CN101794514A - 基于嵌入式Linux的车辆稽查系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及交通控制管理系统，提出的基于嵌入式Linux的车辆稽查系统，包括：用于接收用户指令发送需处理的车辆稽查数据至车辆稽查服务器的车辆稽查终端、以及用于存储车辆稽查数据并根据车辆稽查终端发送的网络数据包执行数据库操作的车辆稽查服务器；其中，车辆稽查终端和车辆稽查服务器都采用Linux操作系统，车辆稽查终端的通信按照GPRS通信协议及TCP/IP通信协议执行，车辆稽查服务器的通信按照TCP/IP通信协议执行；车辆稽查服务器包含存有车辆稽查数据的数据库；数据库操作包括数据查询、数据修改、数据插入和数据删除。本发明的技术方案，能够实时、方便地进行车辆稽查，并且成本较低，易于推广使用。

Description

基于嵌入式Linux的车辆稽查系统

技术领域

本发明涉及交通控制管理系统，具体涉及一种基于嵌入式Linux的车辆稽查系统。

背景技术

目前，我国公路基础建设已经进入快速发展阶段，公路里程有了大幅度的提高，汽车已经逐渐进入家庭，在路车辆不断增加。据不完全统计，每年全国漏征养路费高达30-40个亿，给国家造成了巨大的经济损失。同时汽车的盗抢、丢失、违章等事件越来越多，需要交通征费稽查部门、公安交警部门上路检查的时间大大增加。因此，在路面进行移动车辆稽查的重要性日益凸显。

车辆稽查通常的做法是路面拦截、笔记本查询或者便携式智能稽查系统等。路面拦截的方法是传统的纯人工行为；笔记本查询的方法则存在数据库难以实时同步的问题；便携式智能稽查系统虽然完备，但是花费较高，不适应中小城市。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种基于嵌入式Linux的车辆稽查系统，能够实时、方便地进行车辆稽查，并且成本较低，易于推广使用。

本发明提出的基于嵌入式Linux的车辆稽查系统，包括：

用于接收用户指令发送需处理的车辆稽查数据至车辆稽查服务器的车辆稽查终端、以及用于存储车辆稽查数据并根据所述车辆稽查终端发送的网络数据包执行数据库操作的车辆稽查服务器；其中，所述车辆稽查终端和所述车辆稽查服务器都采用Linux操作系统，所述车辆稽查终端的通信按照GPRS通信协议及TCP/IP通信协议执行，所述车辆稽查服务器的通信按照TCP/IP通信协议执行；所述车辆稽查服务器包含存有车辆稽查数据的数据库；所述数据库操作包括数据查询、数据修改、数据插入和数据删除；

所述车辆稽查终端接收用户指令，按照GPRS通信协议及TCP/IP通信协议将需处理的车辆稽查数据以网络数据包的形式发送至所述车辆稽查服务器；所述车辆稽查服务器根据接收的网络数据包，在所述数据库里执行所述数据库操作，并按照TCP/IP通信协议将数据库操作的结果以网络数据包的形式发送至所述车辆稽查终端，所述车辆稽查终端接收所述网络数据包并显示数据库操作结果。

本发明提出的技术方案，按照GPRS通信协议及TCP/IP通信协议用于进行网络通信，由于能够直接利用现有移动通信网络及因特网，可以实现实时、方便的数据查询或更新操作；此外，车辆稽查终端和车辆稽查服务器都采用完全免费的并且开放源代码的Linux操作系统，用户还能根据需求对操作系统进行裁减，以节省不必要的开销，成本较低，易于推广使用。

