CN105227574A - 一种兼容多终端接入的电动车定位追盗系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种兼容多终端接入的电动车定位追盗系统，包括前置接收模块、前置发送模块、数据中心模块、路由中心模块、业务中心模块、数据库模块；前置接收模块与不同类型的定位终端直接通信，前置发送模块负责接收数据中心模块发送的业务逻辑指令，分类解析、编码为不同类型终端识别的报文信息，数据中心模块负责处理各前置接收模块发送的车主和车辆信息，将数据存入数据库模块，并转发给路由中心模块，路由中心模块负责系统的信息路由，将对应的上行数据路由至具有监控权限的监控客户端，将下行指令路由到数据中心模块。本发明适用于市场上各种型号定位终端，只要将定位装置连接系统，便可以每台大于400Kbps的速率，实现总量为20万台的规模接入。

Description

一种兼容多终端接入的电动车定位追盗系统及其方法
技术领域
本发明涉及车载GPS定位技术领域，尤其是一种兼容多终端接入的电动车定位追盗系统及其方法。
背景技术
目前电动车已经成为人们日常出行的重要交通工具，由于电动车方便快捷、环保节能等优点，中国的电动车数量越来越多。但是随着电动车的普及，而且电动车的价值远高于自行车，因此窃贼经常将电动车作为目标，电动车的失窃问题在许多地区比较严重。电动车被盗这一项安全问题一直困扰着消费者和生产商。随着电动车被盗现象的日益严重以及我国电动车技术的成熟，各种电动车防盗器发展迅速，GPS电动车防盗器是防盗装置的一种。
专利申请201320729991.8电动车自动追盗导航系统，提供一种电动车自动追盗导航系统，能够使得车主及时了解被追踪车辆的地理位置信息，以及获取被追踪车辆的导航路径；当车辆被盗时，直观的屏幕显示能够实时指导车主快速地跟踪并找到被盗车辆。但是该发明存在以下缺陷：第一，该发明所涉及的系统只能针对一种特定GPS终端进行接入，不能兼容市场上出现的其他类型定位终端；第二，该系统对GPS终端没有实现高并发处理，不适合大规模应用。
专利申请201410746612.5一种汽车定位系统，该汽车定位系统采用无线网络通讯模块与手机进行无线通讯，通过移动基站来定位SIM卡的位置，利用移动基站信号采用三点定位方法而获得经纬度；无线网络通讯模块通过短信方式与手机通讯，授权用户手机获取自身的当前位置信息；当用户用授权手机发送定位短信到SIM卡时，GSM模块会自动将当前的位置信息发送至手机中，手机中的定位软件根据获得的经纬度算出车辆的具体位置，便于用户实时了解车辆的位置。但是该发明存在以下缺陷：第一，无线网络通讯模块通过短信与手机通讯，实时性差，不能获取动态实时获取汽车位置信息；第二，采用短信方式通讯，产生费用高于GPRS流量；第三，采用移动基站定位方法，精度低于GPS定位；第四，该系统只能接入一种特定型号定位终端，不能兼容市场上出现的其他类型定位终端；第五，该系统采用短信方式通讯，不适合大规模应用。
专利申请201510258122.5GPS汽车定位系统及其实现方法，通过在GPS车载终端和控制中心之间采用GPRS无线网络进行信号传输，使得传输速率增加，其传输速率可以达到114Kbps，同时GPS模块实时采集GPS卫星的定位数据，实现了数据的实时传输。但是该发明所涉及的定位系统有以下缺陷：第一，没有解决GPRS短时阻塞时丢失数据问题，可靠性差；第二，该系统只能针对一种特定GPS终端进行接入，不能兼容市场上出现的其他类型定位终端。
专利申请201510258122.5一种GPS汽车防盗器，包括处理器、GPS定位器、防盗监控器、防盗报警器、GPS跟踪路线轨迹成像器、用于向移动终端发送预测轨迹的信息发送器、GPS轨迹加密存储器。但是该发明所涉及的定位系统有以下缺陷：第一，定位器发送的定位信息和轨迹信息不能储存于数据库系统中，数据难以维护；第二，只能实现GPS汽车防盗器与监控用户点对点通信，用户不能同时管理多个定位终端；第三，该系统只能针对一种特定GPS终端进行接入，不能兼容市场上出现的其他类型定位终端；第四，该系统只能实现防盗器与监控用户点对点通信，不适合大规模应用。
期刊论文《科学与财富》2015.08期基于GPS和GSM的电动车防盗追踪报警系统，该防盗系统采用STC15F为中央处理单元，作为控制系统的核心；通过GPS模块检测电动车的位置移动信息传递给单片机；当单片机检测到电动车超出设定范围的情况(即被盗)时,利用SIM900A无线通信模块向预设的车主手机发送报警短信；同时，用户可以通过手机发送短信指令的方式,对车辆进行远程操作,实现断电功能。但是该论文所涉及的系统有以下缺陷：第一，只能实现单一的定位终端与车主手机的通信，用户不能同时管理多个定位终端；第二，SIM900A无线通信模块通过短信与手机通讯，实时性差，不能获取动态实时获取汽车位置信息；第三，该系统只能针对一种特定GPS终端进行接入，不能兼容市场上出现的其他类型定位终端；第四，该系统采用短信方式通讯，不适合大规模应用。
期刊论文《中国新通信》2014.21期电动车防盗定位装置和系统，该系统总体包括三大部分：1、移动终端；2、电动车防盗定位装置；3、监控平台。移动终端即用户手机是这个双向系统的控制端，用来接收报警信息，远程控制电动车状态。通过在手机上设置布防/撤防来建立/取消对电动车的监控。电动车防盗定位装置包括MCU控制器、无线通信模块、电源模块、GPS/LBS双模定位模块、报警检测模块等。监控平台主要用于电动车辆信息管理，电动车辆定位和根据，设备参数配置和维护等，还可以作为监控人员和电动车主信息交换的平台。但是该论文所涉及的系统有以下缺陷：第一，该系统只能针对一种特定GPS/LBS终端进行接入，不能兼容市场上出现的其他类型定位终端；第二，该系统对GPS终端没有实现高并发处理，不适合大规模应用。
