CN101000370A - 一种可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法，包括：首先在需要实施定位和跟踪的物体上安装定位和跟踪主装置，在该定位和跟踪主装置上事先设定好启动和关闭代码；当需要对该物体实施定位和跟踪时，实施定位和跟踪者通过短信方式向该定位和跟踪主装置发送预先设定的启动代码，则该定位和跟踪主装置即通过短信方式向实施定位和跟踪者返回该主装置当时所处的位置信息；当需要停止对该物体实施定位和跟踪时，实施定位和跟踪者通过短信方式向该主装置发送停止代码。一种可实现上述方法的装置，包括：相互作通信连接的控制单元、RF模块、SMS单元、输入输出模块和基带处理单元。本发明可以对包括汽车在内的物体进行跟踪、定位以至控制。

Description

一种可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法及装置

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及基于无线通信的定位和跟踪技术。

背景技术

现实生活中，经常会需要对一些物体进行定位和跟踪，例如机动车辆，其普及率逐渐提高，一般而言，即便安装有中控门锁系统或是手动机械锁，甚至于防盗系统，但是有些车辆偷窃团伙利用汽车专用解锁器或手动方法，还是有可能把汽车偷走，给车主造成很大的损失。目前市场上还没有可以对机动车辆进行跟踪、定位以至控制的产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法及装置，克服现有技术的只能防范不能定位、追踪的缺点。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：一种可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法，包括：

首先在需要实施定位和跟踪的物体上安装定位和跟踪主装置，在该定位和跟踪主装置上事先设定好启动和关闭代码；

当需要对该物体实施定位和跟踪时，实施定位和跟踪者通过短信方式向该定位和跟踪主装置发送预先设定的启动代码，则该定位和跟踪主装置即通过短信方式向实施定位和跟踪者返回该主装置当时所处的位置信息；

当需要停止对该物体实施定位和跟踪时，实施定位和跟踪者通过短信方式向该主装置发送停止代码，则该装置停止向实施定位和跟踪者发送位置信息。

进一步，还包括实施定位和跟踪者结合地理信息系统GIS地图数据信息，对该物体当时所处位置进行精确定位。

还包括将GPS芯片定位技术应用于该定位方法中。

还包括将A-GPS，E-OTD，OTDOA，GPSONE和混合方法等定位技术应用于该定位方法中。

通过在该定位和跟踪主装置上进行预先设置，使其每隔一定时间通过短信方式向实施定位和跟踪者返回其当时所处的位置信息。

所述短信包括GSM、CMDA、GPRS、CMDA 1X、CDMA EVDO、UMTS格式。

该实施定位和跟踪者是通过手机与该定位和跟踪主装置联系的。

上述的可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法中，该需要实施定位和跟踪的物体是车辆。

还包括将车辆跟踪定位移动台Car Tracker System Handset的输出与汽车的电子控制系统相连，实施定位和跟踪者通过短信方式可以通过向Car TrackerSystem Handset系统发送预先设定的特殊的代码，使车辆自动熄火。

在该定位和跟踪主装置上外接一个麦克风；需要时实施定位和跟踪者可以向该主装置发送预先设定的指令或拨打其内置无扬声器电话，使该麦克风自动接通麦克风用于接收车内的声音。

一种可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的装置，其具有实现上述的基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法的结构。

可包括：相互作通信连接的控制单元、RF模块、SMS单元、输入输出模块和基带处理单元。

进一步，该控制单元：完成对整个CTS HANDSET的控制和管理，包括对RF模块、GPS单元、输入键盘、调试接口、SMS单元、输出电路、显示电路和基带处理单元各个功能单元的控制和管理，从而保证CTS HANDSET系统正常工作；