附图说明

图1为基于嵌入式Linux的车辆稽查系统结构示意图；

图2为车辆稽查终端结构示意图；

图3为车辆稽查终端登录车辆稽查服务器示意图；

图4为车辆稽查终端车辆信息查询示意图；

图5为车辆稽查终端查询返回结果示意图；

图6为车辆稽查终端电话拨打示意图；

图7为车辆稽查服务器的处理流程示意图；

图8为Socket层数据处理示意图；

图9为业务逻辑层数据处理示意图；

图10为车辆稽查服务器运行示意图；

图11为驾驶员信息表的E-R图；

图12为车辆信息表的E-R图；

图13为驾照表的E-R图；

图14为欠费信息表的E-R图。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提出的基于嵌入式Linux的车辆稽查系统，如图1所示，包括车辆稽查终端和车辆稽查服务器。

其中，车辆稽查终端采用Linux操作系统，用于接收用户指令发送需处理的车辆稽查数据至车辆稽查服务器。该车辆稽查终端可以包含一个图形界面，支持数据库查询和显示。由于车辆稽查过程经常需要进行实时查询，所以车辆稽查终端可以通过网络进行网络通信来访问车辆稽查服务器。本实施例中，车辆稽查终端如图2所示，包括用于发出控制指令的主控模块、用于与网络进行通信的通信模块、以及用于显示的显示模块。同时，该车辆稽查终端还可以根据设计需要包含相应的外设接口。

主控模块可以采用SAMSUNG公司的S3C2410，该应用微处理器集成了以下接口芯片：NAND Flash控制器、3个UART通道、一个I2C总线控制器、通用I/O端口、SD卡接口、以太网接口、LCD控制器、触摸屏接口等。

通信模块可以采用广州市谱泰通信技术公司生产的PTM 100模块。该模块是一款GSM/GPRS双频模块，内嵌IP协议栈，通过标准9针串口与主控模块S3C2410的串口1相连。在Linux下，可以用标准POSIX.1库API接口，通过发送AT指令来控制通信模块的动作，比如发送短消息，拨打电话，发送TCP/IP数据包等等。GSM/GPRS双频模块的主要功能是用于与网络进行通信，具体为将Linux系统发送过来的数据封装成TCP/IP包，并发送给GPRS网络。

显示模块可以采用SHARP 3.5″TFT液晶屏LQ035Q7DB02，分辨率320×240，带触摸屏。该液晶屏自带四线电阻式触摸屏，可以直接和主控模块S3C2410的触摸屏驱动电路连接，触摸位置直接用CPU内置的ADC电路采样而得。

同时，对于程序与数据存储，车辆稽查终端可以采用Flash+USB移动存储。即在64M Flash中存储嵌入式Linux操作系统、Qtoptia应用系统和稽查客户端应用程序；采用USB移动存储器进行存储扩充，存储用户数据。

车辆稽查终端在初始化硬件设备、设置操作系统工作环境、检测系统硬件和引导操作系统时，相应的引导程序既可以采用按照需求自主设计开发，同时在开发时间较短的情况下可以使用开发板供应商提供的引导程序。

车辆稽查终端要接收用户指令执行相应操作，所以图像界面功能可以包含用户登录、车辆信息查询、TCP/IP连接设置、电话拨打、短信息收发以及帮助。用户登录功能主要是获得用户名和密码，建立TCP/IP连接再登陆到车辆稽查服务器上面，如果TCP/IP连接三次不能连接上，则认为连接失败，如果用户权限不够，则提示相应信息。车辆信息查询主要是发送车牌号给服务器，然后取得服务器来的UTF8字符串，转化为Unicode后进行显示。TCP/IP连接设置、电话拨打、短信息收发等功能虽然不一样，但都是取得用户输入的信息，设置属性，在Linux操作系统中调用串口通信部分已经封装好的程序完成特定功能。如图3所示，图3为终端登录服务器示意图；如图4所示，图4为车辆信息查询示意图；如图5所示，图5为查询返回结果示意图；如图6所示，图6为电话拨打示意图。

车辆稽查服务器包含存有车辆稽查数据的数据库，采用Linux操作系统，用于接收网络数据包并执行数据库操作，其中，数据库操作包括数据查询、数据修改、数据插入和数据删除等等。车辆稽查服务器的通信按照TCP/IP通信协议执行。车辆稽查服务器的处理流程如图7所示。最底层是Oracle数据库，即权利要求1中描述的存有车辆稽查数据的数据库；中间层是业务逻辑层和数据库访问层；最高层是图形界面层和Socket层。