期刊论文《机电工程》2012.03期基于3G技术的电动车报警定位系统研究，该系统包含两大部分：手机部分和车载部分。手机部分是这个双向系统的控制端，手机在这个系统中承担了监视报警功能。系统正常工作时，当用户离车后车载系统负责检测电动车的异常情况，一旦电动车在此状态受到侵害，车载系统就将情况以短信息的形式发送给用户手机，同时用户可以通过短信息的形式来查询电动车的位置。但是该论文所涉及的系统有以下缺陷：第一，车载部分GSM模块通过短信与手机通讯，实时性差，不能获取动态实时获取汽车位置信息；第二，该系统只能针对一种特定GPS终端进行接入，不能兼容市场上出现的其他类型定位终端；第三，该系统采用短信方式通讯，不适合大规模应用。
发明内容
技术问题：针对以上定位系统只能针对一种特定GPS终端进行接入，不能动态实时获取车辆位置信息等技术问题，本发明的主要目的在于提出了一种可以接入市场上各种类型GPS终端的系统和方法。采用本发明可以让不同厂商的GPS定位终端根据自身所对应的协议自动与追盗导航系统匹配，确保每台GPS终端以大于400Kbps的速率完成接入，使车主用户可以动态实时获取车辆地理位置信息，并获取被追踪车辆的导航路径；总接入规模可达20万台。
技术方案：本发明提供的一种兼容多终端接入的电动车定位追盗系统，包括前置接收模块，前置发送模块，数据中心模块，路由中心模块，业务中心模块，数据库模块；其中，所述前置接收模块，与多种不同类型的定位终端直接通信，以每台大于400Kbps的速率，总量为20万台的规模接收终端发送的报文信息，并按照协议分类解码、解析；所述前置发送模块负责接收数据中心模块发送的业务逻辑指令，分类解析、编码为不同类型终端识别的报文信息，并以每台大于400Kbps的速率，总量为20万台的规模直接发送到定位终端；所述数据中心模块负责处理各前置接收模块发送的车主和车辆信息，将数据存入数据库模块，并转发给路由中心模块；并转发路由中心模块下发的逻辑指令到前置发送模块；所述路由中心模块负责系统的信息路由，将对应的上行数据路由至具有监控权限的监控客户端，将下行指令路由到数据中心模块；所述的业务中心模块负责处理监控客户端各种非实时的业务数据请求，扫描指令下发表，组装指令发送至路由中心模块；所述的数据库模块实现模块化储存不同类型定位终端对应的车主用户信息和车辆信息的功能，并且提供GPS定位纠偏库，与运营商基站经纬度坐标库。
所述前置接收模块包括终端数据接收模块，上行数据解码模块，上行数据协议解析模块，上行数据发送模块这四个子模块；负责与多种不同类型的定位终端直接通信，以每台大于400Kbps的速率，总量为20万台的规模接收终端发送的报文信息，并按照协议分类解码、解析；
所述的终端数据接收模块采用Winsock接口，利用sockListen监听机制，以每台大于400Kbps的速率，总量为20万台的规模接收不同类型终端发送的定位报文信息；所述的上行数据解码模块根据不同终端类型的解码协议，将报文信息解码为可见ASCII码，以供上行数据协议解析模块解析，其中，上行数据解码模块提供的解码协议有16进制转化ASCII码，8进制转化ASCII码，2进制转化ASCII码，10进制转化ASCII码，反16进制转化ASCII码，记录集转化ASCII码；所述的上行数据协议解析模块将以可见ASCII码呈现的报文信息按照不同类型终端所对应的协议准则，将车主信息与车辆信息转化为JSON格式数据，其中，上行数据协议解析模块提供的协议准则包括GPS定位通信标准协议，以及各厂商提供的通信协议；所述的上行数据发送模块，利用本地WinsockConnectionRequest接口，将系统可识别的JSON格式数据发送到数据中心模块。
所述前置发送模块包括下行数据接收模块，下行数据协议解析模块，下行数据编码模块，终端数据发送模块这四个子模块；负责接收数据中心模块发送的业务逻辑指令，分类解析、编码为不同类型终端识别的报文信息，并以每台大于400Kbps的速率，总量为20万台的规模直接发送到定位终端；
所述的下行数据接收模块利用本地WinsockConnectionRequest接口，接收数据中心模块发送的以JSON格式封装的业务下发指令，以供下行数据解析模块解析；所述的下行数据协议解析模块按照不同类型终端所对应的协议准则将JSON格式下发的业务指令转换成所属终端可识别的报文信息，其中，下行数据协议解析模块提供的协议准则包括GPS定位通信标准协议，以及各厂商提供的通信协议；所述的下行数据编码模块按照终端类别将可见ASCII码编码为所属终端可识别的二进制码，以便终端数据发送模块传输，其中，下行数据编码模块提供的编码协议有ASCII码转化16进制，ASCII码转化8进制，ASCII码转化2进制，ASCII码转化10进制，ASCII码转化反16进制，ASCII码转化记录集；所述的终端数据发送模块利用WinsockSend接口，以每台大于400Kbps的速率，总量为20万台的规模向不同类型终端发送编码后的报文信息。
所述的数据中心模块包括前置机接口模块，主控制模块，车主信息解析模块，车辆信息模块，数据存取模块，路由接口模块这六个子模块；负责处理各前置接收模块发送的车主和车辆信息，将数据存入数据库模块，并转发给路由中心模块；同时转发路由中心模块下发的逻辑指令于前置发送模块；
所述的前置机接口模块由本地Winsock上行接口和本地Winsock下行接口组成；Winsock上行接口接收前置接收模块发送的JSON格式的车主和车辆信息，并转发给主控制模块；Winsock下行接口接收主控制模块发送的JSON格式的业务指令，并转发给前置发送模块；
所述的主控制模块的功能分为两类：第一，接收前置机接口模块发送的车主和车辆信息，将数据转发给数据存取模块，同时分别将车主信息转发给车主信息解析模块，车辆信息转发给车辆信息模块；第二，接收路由接口模块发送的业务逻辑指令，并转发给前置机接口模块；
所述的车主信息解析模块接收的主控模块发送的车主注册信息和车主监控权限信息；处理车主注册信息时，车主信息解析模块将定位终端的设备序列号与车主绑定，并将绑定信息存入数据库模块，完成注册，一个车主可以绑定多种不同终端；处理车主监控权限信息时，车主信息解析模块提取车主权限ID，通过车主权限ID查询数据库模块中的车主监控权限表单，从而获取所查询车主监控的车辆列表；
所述的车辆信息模块接收主控制模块发送的GPS实时定位信息，基站定位信息，告警信息，实现以下三个功能：GPS经纬度纠偏，基站信息经纬度转化，分类告警；
