基于GPRS的廣告牌遠程控制系統的研制

廣告牌是一種面向公眾的信息顯示終端，有著非常廣泛的民用和商用價值。而現在大多數廣告牌顯示的信息都是事先固化在系統中的，這失去了信息的實時性。而基于傳統的控制方式，顯示畫面的改變是相當煩瑣的，一般都需要重新進行編程并由工程人員到廣告牌現場重新更新控制器方能達到。本文提出了通過GPRS遙控廣告牌的新方案，實現了對廣告牌內容及顯示方式的靈活改變，使用非常方便。

GPRS簡介

GPRS（General Packet Radio Service）是通用分組無線業務的縮寫，是介于第二代和第三代網絡之間的一種技術，因為它是一個混合體，采用TDMA方式傳輸語音，采用分組的方式傳輸數據，通常稱為2.5G。GPRS具有如下一些突出的優點，如資源利用率高、傳輸速率高、接入時間短、支持IP協議和X.25協議、無線接入、方便快捷、網絡覆蓋面廣等。

圖1 系統示意圖

系統設計

1 系統總體設計

由圖1可知，分布于各地的廣告牌，現場的接收控制單元借助于GPRS網接入Internet，與控制中心之間實現遠程數據傳輸的示意圖。在圖1中，各接收控制單元一方面負責對廣告牌的顯示內容控制，另一方面又可以作為遠程終端（從站）隨時通過GPRS Modem上網與控制中心（服務器）建立起用于傳輸數據的TCP/IP鏈接，控制中心可以通過此TCP/IP鏈接發送命令或者數據給從站以修改各個接收控制單元中的數據，實現自動的遠程更新。

2 接收控制單元

如圖2所示，是安裝于廣告牌現場用于控制廣告牌的接收控制單元。該單元的核心是一片ATMEL公司的AT89C52微控制器，芯片內含8Kb Flash程序存儲器、一個RS232 TTL串行接口等。通過AT89C52的P0、P2口擴展一片64Kb的FLASH存儲器用于存儲控制數據，其中低8Kb地址區與片內8Kb程序存儲區重疊不能占用，實際可用56Kb。通過地址譯碼器譯碼選通74LS273 8位鎖存器，可擴展若干靜態輸出口。CPU根據將數據分別送給對應的地址口，通過74LS273鎖存并驅動顯示部分進行廣告內容的顯示。

圖2 接收控制單元

3 GPRS網絡接口

GPRS Modem的結構如圖3所示。其內部結構包括:GPRS無線模塊和內嵌TCP/IP模塊和控制模塊。其中控制模塊的作用是通過AT命令初始化GPRS無線模塊，使之接入GPRS網并獲得動態IP地址，并與控制中心的服務器建立連接，并通過三線制的RS232 TTL接口與控制系統的串口相連，通過TCP/IP模塊實現接收控制單元和網絡數據的收發。接收控制單元對GPRS Modem的訪問分兩種模式，在傳送AT指令時，模塊進入透明模式，可以直接訪問無線模塊；在非透明模式下，接收控制單元從串口進入TCP/IP模塊后，先打成TCP/IP包發送給無線模塊，GPRS無線模塊將其封裝成分組數據包后傳送到GPRS網，再經Internet發送到中心服務器。

圖3 GPRS Modem結構

控制中心接入Internet通過GPRS網絡傳送到廣告牌現場的接收控制單元終端的數據，由GPRS Modem接收和解包以后通過RS232串行口送給單片機，經解析后，將新獲取的數據覆蓋到Flash中，從而達到內容更新的效果。

系統流程

圖4 PAP協商流程
系統主流程圖如圖4所示，GPRS模塊在完成系統初始化以后，主動和SERVER進行首次的資料交換。GPRS模塊用PPP的方式接入到Internet，因此先要完成PPP連接。PPP連接包括：LCP協商、PAP協商、IPCP協商，由于篇幅限制本文僅列出PAP協商流程圖即如圖4所示。

結束語
本文設計的廣告牌更新系統借助GPRS技術，其可行性和有效性已得到實驗驗證，實際應用中也取得良好效果并具有廣闊的市場前景，如在交通、天氣預報、廣告、通知、工農業生產、商業信息發布等領域。本設計采用的模塊結構簡單、體積較小、可靠性高，實用性強。