最高层有两个方向，是因为一方面服务器要处理来自因特网的TCP/IP连接，执行相应的数据库操作；另一方面还需要提供本地的图形界面，来对数据库进行管理操作和对终端进行管理操作，图形界面层和Socket层均会调用业务逻辑层。如图8所示，Socket层主要是建立一个总服务器监听线程，然后对每个连接创建一个子服务器线程，处理与客户端有关的Socket连接，并且从Socket取得的字节输入到业务逻辑层，并把业务逻辑层送出来的数据回送给客户端。

业务逻辑层用于处理必要的信息转化操作，例如将返回的结果以UTF8形式提供给Socket层，而将Socket层传送的字节转化为Unicode编码等。业务逻辑层最后通过调用数据库访问层执行最后的数据库连接、查询、更新等操作。业务逻辑层中的中间转换过程可以为图形界面服务，也可以为Socket层服务，下面介绍与Socket层的接口实现。

如图9所示，首先业务逻辑层需要处理登陆验证，先通过Socket层取得用户在终端输入的用户名和密码，然后通过数据库访问层执行查询操作，取得对应的用户名和密码数据，比较密码是否一致，成功则认为登陆成功，并返回相应登陆成功的信息，这样客户端就可以执行其他操作了。如果失败就则返回失败信息，并且等待下次登陆。而组装器只是用于将数据库访问出来的结果进行拼凑，并且调用了编码转化，将其转化为UTF8编码，最后将组装结果发送给上一层。

数据库访问层主要承担所有的数据库访问操作。在数据库访问层中，起主要作用的是查询控制器，它提供的大多数成员函数是访问数据库经常需要用到的，包括查询、更新、删除操作等。

如图10所示，图10为车辆稽查服务器运行示意图，可以选择“查询数据”、“修改数据”、“添加数据”、“删除数据”等数据库操作功能，还可以选择“连接状态”查看登陆到服务器的终端的连接情况。

数据库中的车辆稽查数据可以按照以下形式设置，包括：驾驶员信息表、车辆信息表、驾照表、欠费信息表和用户表。

驾驶员信息表用来存放驾驶员相关的信息，例如可以采用实体-联系的方法建立驾驶员信息表，表中的数据包括驾驶员姓名、驾驶员性别、驾驶员出生日期、驾驶员身份证和驾驶员住址，如图11所示。实体-联系的方法又被称为Entity-Relationship Approach，简称E-R方法，是一种表示实体型、属性和联系的方法，采用这种方法进行描述的图被称为E-R图，用来描述现实世界的概念模型。这是数据库设计的一种常用信息建模方法，属于公知技术。

车辆信息表用来存储相关车辆信息，可以采用实体-联系的方法建立车辆信息表，表中的数据包括：车辆车型、车辆颜色、车辆购买地点及车辆车牌号，如图12所示。

驾照表用来存储相关驾照信息，可以采用实体-联系的方法建立驾照表，表中的数据包括：驾照编号、准驾车型、驾照发证机关、驾照发证日期、驾照生效日期和驾照有效日期，如图13所示。

欠费信息表用来存放相关欠费信息，可以采用实体-联系的方法建立欠费信息表，欠费信息表中的数据包括：欠费单ID、欠费原因、欠费费用和欠费日期，如图14所示。

用户表则是用来存放具有不同车辆稽查权限的用户的相关信息。

数据库的设计可以根据资料划出E-R图，并且进行视图集成，然后将E-R图往关系模型转化，转化成5张表和一张视图。最后使用SQL语言进行数据库录入和采用JDBC编程对数据库进行操作。