其中，GPS定位纠偏过程：GPS实时定位信息为追踪器向服务器发送的主要信息，包括电动车实时经度，纬度，速度，运行方向，电池电量以及GPS信号强度；利用中国地图经纬度偏移修正数据库，利用经度坐标longitude和纬度坐标latitude查询数据库模块中地图经纬度偏移修正表，得出经度修正偏移量offsetlongitude和纬度修正偏移量offsetlongitude，用原始的longitude加上offsetlongitude，latitude加上offsetlatitude，得出纠偏后的经纬度；
其中，基站信息经纬度转化过程：当电动车进入隧道或者室内从而无法获取实时GPS信息时，定位终端会上传基站报文信息；基站定位是利用基站对终端的距离来测算终端位置的，精度很大程度依赖于基站的分布及覆盖范围的大小；基站信息包括国家代码号MCC，国家网络号MNC，基站个数MUN,GSM延时TA，基站区域号LAC，基站编号CID，信号强度RELEV；一条基站信息至少包含三个基站的信号，根据每个基站信号的强弱，估计出电动车与基站的距离，通过查询数据库模块中存储的基站区域位置表，得出对应基站经纬度，加权生成电动车位置；
其中，告警分类过程：告警信息为定位终端在电动车产生异常情况下向系统发送的报文信息。分为异常震动告警，断电告警，超速告警，越界告警；车辆信息模块将不同告警信息分类存入数据库模块中的车辆告警表；
所述的数据存取模块分为数据写入接口和数据读取接口；数据写入接口在主控制模块的控制下，将车主注册信息与车辆定位、告警信息写入数据库模块；数据读取接口实现三个功能：第一，从数据库模块中读取车主监控权限表，完成车主车辆监控查询操作；第二，读取地图经纬度偏移修正表，完成GPS经纬度纠偏；第三，读取基站区域位置表，完成基站信息转化经纬度操作；
所述的路由接口模块功能分为两类，第一，通过本地Winsock接口将以JSON格式封装的车主和车辆信息发送到路由中心模块；第二，接收路由中心模块发送的包装好的业务逻辑指令。
所述的路由中心模块包括数据中心接口模块，业务转发控制模块，业务中心接口模块，监控鉴权模块，监控端接口模块这六个子模块；负责系统的信息路由，将对应的上行数据路由至具有监控权限的监控客户端，将下行指令路由到数据中心模块；
所述的数据中心接口模块由两个本地Winsock接口组成，分别为定位信息接收Winsock接口和业务逻辑发送Winsock接口；定位信息接收Winsock接口接收数据中心模块发送的修正过的终端定位坐标与分类后的告警信息；业务逻辑发送Winsock接口接收包装好的业务逻辑指令，将其下发给数据中心模块；
所述的业务转发控制模块接收监控端下发的业务逻辑指令，并转发给业务中心接口模块，由业务中心模块将指令包装好后，发送到数据中心接口模块；
所述的业务中心接口模块采用本地Winsock接口与业务中心模块连接，起到发送与接收业务逻辑指令的作用；
所述的监控鉴权模块采用列表存储方式，判断要发送的监控客户端是否为在线状态；
所述鉴权模块的鉴权流程为：第一步，当有新的监控客户端上线时，监控鉴权模块将监控客户端的用户ID添加到监控端在线列表中；第二步，监控鉴权模块遍历监控端在线列表，如果列表中的监控客户端的用户ID与要发送的车主身份信息匹配，那么鉴权成功；第三步，将车辆定位与告警信息发送到监控端接口模块；
所述的监控端接口模块采用WebService协议模式在后台运行，监听监控客户端发送的连接，将连接保存到在线客户端列表，并将定位和告警信息推送到监控客户端。
所述的业务中心模块包括路由中心接口模块，业务指令组装模块这两个子模块；负责处理监控客户端各种非实时的业务数据请求，扫描指令下发表，组装指令发送至路由中心模块；
所述的路由中心接口模块由本地Winsock接口和指令下发队列组成；Winsock接口将路由中心模块发送的业务指令添加到指令下发队列的尾部，由业务指令组装模块扫描解析，其中，业务指令包括监控客户端对定位终端的参数查询，参数设置，终端设备重启，远程撤防和设防，开油和断油的操作；所述的业务指令组装模块扫描指令下发队列中的业务指令，将其包装为系统约定的JSON格式数据，并发送回路由中心接口模块。
所述的数据库模块包括数据存取进程模块，数据储存空间模块这两个子模块。实现了模块化储存不同类型定位终端对应的车主用户信息和车辆信息的功能，并且提供GPS定位纠偏库，与运营商基站经纬度坐标库；
所述的数据存取进程模块与数据中心模块通信，实现以下两个功能：获取存储到数据存储空间的车主和车辆信息；从数据存储空间将车主和车辆信息读出。所述的数据存储空间按模块化方式分类储存不同类型终端对应的车主和车辆信息，并且提供GPS定位纠偏库与运营商基站经纬度坐标库；
本发明还提供一种兼容多终端接入的电动车定位追盗方法，具体包括：
(1)系统接收上行数据流程：
1.1监听终端发送信号并建立连接；系统启动，前置接收模块在后台运行，监听是否有连接请求；前置接收模块与定位终端以服务器/客户端形式，采用TCP/IP协议构建点对点通信，其中，通信过程的两端分别命名为Server端和Client端；当系统接收到后续请求时，首先，Server端通过调用socket()函数建立一个Socket(套接字)，然后调用bind()函数为该套接字指定一个port(端口号)，并通过调用listen()函数把自己的套接口设置成监听状态；接着，Client端调用socket()函数建立一个套接字，然后调用connect()函数与Server进行连接；最后，Server调用accept()函数接收Client的连接；
1.2将终端信息解码并按照对应协议解析；首先由上行数据解码模块将不同终端信息分类并解码，使其统一变为可见ASCII码，然后由上行数据协议解析模块将对应终端发送的数据按照各自终端协议标准转化为系统约定的JSON格式，最后将统一的JSON格式数据由上行数据发送模块发送到数据中心模块；
1.3验证车主身份并解析车辆数据；首先前置机接口模块将接收到的JSON数据发送到车主信息解析模块进行车主身份验证；然后，将JSON数据转发到车辆信息模块进行GPS经纬度纠偏，基站信息与经纬度转化，告警信息分类操作，最后将车辆信息写入数据库模块；