该基带处理单元与RF模块一同工作，通过它的解码和编码来实现与基站进行交互通信；

该RF模块，即射频部分，包括接受信号部分和发送信号部分，以便与基站通信；

该输入输出模块：是指接受控制指令后输出相关的信号控制需要实施定位和跟踪的物体；

SMS模块：接受实施定位和跟踪者的指令，并可通过短信反馈车辆目前所在的位置等信息；

还包括GPS模块，其与GPS卫星进行通信，从而使CTS HANDSET能够识别GPS信号，辅助系统实现准确定位。

附图说明

图1本发明一种实施例的整个系统的架构系统示意图，其中：

MSC：移动交换中心    SMSC：短消息中心

PSTN：公用交换电话网              CTS Handset：车辆跟踪定位移动台

BS：基站系统                      BSC：基站控制器

IWF/PDSN：互连功能/数据服务节点   MPC：移动位置服务中心

PDE：移动定位实体                 GPS-SV GPS：卫星

HLR：归属位置寄存器               WARN：广域参照系统

图2是图1所示的系统的硬件结构示意图。

图3是图1所示的系统的控制流程示意图。

具体实施方式

以下以对汽车的定位、追踪为例对本发明作具体说明。

在介绍本系统组成之前，先介绍一下CDMA无线通信系统的网络结构，如图1所示：

CMDA移动通信系统主要包括：

移动终端(手机)：是用户终端，是用户接入无线网络和使用各种应用服务的工具。图1中的HANDSET就是一个移动终端。

无线网路：是为了移动用户提供服务的无线接入点，实现了从无线信息传输形式到有线信息传输形式的转换。完成空中无线资源的管理和控制；并与网络交换系统交换必要的信息。包括基站收发信机系统BS和基站控制BSC两个主要功能单元。基站收发信机系统BS最主要的功能是完成传输介质形式的转换，进行无线介质和有线介质的转换。基站控制BSC负责对无线网络的控制和管理。

网络交换系统：包括MSC移动交换中心，归属位置寄存器HLR，短消息中心SMSC，互连功能/数据服务节点IWF/PDSN等构成。MSC移动交换中心，为移动用户提供电路交换功能，并协助完成无线用户的呼叫建立等作用。归属位置寄存器HLR，是存储、管理和控制用户信息的数据库，存储每个用户的入网记录，包括：用户号码，业务信息，用户当前状态等信息。短消息中心SMSC：为无线用户提供短消息业务的存储、转发、合成和分解等功能。互连功能/数据服务节点IWF/PDSN：为移动用户提供电路交换到分组数据交换的交互，提供分组数据业务的管理与控制功能。

移动位置系统：由移动位置服务中心MPC，移动定位实体PDE和GPS卫星辅助系统等构成。

移动位置服务中心MPC：其主要功能是定位操作处理流程的控制管理中心和位置信息的控制管理中心。负责位置信息的获取、传递、存储及控制。接收来自使用位置信息的应用实体CTS Handset车辆跟踪定位移动台的定位请求，进行必要的处理后将请求发送给PDE，接收PDE提供的定位结果，再将定位结果发送给CTS Handset车辆跟踪定位移动台等应用实体。

移动定位实体PDE：其主要功能是当收到MPC的位置请求时，PDE与MSC、BSC以及移动终端等相关设备交换信息，利用各种测量信息和各种数据通过特定的算法完成具体的定位计算，并将最后的计算结果报告给MPC。每一个PDE都服务某一个特定的覆盖区域，但不同PDE的服务区域可能存在重叠现象。即多个使用相同定位技术或者使用不同定位技术的PDE都可能服务某一个MPC所覆盖的区域。

GPS卫星辅助系统：包括GPS-SV GPS卫星和WARN广域参照系统构成。一方面为CDMA系统提供同步，从而保证基站时间同步。另一方面，辅助CDMA定位系统计算用户位置信息。

本系统是把移动终端进行改造，即嵌入特殊GPS芯片的改装CDMA手机，我们把它称为CTS Handset车辆跟踪定位移动台。从而实现车辆的跟踪定位。其工作过程如下：

前提是该汽车跟踪系统安装在汽车内，当车主需要获取汽车的位置信息时

第1步，车主用手机通过短消息中心SMSC向Car Tracker System Handset发送启动位置跟踪的命令短信；

第2步，Car Tracker System Handset通过SMSC短信中心收到START LCS短信；

第3步，Car Tracker System Handset向移动位置服务中心MPC发送LOC REQ请求；

第4步，移动位置服务中心MPC通过移动交换中心MSC向归属位置寄存器HLR发送SRI命令，查询车主手机和Car Tracker System是否合法用户；

第5步，若通过鉴权，归属位置寄存器HLR通过移动交换中心MSC向移动位置服务中心MPC回应SRI响应；

第6步，移动位置服务中心MPC向移动定位实体PDE提出查询POSREQ命令；

第7步，移动定位实体PDE向CTS Handset车辆跟踪定位移动台发起提供GPS辅助查询和准范围命令；

第8步，CTS Handset车辆跟踪定位移动台和移动定位实体PDE进行GPS校验；

第9步，CTS Handset车辆跟踪定位移动台向PDE提供准位置信息；

第10步，PDE结合CTS Handset车辆跟踪定位移动台的准位置信息经过一系列计算，得到CTS Handset车辆跟踪定位移动台的位置信息；

第11步，PDE把位置信息返回给移动交换中心MSC；

第12步，移动交换中心MSC再把其结果反馈CTS Handset车辆跟踪定位移动台；

第13步CTS Handset车辆跟踪定位移动台通过短信中心把获得的本身位置信息向车主发送；

第14步，车主通过短消息中心SMCS收到自己汽车的位置信息，并根据地理信息系统GIS得知车辆所在的具体街牌号等，从而很容易找到车辆。由于该系统主装置通过CDMA网络进行信号传输，为保证该装置的隐蔽性，可不内置扬声器和相应的音频电路，只设置GPS芯片、控制功能和短信功能。该装置在初始化安装时，需要输入一个手机号码(可以是车主的或其亲属的)，以便将来把位置信息发到上述手机上。考虑到车主有可能遗失手机，所以这个主装置能重新输入手机号码。