下面以查询操作为例来进行描述：

车辆稽查终端接收用户指令，将需查询的车辆稽查数据通过网络数据包的形式从网络发送至车辆稽查服务器。例如，稽查人员登录成功后，在车辆稽查终端的触摸屏上输入需查询车辆的车牌号，然后车辆稽查终端接收该数据，车辆稽查终端中的主控模块发出控制指令至通信模块，由通信模块按照GPRS通信协议及TCP/IP通信协议与网络进行通信，即将查询数据以TCP/IP数据包的形式传输给GPRS网络。无线基站接收该TCP/IP数据包，并通过内部相关复杂协议传输给网关GPRS支持节点GGSN(Gateway GPRS Support Node)，由GGSN提取该TCP/IP数据包并将其发送给因特网，而因特网传输该TCP/IP数据包至稽查系统服务器。

车辆稽查服务器根据接收的网络数据包，在数据库里执行数据库查询操作，并按照TCP/IP通信协议将数据库查询操作结果通过TCP/IP数据包的形式发送给因特网，然后再经GPRS网络到车辆稽查终端，车辆稽查终端接收TCP/IP数据包并显示数据库查询操作结果，例如对应之前查询车牌号的驾驶员姓名、性别、身份证号、出生日期、住址、驾驶证号、领证日期、准驾车型、生效日期、欠费原因等。然后可以根据查询结果进行进一步的处理，拨打电话等等。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于嵌入式Linux的车辆稽查系统，其特征在于，包括：

用于接收用户指令发送需处理的车辆稽查数据至车辆稽查服务器的车辆稽查终端、以及用于存储车辆稽查数据并根据所述车辆稽查终端发送的网络数据包执行数据库操作的车辆稽查服务器；其中，所述车辆稽查终端和所述车辆稽查服务器都采用Linux操作系统，所述车辆稽查终端的通信按照GPRS通信协议及TCP/IP通信协议执行，所述车辆稽查服务器的通信按照TCP/IP通信协议执行；所述车辆稽查服务器包含存有车辆稽查数据的数据库；所述数据库操作包括数据查询、数据修改、数据插入和数据删除；所述车辆稽查终端接收用户指令，按照GPRS通信协议及TCP/IP通信协议将需处理的车辆稽查数据以网络数据包的形式发送至所述车辆稽查服务器；所述车辆稽查服务器根据接收的网络数据包，在所述数据库里执行所述数据库操作，并按照TCP/IP通信协议将数据库操作的结果以网络数据包的形式发送至所述车辆稽查终端，所述车辆稽查终端接收所述网络数据包并显示数据库操作结果。

2.根据权利要求1所述基于嵌入式Linux的车辆稽查系统，其特征在于，所述车辆稽查终端包括用于发出控制指令的主控模块、用于与网络进行通信的通信模块、以及用于显示的显示模块。

3.根据权利要求2所述基于嵌入式Linux的车辆稽查系统，其特征在于，所述数据库中的车辆稽查数据包括：驾驶员信息表、车辆信息表、驾照表、欠费信息表和用户表。

4.根据权利要求3所述基于嵌入式Linux的车辆稽查系统，其特征在于，采用实体-联系的方法建立所述驾驶员信息表，所述驾驶员信息表中的数据包括驾驶员姓名、驾驶员性别、驾驶员出生日期、驾驶员身份证和驾驶员住址。

5.根据权利要求3所述基于嵌入式Linux的车辆稽查系统，其特征在于，采用实体-联系的方法建立所述车辆信息表，所述车辆信息表中的数据包括：车辆车型、车辆颜色、车辆购买地点及车辆车牌号。

6.根据权利要求3所述基于嵌入式Linux的车辆稽查系统，其特征在于，采用实体-联系的方法建立所述驾照表，所述驾照表中的数据包括：驾照编号、准驾车型、驾照发证机关、驾照发证日期、驾照生效日期和驾照有效日期。

7.根据权利要求3所述基于嵌入式Linux的车辆稽查系统，其特征在于，采用实体-联系的方法建立所述欠费信息表，所述欠费信息表中的数据包括：欠费单ID、欠费原因、欠费费用和欠费日期。

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