现有技术中的控制芯片均自带计时器，此时即可采用其自有的计时器实现上述功能即可。而预存的开启时间可以根据实际需求进行设定，例如可以设定为每天的九点；或者每经过十小时上报一次位置信息。此时计时器7的计时数据可根据实际情况进行设定。所述控制器3，还用于在所述终端设备接收到发送所述短消息信号后，重置所述计时器7，短消息发送模块2本身就能够确定终端设备5是否成功接收到短消息信号，当短消息发送模块2确定终端设备5成功接收到短消息信号后，即可向所述控制器3发送一触发信号，控制器3随即重置计时器7。由此能够保证当成功发送位置后即可令控制器3、GPS模块1和短信发送模块2进入休眠状态中，进一步节约能耗。

以上方案中，所述供电模块4可以包括电池，电池具有充足的电量以确保国际联运班列在行驶过程中，车载部分对于电能的需求。进一步地，上述方案中的所述供电模块4配置有充电接口，所述充电接口适于与任意的USB充电端口连接；所述供电模块4包括充电电池，所述充电电池的输入端与所述充电接口连接，所述充电电池的输出端与所述控制器3的供电端、所述GPS模块1的供电端和所述短信发送模块2的供电端连接。所述充电接口为USB接口。由此，充电接口能够连接至任意的USB的充电端口中，能够在通信系统电量不足时及时补充电能，避免通信系统由于没电而导致的位置信号丢失情况。

实施例2

本实施例提供的国际联运班列大宗货物运输定位通信系统，其车载部分的电路结构可以如图3所示。所述短信发送模块2为SMS(Short Messaging Service，短消息服务)信息模块21，其包括GSM芯片22、Nano-SIM卡座23和设置于所述卡座中的Nano-SIM卡；所述Nano-SIM卡与所述GSM芯片22通信连接，所述SMS信息模块21还包括板载天线24，所述GSM芯片22通过所述板载天线24与所述GSM基站6通信连接。所述GPS模块1包括GPS接收器11和GPS天线12，所述GPS接收器11通过所述GPS天线12接收卫星信号；所述GPS接收器11将所述卫星信号转换为所述位置信号和当前时间信号。具体地，上述GPS天线12可以选择25×25×4mm的陶瓷无源天线。上述装置中整体采用Air800模块。Air800模块中包括GPS接收芯片、GSM芯片和相关电路，采用GPS接收芯片作为GPS接收器11即可。所述GPS接收器11经GPS天线12接收卫星信号后，将信号转化成GPS定位参数并生成坐标信息，存储于对应内存中供控制器3调用，实现了卫星信号的接收、处理、转化、解析和存储，实现国际联运班列的位置信息数据化，便于后续的调用和传输。

进一步地，图3中的所述SMS信息模块21用于读取Nano-SIM卡的用户识别信息并存储在对应内存中供控制器3调用，接收和转发控制器3发送的位置信号和当前时间信号，完成与GSM基站6的通信业务。所述SMS信息模块21同样依托于Air800模块实现，其采用Air800模块中的GSM芯片22，同时还包括了7Pin规格Nano-SIM卡座23，板载天线24和相关电路。SMS信息模块21读取Nano-SIM卡中的用户识别信息并存储于Air800模块的对应内存中，供控制器3调用。此时，若所述SMS信息模块21从UART串口检测到控制器的调用信号，则将从该串口接收的位置信息转发到Air800模块的射频收发器功能区的缓存空间，通过板载天线24将位置信号经GSM基站6以短信业务形式发出，以实现用户通过短信获取国际联运班列的位置信息的功能。至此，所述SMS信息模块21通过上述流程，实现了射频信号的收发、处理和存储，实现了用户与装置的交互。

所述控制器3可采用ATmega128芯片，通过UART串口和AT指令集实现与Air800模块的通信。所述控制器3通过向PWRKEY管脚输入高/低电平来控制Air800模块的正常工作模式和关机模式切换。所述控制器3通过Air800模块的GPS_UART串口调取GPS模块1的坐标信息，通过Air800模块的UART1串口调取SMS信息模块21存储在内存中的用户识别信息，将国际联运班列位置信息进行封装后，通过UART1串口将数据分包发送至SMS信息模块21，并控制SMS信息模块21发送短信。所述控制器3自身有循环检测和自检机制，在完成上述操作后即可进入休眠模式，等待被计时器7唤醒，从而实现装置的节电需求。至此，所述控制器3实现了对各功能模块的控制，实现了用户与装置的交互和装置自身的节电调控。

如前所描述的，本方案中专门设计的供电模块4，能用于为装置中各功能模块提供电能，同时满足电源多次充放电和长时间续航的需求。

另外，本实用新型以上实施例中所采用的Air800模块和ATmega128芯片的外围电路均可根据其使用说明进行设计实现，以上实施例中的方案的核心点是将GPS模块和SMS模块联合使用，对于关键芯片的外围电路部分可采用现有技术实现即可。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。