1.4鉴权监控终端；首先监控鉴权模块获取要发送的车主身份信息，然后遍历监控端在线列表，如果列表中有与之匹配的用户信息，那么鉴权成功，否则鉴权失败，发送过程结束；
1.5车辆信息发送监控端；如果步骤1.4中鉴权监控终端成功，则路由接口模块将携有车主信息和车辆信息的JSON数据通过WebService协议模式发送至监控客户端；
(2)系统发送下行数据流程：
2.1监听监控端发送的信号并建立连接；系统启动，路由中心模块在后台运行，监听是否有连接请求。路由中心模块与监控客户端采用WebService协议进行通信；首先路由中心模块(Provider)访问互联网，在UDDI注册中心(Registry)注册服务器地址与所提供的服务；然后监控客户端(Requester)访问互联网从Registry获取Provider的地址以及服务信息；最后监控客户端建立起与路由中心模块的连接；
2.2业务指令包装，其中，业务指令为监控客户端发送的各种非实时的业务操作请求；首先路由中心接口模块将业务逻辑指令添加队列；然后业务指令组装模块不断扫描队列，将队头指令解析并且重新组装成JSON格式数据，发送到数据中心模块；最后将包装后的业务指令写入数据库模块；
2.3业务指令按照对应协议解析并编码；首先下行数据协议解析模块会根据JSON数据标识的终端类型对业务指令分类；然后下行数据协议解析模块按照不同类型终端所对应的协议准则将分类好的业务指令转换成所属终端可识别的报文信息；最后下行数据编码模块将解析好的业务指令由可见ASCII码编码为各自终端对应的协议编码；
2.4前置发送模块获取数据上行过程建立好的前置接收模块与定位终端保持的TCP/IP连接，通过终端数据发送模块将业务逻辑通过发送到终端。
有益效果：本发明的一种兼容多终端接入的电动车定位追盗系统及其方法，适用于市场上各种型号定位终端，只要将定位装置连接系统，便可以每台大于400Kbps的速率，实现总量为20万台的规模接入。本发明在监控客户端提供了友好的用户界面，对于接入的不同定位装置采用相同的界面，更加直观，方便。
定位终端采用网关接入方式，因此具有更好的系统稳定性。数据库采用模块化管理，避免了当一类终端接入或者撤除时造成系统结构破坏。本发明的结构简单、使用便捷，其整体防盗性能好，可操作性能强，使用稳定性好且功能齐全，实用性强。
附图说明
图1是本发明的整体框图；
图2是本发明的整体原理结构图；
图3是本发明的系统接收上行数据流程图；
图4是本发明的系统发送下行数据流程图；
图5是本发明的前置接收模块结构图；
图6是本发明的前置发送模块结构图；
图7是本发明的数据中心模块结构图；
图8是本发明的路由中心模块结构图；
图9是本发明的业务中心模块结构图；
图10是本发明的数据库模块结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明中的关键技术和具体实现方法进行详细说明。
如图1所示为本发明的整体框图，本发明所提出的一种兼容多终端接入的电动车定位追盗的主要方法有：前置接收模块1，前置发送模块2，数据中心模块3，路由中心模块4，业务中心模块5，数据库模块6。本发明适用于能发送GPRS信号的定位终端和能接入互联网监控客户端，定位终端通常设置在需要进行防盗追踪的电动车上，监控客户端保持在车主侧。前置接收模块1与前置发送模块2使用TCP/IP协议，分别通过终端数据接收模块1-1和终端数据发送模块2-4与定位终端相连。路由中心模块4与前置接收模块1、前置发送模块2都是通过Winsock协议完成与数据中心模块3的数据交互。路由中心模块4与车主监控终端使用WebService协议模式通信。
如图2所示为整体原理结构图，本发明主要包括六大部分：前置接收模块1,前置发送模块2，数据中心模块3，路由中心模块4，业务中心模块5，数据库模块6。所述的前置接收模块1包括终端数据接收模块1-1，上行数据解码模块1-2，上行数据协议解析模块1-3，上行数据发送模块1-4。所述的前置发送模块2包括下行数据接收模块2-1，下行数据协议解析模块2-2，下行数据编码模块2-3，终端数据发送模块2-4。所述的数据中心模块3包括前置机接口模块3-1，主控制模块3-2,，车主信息解析模块3-3，车辆信息模块3-4，数据存取模块3-5，路由接口模块3-6。所述的路由中心模块4包括数据中心接口模块4-1，业务转发控制模块4-2，业务中心接口模块4-3，监控鉴权模块4-4，监控端接口模块4-5。所述的业务中心模块5包括路由中心接口模块5-1，业务指令组装模块5-2。所述的数据库模块6包括数据存取进程模块6-1，数据储存空间模块6-2。
系统接收上行数据流程如图3所示：
第一步，监听终端发送信号并建立连接。系统启动，前置接收模块1在后台运行，监听是否有连接请求。前置接收模块1与定位终端以服务器/客户端形式，采用TCP/IP协议构建点对点通信，其中，通信过程的两端分别命名为Server端和Client端。当系统接收到后续请求时，首先，Server端通过调用socket()函数建立一个Socket(套接字)，然后调用bind()函数为该套接字指定一个port(端口号)，并通过调用listen()函数把自己的套接口设置成监听状态；接着，Client端调用socket()函数建立一个套接字，然后调用connect()函数与Server进行连接；最后，Server调用accept()函数接收Client的连接。
第二步，将终端信息解码并按照对应协议解析。首先由上行数据解码模块1-2将不同终端信息分类并解码，使其统一变为可见ASCII码，然后由上行数据协议解析模块1-3将对应终端发送的数据按照各自终端协议标准转化为系统约定的JSON格式，最后将统一的JSON格式数据由上行数据发送模块1-4发送到数据中心模块2。
第三步，验证车主身份并解析车辆数据。首先前置机接口模块3-1将接收到的JSON数据发送到车主信息解析模块3-3进行车主身份验证；然后，将JSON数据转发到车辆信息模块3-4进行GPS经纬度纠偏，基站信息与经纬度转化，告警信息分类操作，最后将车辆信息写入数据库模块6。