如附图2所示，本系统硬件可包括：控制单元、RF模块、GPS单元、输入键盘、调试接口、SMS单元、输出电路、显示电路和基带处理单元等。

控制单元：主要是完成对整个CTS HANDSET的控制和管理，包括对RF模块、GPS单元、输入键盘、调试接口、SMS单元、输出电路、显示电路和基带处理单元各个功能单元的控制和管理，从而保证CTS HANDSET系统正常工作。

基带处理单元：与RF模块一同工作，通过它的解码和编码来实现与基站进行交互通信。

RF模块：即射频部分，由接收信号部分和发送信号部分组成。手机在接收信号时，首先利用天线把接收到的射频信号，经射频模块转换成基带信号，交给基带信号模块处理。反之在发送过程，把基带信号经过调制成高频信号，经过功率放大而发射出去，以便与基站通信。

GPS模块：与GPS卫星进行通信，从而使CTS HANDSET能够识别GPS信号，辅助系统实现准确定位。

输入输出模块：输入电路指CTS HANDSET键盘，从而能够输入车主的手机号码。输出模块是在车辆丢失后，车主通过手机发送一定的短信指令，保证CTSHANDSET输出相关的信号，包括汽车熄火；报警；自锁等。

SMS模块：是为了保证CTS HANDSET与车主保持短信联系，接受车主的指令，并通过短信返回车辆目前所在的位置等功能。

显示电路：即CTS HANDSET的LCD显示驱动单元，根据需要可以删减。

调试接口：是系统生产安装时使用的调试接口。

本系统的控制流程，请参阅图3所示。当系统初始化完成后，启动判断STEP1，是否收到的信息与事先设定的代码相符。若相符，则向移动位置服务中心MPC发送LOC REQ，然后延时等待MPC的响应信息，并启动判断STEP2，若超时，则返回STEP1；若在规定的时间内收到了MPC的响应，则启动STEP3，向车主回送位置信息并输出熄火、报警、自锁等输出信号。然后返回STEP1.若在STEP1时判断收到的信息与预先设定的代码不相符，则检测调试接口，若有正确的设备连接，就进入代码设定程序。反之则回到STEP1。

代码设定程序流程如下：检测到正确的调试接口设备，激活键盘输入模块，输入车主的手机号码或设定STEP1所用的特定代码，然后将输入的代码进行换算并存储在FLASH内存中，完成代码设定回到STEP1.

请参阅图1，系统以CDMA系统为例，所有嵌入特殊GPS芯片的CDMA手机在网络的支持下都能具备精确度在5-50米的位置服务能力。

首先把本发明装置安装在汽车的隐蔽位置，同时需要考虑无线信号的传输效果，并事先在该装置上设定好启动和关闭代码，一旦需要对汽车进行定位、追踪，例如车辆丢失的情况下，车主通过短信方式向该系统发送预先设定的启动代码，则本装置就会每隔一定时间通过短信方式向车主返回该装置所在的位置信息(时间间隔可以自己预先设定)。当车辆找回后，车主可以通过短信方式向本装置发送停止代码，则该装置停止向车主发送位置信息。

进一步，车主若结合GIS(地理信息系统)地图数据信息，可以很精确地找到车辆所在的街道位置。同时若将Car Tracker System Handset(车辆跟踪定位移动台)的输出与汽车的电子控制系统相连，车主也可以通过向Car TrackerSystem Handset(车辆跟踪定位移动台)系统发送特殊的代码，使车辆自动熄火。从而快速追回失窃的车辆，或向警察报警，警察迅速地将盗窃者抓获。

本系统的主要构成：

1、通过如图2-3所示的硬件结构和控制流程设计，形成CAR TRACKER SYSTEM。在收到触发代码的情况下，将位置信息和时间发送给特定的手机或其它接收装置。触发信号是来自特定手机号码的特定短消息。为保证该装置的隐蔽性，可不内置扬声器和相应的音频电路，只设置SMS和GPS核心功能。该装置在初始化安装时，需要输入一个手机号码(可以是车主的或其亲属的)，以便将来把位置信息发到上述手机上。考虑到车主有可能遗失手机，所以要求这个主装置要能实现接纳重新输入的手机号码。

2、电源单元(也可内置在系统主装置中)；车内蓄电池通过这个电源装置给系统主装置不间断供电。

3、外接一个麦克风用于接收车内的声音：当拨打主装置内的电话号码时，主装置振铃三声(由于无扬声器电路，车内的人听不到)后自动接通。麦克风可安装在驾驶员前方较隐蔽的地方。