第四步，鉴权监控终端。首先监控鉴权模块4-4获取要发送的车主身份信息，然后遍历监控端在线列表，如果列表中有与之匹配的用户信息，那么鉴权成功，否则鉴权失败，发送过程结束。
第五步，车辆信息发送监控端。如果第四步鉴权监控终端成功，则路由接口模块3-6将携有车主信息和车辆信息的JSON数据通过WebService协议模式发送至监控客户端。
系统发送下行数据流程如图4所示：
第一步，监听监控端发送的信号并建立连接。系统启动，路由中心模块4在后台运行，监听是否有连接请求。路由中心模块4与监控客户端采用WebService协议进行通信。首先路由中心模块2(Provider)访问互联网，在UDDI注册中心(Registry)注册服务器地址与所提供的服务；然后监控客户端(Requester)访问互联网从Registry获取Provider的地址以及服务信息；最后监控客户端建立起与路由中心模块4的连接。
第二步，业务指令包装，其中，业务指令为监控客户端发送的各种非实时的业务操作请求。首先路由中心接口模块5-1将业务逻辑指令添加队列；然后业务指令组装模块5-2不断扫描队列，将队头指令解析并且重新组装成JSON格式数据，发送到数据中心模块3；最后将包装后的业务指令写入数据库模块6。
第三步，业务指令按照对应协议解析并编码。首先下行数据协议解析模块2-2会根据JSON数据标识的终端类型对业务指令分类；然后下行数据协议解析模块2-2按照不同类型终端所对应的协议准则将分类好的业务指令转换成所属终端可识别的报文信息；最后下行数据编码模块2-3将解析好的业务指令由可见ASCII码编码为各自终端对应的协议编码。
第四步，前置发送模块2获取数据上行过程建立好的前置接受模块1与定位终端保持的TCP/IP连接，通过终端数据发送模块2-4将业务逻辑通过发送到终端。
如图5所示为前置接收模块结构图，包括终端数据接收模块1-1，上行数据解码模块1-2，上行数据协议解析模块1-3，上行数据发送模块1-4。负责与多种不同类型的定位终端直接通信，以每台大于400Kbps的速率，总量为20万台的规模接收终端发送的报文信息，并按照协议分类解码、解析。
终端数据接收模块1-1采用Winsock接口，利用sockListen监听机制，以每台大于400Kbps的速率，总量为20万台的规模接收不同类型终端发送的定位报文信息。上行数据解码模块1-2根据不同终端类型的解码协议，将报文信息解码为可见ASCII码，其中，上行数据解码模块1-2提供的解码协议有16进制转化ASCII码，8进制转化ASCII码，2进制转化ASCII码，10进制转化ASCII码，反16进制转化ASCII码，记录集转化ASCII码。上行数据协议解析模块1-3将以可见ASCII码呈现的报文信息按照不同类型终端所对应的协议准则，将车主信息与车辆信息转化为JSON格式数据。上行数据发送模块1-4利用本地WinsockConnectionRequest接口，将系统可识别的JSON格式数据发送到数据中心模块2。
如图6所示为前置发送模块结构图，包括下行数据接收模块2-1，下行数据协议解析模块2-2，下行数据编码模块2-3，终端数据发送模块2-4。负责接收数据中心模块3发送的业务逻辑指令，分类解析、编码为不同类型终端识别的报文信息，并以每台大于400Kbps的速率，总量为20万台的规模直接发送到定位终端。
下行数据接收模块2-1利用本地WinsockConnectionRequest接口，接收数据中心模块3发送的以JSON格式封装的业务下发指令。下行数据协议解析模块2-2按照不同类型终端所对应的协议准则将JSON格式下发的业务指令转换成所属终端可识别的报文信息，其中，下行数据协议解析模块2-2提供的协议准则包括GPS定位通信标准协议，以及各厂商提供的通信协议。下行数据编码模块2-3按照终端类别将可见ASCII码编码为所属终端可识别的二进制码，其中，下行数据编码模块2-3提供的编码协议有ASCII码转化16进制，ASCII码转化8进制，ASCII码转化2进制，ASCII码转化10进制，ASCII码转化反16进制，ASCII码转化记录集。终端数据发送模块2-4利用WinsockSend接口，以每台大于400Kbps的速率，总量为20万台的规模向不同类型终端发送编码后的报文信息。
如图7所示为数据中心模块结构图，包括前置机接口模块3-1，主控制模块3-2，车主信息解析模块3-3，车辆信息模块3-4，数据存取模块3-5，路由接口模块3-6。负责处理各前置接收模块1发送的车主和车辆信息，将数据存入数据库模块6，并转发给路由中心模块4；同时转发路由中心模块4下发的逻辑指令于前置发送模块2。
前置机接口模块3-1由本地Winsock上行接口和本地Winsock下行接口组成。Winsock上行接口接收前置接收模块1发送的JSON格式的车主和车辆信息，并转发给主控制模块3-2；Winsock下行接口接收主控制模块发送的JSON格式的业务指令，并转发给前置机发送模块2。
主控制模块3-2的功能分为两类：第一，接收前置机接口模块3-1发送的车主和车辆信息，将数据转发给数据存取模块3-5，同时分别将车主信息转发给车主信息解析模块3-3，车辆信息转发给车辆信息模块3-4；第二，接收路由接口模块3-6发送的业务逻辑指令，并转发给前置机接口模块3-1。
车主信息解析模块3-3接收的主控模块3-2发送的车主注册信息和车主监控权限信息。处理车主注册信息时，车主信息解析模块3-3将定位终端的设备序列号与车主绑定，并将绑定信息存入数据库模块6。处理车主监控权限信息时，车主信息解析模块3-3提取车主权限ID，通过车主权限ID查询数据库模块6中的车主监控权限表单，从而获取所查询车主监控的车辆列表。
车辆信息模块3-4接收主控制模块3-2发送的GPS实时定位信息，基站定位信息，告警信息，实现GPS经纬度纠偏，基站信息经纬度转化，分类告警的功能。
数据存取模块3-5分为数据写入接口和数据读取接口。数据写入接口在主控制模块3-2的控制下，将车主注册信息与车辆定位、告警信息写入数据库模块6。数据读取接口实现三个功能：第一，从数据库模块6中读取车主监控权限表，完成车主车辆监控查询操作；第二，读取地图经纬度偏移修正表，完成GPS经纬度纠偏；第三，读取基站区域位置表，完成基站信息转化经纬度操作。
路由接口模块3-6功能分为两类，第一，通过本地Winsock接口将以JSON格式封装的车主和车辆信息发送到路由中心模块4；第二，接收路由中心模块4发送的包装好的业务逻辑指令。
如图8所示为路由中心模块结构图，包括数据中心接口模块4-1，业务转发控制模块4-2，业务中心接口模块4-3，监控鉴权模块4-4，监控端接口模块4-5。负责系统的信息路由，将对应的上行数据路由至具有监控权限的监控客户端，将下行指令路由到数据中心模块3。
数据中心接口模块4-1由两个本地Winsock接口组成，分别为定位信息接收Winsock接口和业务逻辑发送Winsock接口。定位信息接收Winsock接口接收数据中心模块3发送的修正过的终端定位坐标与分类后的告警信息；业务逻辑发送Winsock接口接收包装好的业务逻辑指令，将其下发给数据中心模块3。业务转发控制模块4-2接收监控端下发的业务逻辑指令，并转发给业务中心接口模块4-3，由业务中心模块5将指令包装好后，发送到数据中心接口模块4-1。所述的业务中心接口模块4-3采用本地Winsock接口与业务中心模块5连接，起到发送与接收业务逻辑指令的作用。业务中心接口模块4-3采用本地Winsock接口与业务中心模块5连接，起到发送与接收业务逻辑指令的作用。监控鉴权模块4-4采用列表存储方式，判断要发送的监控客户端是否为在线状态。监控端接口模块4-5采用WebService协议模式在后台运行，监听监控客户端发送的连接，将连接保存到在线客户端列表，并将定位和告警信息推送到监控客户端。
如图9所示为业务中心模块结构图，包括路由中心接口模块5-1，业务指令组装模块5-2。负责处理监控客户端各种非实时的业务数据请求，扫描指令下发表，组装指令发送至路由中心模块4。
路由中心接口模块5-1由本地Winsock接口和指令下发队列组成。Winsock接口将路由中心模块4发送的业务指令添加到指令下发队列的尾部，由业务指令组装模块5-2扫描解析，其中，业务指令包括监控客户端对定位终端的参数查询，参数设置，终端设备重启，远程撤防和设防，开油和断油的操作。业务指令组装模块5-2扫描指令下发队列中的业务指令，将其包装为系统约定的JSON格式数据，并发送回路由中心接口模块5-1。
如图10所示为数据库模块结构图，包括数据存取进程模块6-1，数据储存空间模块6-2。实现了模块化储存不同类型定位终端对应的车主用户信息和车辆信息的功能，并且提供GPS定位纠偏库，与运营商基站经纬度坐标库。
数据存取进程模块6-1与数据中心模块3通信，获取存储到数据存储空间6-1的车主和车辆信息，或者从数据存储空间将车主和车辆信息读出。数据存储空间6-2按模块化方式分类储存不同类型终端对应的车主和车辆信息，并且提供GPS定位纠偏库与运营商基站经纬度坐标库。

Claims (8)

1.一种兼容多终端接入的电动车定位追盗系统，其特征在于，包括前置接收模块(1)，前置发送模块(2)，数据中心模块(3)，路由中心模块(4)，业务中心模块(5)，数据库模块(6)；其中，所述前置接收模块(1)，与定位终端直接通信，以每台大于400Kbps的速率，总量为20万台的规模接收终端发送的报文信息，并按照协议分类解码、解析；所述前置发送模块(2)负责接收数据中心模块(3)发送的业务逻辑指令，分类解析、编码为不同类型终端识别的报文信息，并以每台大于400Kbps的速率，总量为20万台的规模直接发送到定位终端；所述数据中心模块(3)负责处理各前置接收模块(1)发送的车主和车辆信息，将数据存入数据库模块(6)，并转发给路由中心模块(4)；并转发路由中心模块(4)下发的逻辑指令到前置发送模块(2)；所述路由中心模块(4)负责系统的信息路由，将对应的上行数据路由至具有监控权限的监控客户端，将下行指令路由到数据中心模块(3)；所述的业务中心模块(5)负责处理监控客户端各种非实时的业务数据请求，扫描指令下发表，组装指令发送至路由中心模块(4)；所述的数据库模块(6)实现模块化储存不同类型定位终端对应的车主用户信息和车辆信息的功能，并且提供GPS定位纠偏库，与运营商基站经纬度坐标库。
2.根据权利要求1所述的一种兼容多终端接入的电动车定位追盗系统，其特征在于，所述前置接收模块(1)包括终端数据接收模块(1-1)，上行数据解码模块(1-2)，上行数据协议解析模块(1-3)，上行数据发送模块(1-4)这四个子模块；负责与多种不同类型的定位终端直接通信，以每台大于400Kbps的速率，总量为20万台的规模接收终端发送的报文信息，并按照协议分类解码、解析；
所述的终端数据接收模块(1-1)采用Winsock接口，利用sockListen监听机制，以每台大于400Kbps的速率，总量为20万台的规模接收不同类型终端发送的定位报文信息；所述的上行数据解码模块(1-2)根据不同终端类型的解码协议，将报文信息解码为可见ASCII码，以供上行数据协议解析模块(1-3)解析，其中，上行数据解码模块(1-2)提供的解码协议有16进制转化ASCII码，8进制转化ASCII码，2进制转化ASCII码，10进制转化ASCII码，反16进制转化ASCII码，记录集转化ASCII码；所述的上行数据协议解析模块(1-3)将以可见ASCII码呈现的报文信息按照不同类型终端所对应的协议准则，将车主信息与车辆信息转化为JSON格式数据，其中，上行数据协议解析模块(1-3)提供的协议准则包括GPS定位通信标准协议，以及各厂商提供的通信协议；所述的上行数据发送模块(1-4)，利用本地WinsockConnectionRequest接口，将系统可识别的JSON格式数据发送到数据中心模块(2)。
3.根据权利要求1所述的一种兼容多终端接入的电动车定位追盗系统，其特征在于，所述前置发送模块(2)包括下行数据接收模块(2-1)，下行数据协议解析模块(2-2)，下行数据编码模块(2-3)，终端数据发送模块(2-4)这四个子模块；负责接收数据中心模块(3)发送的业务逻辑指令，分类解析、编码为不同类型终端识别的报文信息，并以每台大于400Kbps的速率，总量为20万台的规模直接发送到定位终端；