系统的工作流程是：主装置一直在根据接收到车主的触发短信代码时，向无线定位系统发出请求，进而获得自己的位置信息，并把相应的位置信息通过短信方式回发给车主，并定时把更新的位置信息发给车主，直到接到短信指令前不向外传送位置信号。当接收到车主的启动指令时(该指令可以预先输入到主装置中，用于进行比较，这样一来，系统就可以适合于任何语言，具有全球通用性)，手机立刻将位置信息和当前的时间不断地(间隔时间可在主装置中设定)发给车主的手机。在接到车主的停止发送指令前，系统一直处于不间断的发送状态。同时，可以启动输出信号控制汽车电子系统，使汽车自动熄火。

这样一来，无论你的车子在哪里，只要你发个短消息，会立刻得到它的位置信息。而且车主可以通过打电话监听车内的谈话，为顺利找回汽车提供方便。

本系统可附加一个手持地理位置查询装置，内置矢量化的电子地图，输入汽车发来的位置信号即可查到它当前所在的路牌或标志物。

上述关于本发明应用于汽车实施定位、跟踪和反盗窃的实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理用于其他目的、其他领域的实施中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1、一种可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法，其特征在于：包括：

首先在需要实施定位和跟踪的物体上安装定位和跟踪主装置，在该定位和跟踪主装置上事先设定好启动和关闭代码；

当需要对该物体实施定位和跟踪时，实施定位和跟踪者通过短信方式向该定位和跟踪主装置发送预先设定的启动代码，则该定位和跟踪主装置即通过短信方式向实施定位和跟踪者返回该主装置当时所处的位置信息；

当需要停止对该物体实施定位和跟踪时，实施定位和跟踪者通过短信方式向该主装置发送停止代码，则该装置停止向实施定位和跟踪者发送位置信息。

2、根据权利要求1所述的可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法，其特征在于：还包括实施定位和跟踪者结合地理信息系统GIS地图数据信息，对该物体当时所处位置进行精确定位。

3、根据权利要求1所述的可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法，其特征在于：还包括将GPS芯片定位技术应用于该定位方法中。

4、根据权利要求1所述的可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法，其特征在于：还包括将A-GPS，E-OTD，OTDOA，GPSONE和混合方法等定位技术应用于该定位方法中。

5、根据权利要求1所述的可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法，其特征在于：通过在该定位和跟踪主装置上进行预先设置，使其每隔一定时间通过短信方式向实施定位和跟踪者返回其当时所处的位置信息。

6、根据权利要求1所述的可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法，其特征在于：所述短信包括GSM、CMDA、GPRS、CMDA 1X、CDMA EVDO、UMTS格式。

7、根据权利要求1所述的可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法，其特征在于：该实施定位和跟踪者是通过手机与该定位和跟踪主装置联系的。

8、根据权利要求1至7中任一所述的可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法，其特征在于：该需要实施定位和跟踪的物体是车辆。

9、根据权利要求8所述的可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法，其特征在于：还包括将车辆跟踪定位移动台Car Tracker System Handset的输出与汽车的电子控制系统相连，实施定位和跟踪者通过短信方式可以通过向CarTracker System Handset系统发送预先设定的特殊的代码，使车辆自动熄火。

10、根据权利要求8所述的可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法，其特征在于：在该定位和跟踪主装置上外接一个麦克风；需要时实施定位和跟踪者可以向该主装置发送预先设定的指令或拨打其内置无扬声器电话，使该麦克风自动接通麦克风用于接收车内的声音。

11、一种可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的装置，其特征在于：其具有实现权利要求1至9中任一所述的基于无线通信短信来实施定位和跟踪的方法的结构。

12、根据权利要求11所述的可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的装置，其特征在于：包括：相互作通信连接的控制单元、RF模块、SMS单元、输入输出模块和基带处理单元。

13、根据权利要求12所述的可基于无线通信短信来实施定位和跟踪的装置，其特征在于：该控制单元：完成对整个CTS HANDSET的控制和管理，包括对RF模块、GPS单元、输入键盘、调试接口、SMS单元、输出电路、显示电路和基带处理单元各个功能单元的控制和管理，从而保证CTS HANDSET系统正常工作；

该基带处理单元与RF模块一同工作，通过它的解码和编码来实现与基站进行交互通信；

该RF模块，即射频部分，包括接受信号部分和发送信号部分，以便与基站通信；

该输入输出模块：是指接受控制指令后输出相关的信号控制需要实施定位和跟踪的物体；

SMS模块：接受实施定位和跟踪者的指令，并可通过短信反馈车辆目前所在的位置等信息；

还包括GPS模块，其与GPS卫星进行通信，从而使CTS HANDSET能够识别GPS信号，辅助系统实现准确定位。

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