所述的下行数据接收模块(2-1)利用本地WinsockConnectionRequest接口，接收数据中心模块(3)发送的以JSON格式封装的业务下发指令，以供下行数据解析模块(2-2)解析；所述的下行数据协议解析模块(2-2)按照不同类型终端所对应的协议准则将JSON格式下发的业务指令转换成所属终端可识别的报文信息，其中，下行数据协议解析模块(2-2)提供的协议准则包括GPS定位通信标准协议，以及各厂商提供的通信协议；所述的下行数据编码模块(2-3)按照终端类别将可见ASCII码编码为所属终端可识别的二进制码，以便终端数据发送模块(2-4)传输，其中，下行数据编码模块(2-3)提供的编码协议有ASCII码转化16进制，ASCII码转化8进制，ASCII码转化2进制，ASCII码转化10进制，ASCII码转化反16进制，ASCII码转化记录集；所述的终端数据发送模块(2-4)利用WinsockSend接口，以每台大于400Kbps的速率，总量为20万台的规模向不同类型终端发送编码后的报文信息。
4.根据权利要求1所述的一种兼容多终端接入的电动车定位追盗系统，其特征在于，所述的数据中心模块(3)包括前置机接口模块(3-1)，主控制模块(3-2)，车主信息解析模块(3-3)，车辆信息模块(3-4)，数据存取模块(3-5)，路由接口模块(3-6)这六个子模块；负责处理各前置接收模块(1)发送的车主和车辆信息，将数据存入数据库模块(6)，并转发给路由中心模块(4)；同时转发路由中心模块(4)下发的逻辑指令于前置发送模块(2)；
所述的前置机接口模块(3-1)由本地Winsock上行接口和本地Winsock下行接口组成；Winsock上行接口接收前置接收模块(1)发送的JSON格式的车主和车辆信息，并转发给主控制模块(3-2)；Winsock下行接口接收主控制模块发送的JSON格式的业务指令，并转发给前置发送模块(2)；
所述的主控制模块(3-2)的功能分为两类：第一，接收前置机接口模块(3-1)发送的车主和车辆信息，将数据转发给数据存取模块(3-5)，同时分别将车主信息转发给车主信息解析模块(3-3)，车辆信息转发给车辆信息模块(3-4)；第二，接收路由接口模块(3-6)发送的业务逻辑指令，并转发给前置机接口模块(3-1)；
所述的车主信息解析模块(3-3)接收的主控模块(3-2)发送的车主注册信息和车主监控权限信息；处理车主注册信息时，车主信息解析模块(3-3)将定位终端的设备序列号与车主绑定，并将绑定信息存入数据库模块(6)，完成注册，一个车主可以绑定多种不同终端；处理车主监控权限信息时，车主信息解析模块(3-3)提取车主权限ID，通过车主权限ID查询数据库模块(6)中的车主监控权限表单，从而获取所查询车主监控的车辆列表；
所述的车辆信息模块(3-4)接收主控制模块(3-2)发送的GPS实时定位信息，基站定位信息，告警信息，实现以下三个功能：GPS经纬度纠偏，基站信息经纬度转化，分类告警；
其中，GPS定位纠偏过程：GPS实时定位信息为追踪器向服务器发送的主要信息，包括电动车实时经度，纬度，速度，运行方向，电池电量以及GPS信号强度；利用中国地图经纬度偏移修正数据库，利用经度坐标longitude和纬度坐标latitude查询数据库模块(6)中地图经纬度偏移修正表，得出经度修正偏移量offsetlongitude和纬度修正偏移量offsetlongitude，用原始的longitude加上offsetlongitude，latitude加上offsetlatitude，得出纠偏后的经纬度；
其中，基站信息经纬度转化过程：当电动车进入隧道或者室内从而无法获取实时GPS信息时，定位终端会上传基站报文信息；基站定位是利用基站对终端的距离来测算终端位置的，精度很大程度依赖于基站的分布及覆盖范围的大小；基站信息包括国家代码号MCC，国家网络号MNC，基站个数MUN,GSM延时TA，基站区域号LAC，基站编号CID，信号强度RELEV；一条基站信息至少包含三个基站的信号，根据每个基站信号的强弱，估计出电动车与基站的距离，通过查询数据库模块(6)中存储的基站区域位置表，得出对应基站经纬度，加权生成电动车位置；
其中，告警分类过程：告警信息为定位终端在电动车产生异常情况下向系统发送的报文信息。分为异常震动告警，断电告警，超速告警，越界告警；车辆信息模块(3-4)将不同告警信息分类存入数据库模块(6)中的车辆告警表；
所述的数据存取模块(3-5)分为数据写入接口和数据读取接口；数据写入接口在主控制模块(3-2)的控制下，将车主注册信息与车辆定位、告警信息写入数据库模块(6)；数据读取接口实现三个功能：第一，从数据库模块(6)中读取车主监控权限表，完成车主车辆监控查询操作；第二，读取地图经纬度偏移修正表，完成GPS经纬度纠偏；第三，读取基站区域位置表，完成基站信息转化经纬度操作；
所述的路由接口模块(3-6)功能分为两类，第一，通过本地Winsock接口将以JSON格式封装的车主和车辆信息发送到路由中心模块(4)；第二，接收路由中心模块(4)发送的包装好的业务逻辑指令。
5.根据权利要求1所述的一种兼容多终端接入的电动车定位追盗系统，其特征在于，所述的路由中心模块(4)包括数据中心接口模块(4-1)，业务转发控制模块(4-2)，业务中心接口模块(4-3)，监控鉴权模块(4-4)，监控端接口模块(4-5)这六个子模块；负责系统的信息路由，将对应的上行数据路由至具有监控权限的监控客户端，将下行指令路由到数据中心模块(3)；
所述的数据中心接口模块(4-1)由两个本地Winsock接口组成，分别为定位信息接收Winsock接口和业务逻辑发送Winsock接口；定位信息接收Winsock接口接收数据中心模块(3)发送的修正过的终端定位坐标与分类后的告警信息；业务逻辑发送Winsock接口接收包装好的业务逻辑指令，将其下发给数据中心模块(3)；
所述的业务转发控制模块(4-2)接收监控端下发的业务逻辑指令，并转发给业务中心接口模块(4-3)，由业务中心模块(5)将指令包装好后，发送到数据中心接口模块(4-1)；
所述的业务中心接口模块(4-3)采用本地Winsock接口与业务中心模块(5)连接，起到发送与接收业务逻辑指令的作用；
所述的监控鉴权模块(4-4)采用列表存储方式，判断要发送的监控客户端是否为在线状态；
所述鉴权模块(4-4)的鉴权流程为：第一步，当有新的监控客户端上线时，监控鉴权模块(4-4)将监控客户端的用户ID添加到监控端在线列表中；第二步，监控鉴权模块(4-4)遍历监控端在线列表，如果列表中的监控客户端的用户ID与要发送的车主身份信息匹配，那么鉴权成功；第三步，将车辆定位与告警信息发送到监控端接口模块(4-5)；
所述的监控端接口模块(4-5)采用WebService协议模式在后台运行，监听监控客户端发送的连接，将连接保存到在线客户端列表，并将定位和告警信息推送到监控客户端。
6.根据权利要求1所述的一种兼容多终端接入的电动车定位追盗系统，其特征在于，所述的业务中心模块(5)包括路由中心接口模块(5-1)，业务指令组装模块(5-2)这两个子模块；负责处理监控客户端各种非实时的业务数据请求，扫描指令下发表，组装指令发送至路由中心模块(4)；
所述的路由中心接口模块(5-1)由本地Winsock接口和指令下发队列组成；Winsock接口将路由中心模块(4)发送的业务指令添加到指令下发队列的尾部，由业务指令组装模块(5-2)扫描解析，其中，业务指令包括监控客户端对定位终端的参数查询，参数设置，终端设备重启，远程撤防和设防，开油和断油的操作；所述的业务指令组装模块(5-2)扫描指令下发队列中的业务指令，将其包装为系统约定的JSON格式数据，并发送回路由中心接口模块(5-1)。
7.根据权利要求1所述的一种兼容多终端接入的电动车定位追盗系统，其特征在于，所述的数据库模块(6)包括数据存取进程模块(6-1)，数据储存空间模块(6-2)这两个子模块。实现了模块化储存不同类型定位终端对应的车主用户信息和车辆信息的功能，并且提供GPS定位纠偏库，与运营商基站经纬度坐标库；
所述的数据存取进程模块(6-1)与数据中心模块(3)通信，实现以下两个功能：获取存储到数据存储空间(6-1)的车主和车辆信息；从数据存储空间将车主和车辆信息读出。所述的数据存储空间(6-2)按模块化方式分类储存不同类型终端对应的车主和车辆信息，并且提供GPS定位纠偏库与运营商基站经纬度坐标库。
8.一种兼容多终端接入的电动车定位追盗方法，其特征在于，具体包括：
(1)系统接收上行数据流程：
1.1监听终端发送信号并建立连接；系统启动，前置接收模块(1)在后台运行，监听是否有连接请求；前置接收模块(1)与定位终端以服务器/客户端形式，采用TCP/IP协议构建点对点通信，其中，通信过程的两端分别命名为Server端和Client端；当系统接收到后续请求时，首先，Server端通过调用socket()函数建立一个Socket(套接字)，然后调用bind()函数为该套接字指定一个port(端口号)，并通过调用listen()函数把自己的套接口设置成监听状态；接着，Client端调用socket()函数建立一个套接字，然后调用connect()函数与Server进行连接；最后，Server调用accept()函数接收Client的连接；
1.2将终端信息解码并按照对应协议解析；首先由上行数据解码模块(1-2)将不同终端信息分类并解码，使其统一变为可见ASCII码，然后由上行数据协议解析模块(1-3)将对应终端发送的数据按照各自终端协议标准转化为系统约定的JSON格式，最后将统一的JSON格式数据由上行数据发送模块(1-4)发送到数据中心模块(2)；
1.3验证车主身份并解析车辆数据；首先前置机接口模块(3-1)将接收到的JSON数据发送到车主信息解析模块(3-3)进行车主身份验证；然后，将JSON数据转发到车辆信息模块(3-4)进行GPS经纬度纠偏，基站信息与经纬度转化，告警信息分类操作，最后将车辆信息写入数据库模块(6)；
1.4鉴权监控终端；首先监控鉴权模块(4-4)获取要发送的车主身份信息，然后遍历监控端在线列表，如果列表中有与之匹配的用户信息，那么鉴权成功，否则鉴权失败，发送过程结束；
1.5车辆信息发送监控端；如果步骤1.4中鉴权监控终端成功，则路由接口模块(3-6)将携有车主信息和车辆信息的JSON数据通过WebService协议模式发送至监控客户端；
(2)系统发送下行数据流程：
2.1监听监控端发送的信号并建立连接；系统启动，路由中心模块(4)在后台运行，监听是否有连接请求。路由中心模块(4)与监控客户端采用WebService协议进行通信；首先路由中心模块(2)(Provider)访问互联网，在UDDI注册中心(Registry)注册服务器地址与所提供的服务；然后监控客户端(Requester)访问互联网从Registry获取Provider的地址以及服务信息；最后监控客户端建立起与路由中心模块(4)的连接；
2.2业务指令包装，其中，业务指令为监控客户端发送的各种非实时的业务操作请求；首先路由中心接口模块(5-1)将业务逻辑指令添加队列；然后业务指令组装模块(5-2)不断扫描队列，将队头指令解析并且重新组装成JSON格式数据，发送到数据中心模块(3)；最后将包装后的业务指令写入数据库模块(6)；
2.3业务指令按照对应协议解析并编码；首先下行数据协议解析模块(2-2)会根据JSON数据标识的终端类型对业务指令分类；然后下行数据协议解析模块(2-2)按照不同类型终端所对应的协议准则将分类好的业务指令转换成所属终端可识别的报文信息；最后下行数据编码模块(2-3)将解析好的业务指令由可见ASCII码编码为各自终端对应的协议编码；
2.4前置发送模块(2)获取数据上行过程建立好的前置接收模块(1)与定位终端保持的TCP/IP连接，通过终端数据发送模块(2-4)将业务逻辑通过发送到终端。
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