专利名称：一种无线定位终端数据保存和硬件保护的方法
技术领域：
本发明属于微型计算机远程控制的技术领域，是公开了一种处理在GSM无线定位系统中盲区数据存储IC卡与数据地址的转换方法，当移动目标进入通信系统的盲区时，系统将采集的数据通过时间转换成地址的方法存储到IC中，同时公开装置硬件电源的保护电路，特别是涉及到无线定位具有IC卡的终端装置。
背景技术：
目前，常用的无线定位终端装置，有各自独立设计的内容，因此这些装置的通信协议、汉字编码、传输与显示都是不公开的，中国专利CN1401519A提出盲区数据的压缩存储方法，将盲区数据压缩后存储到内存中。但在确定的内存中存储数据量有限，当在山区等环境中移动目标通信盲区时间变长，采集数据的存储量会大大增加，所以只能减小数据采集的次数才能保存需要的数据；其次即使可以保存大量数据，用短消息发送这些数据也是十分困难的，以至于系统工作时只能减小数据采集量来保证数据的存储和传输。
其次终端装置的电源一般采用常规的DC-DC转换器，在汽车和船舶上使用该装置时，充电器在给电瓶充电时可能出现的瞬间反向高电压容易损坏DC-DC电路，而使无线定位终端装置不能正常工作，一些设备制造部门，尽管也采用了各种保护方法，但其结果是以烧毁保护器件为代价，而达不到真正保护无线定位终端装置的目的，使其可以长时间的连续正常工作。

发明内容
本发明的目的提供一种无线定位终端数据处理方法和硬件电源保护电路，提供完整的时间转换成地址的数据存储方法，结合IC卡数据存储的特点，将时间信息保存在地址中，同时提供一种硬件电源保护电路的方法。
本发明的技术方案是通过无线通信系统，确定无线定位终端采用的通信协议，采集移动目标的定位数据和其他技术参数，传输到监控中心。当移动目标进入到无线通信的盲区时，终端数据处理及时将采集数据中的时间变换成IC卡地址的方法，而将其他定位数据保存到IC卡中，在通信出盲区时，将部分数据发送到中心(其余部分可以直接从IC卡中读取数据)，以保证全部采集数据不丢失。
系统采用一种特殊的双二极管硬件保护电路，可靠的保护用DC-DC的变换电路，这种电路可广泛地应用于小功率直流设备的供电系统，大大改善由于用户使用不当造成直流电源的意外损坏；同时对于一些需要通过使用具有浮充功能的电瓶来供电的设备，可以大大降低由于浮充设备产生瞬间反向电压造成设备的损坏情况，从根本上解决了小功率设备装置的意外损坏情况。
本发明的效果与益处是通过通信协议结合硬件设计，用时间信息转换成地址信息，使常规的地址变成有用的信息，可广泛的应用于各种与时间有关的信息采集的记录系统中，将时间信息转换成随机储存器的地址信息，对地址的寻址变换成对时间信息查询，有效的提高了随机存储器的效率，解决了数据存储器地址携带信息的问题。


图1是双二极管电源保护电路图。
双二极管硬件电源保护技术采用了两个大功率二极管作为电源保护电路，如图1所示，一个正向连接二极管D1，保证直流供电，具体选择时要考虑数据终端的平均直流损耗的功率值，因此在数据终端的设计中要满足这个技术指标。另一个是反向连接二极管D2，当供电系统瞬间出现反峰电压时，D2导通，输出电压仅在-0.3~-0.7V，对直流供电不会产生影响，其他的全部电压加在D1上，D1处于反向偏置，只要D1有足够大的反向击穿电压，这样既不会损坏保护二极管，又可以防止损坏后部的电源电路。所以该电路可以保护数据终端的DC-DC直流变换电路的意外损坏。
图2是GSM/GPS无线定位系统移动目标终端装置前面板外形图。
图3是GSM/GPS无线定位系统移动目标终端装置后视图。
图4是时间转换成IC卡地址的映射算法图。
附表说明附表1是IC卡中的数据地址与采集时间的映射关系。
1〕IC卡存储区的划分使用大容量Flash串行非易失性数据存储IC卡AT45DB041-SC可保存512K的数据，其存储区包括256个块，每个块包括8个页，每个页可保存264个字节。根据IC卡的内部结构和系统需求，对存储区进行如下划分00H块保存调度短信，每1个页保存一条短信，共可保存8条；01-3FH块保留；40-FFH块周期覆盖保存一天GPS数据。
2〕盲区数据保存的说明系统可以每5s检测一次信号，当连续两次检测到无信号，就进入盲区数据处理。
系统处于盲区时，每5s保存一次GPS和车辆状态数据，保存数据时刻为？？:？？:？0或？？:？？:？5。数据是保存在IC卡中的，并且每24小时进行周期覆盖。
附表1时间转换成地址，是存储数据区的首地址，也是IC卡存储器的高16位地址。在该首地址的以后可以连续存储16个字节的数据，是低4位存储器地址，因此是20位寻址空间(IC卡传输地址3字节，共24位，那么最高4位是任意值)。为了实现时间与地址的一一对应，并没有将数据储存区所有的字节填满；而是对数据进行的稀疏保存。保存的GPS和车辆状态数据是进行压缩后，并且不包括时间数据(因为时间与地址已经一一对应)。这样一条数据所包含的字节数为(32-6)/2+1＝14字节。但是对每条数据分配16个字节，以便于运算。时间与地址转换的算法如下进行如上的处理后，每页可保存12条数据，也就是一分钟所采集的数据。使用的IP是00H～BOH。
具体实施例方式
以下结合附图和附表详细叙述本发明的具体实施方式
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1.硬件实施方式(1)输入的直流电压可以在3~100V，根据终端装置的输入直流功率(或输入直流电流I)，确定和计算两个二极管参数和型号。
(2)实例输入直流电压12V，用户终端装置的输入功率2.4W，那么I＝P/V＝0.2A，根据保护电路的工作原理，在正常供电时，工作电流通过D1，因此选择D1时要求Id(二极管的平均工作电流)远远大于工作电流，即Id＞5I；其次当瞬间出现反向电压时，全部反向电压加在D1上，因此二极管的反向电压要远远大于瞬间反向电压，这里选择大于100V，这样二极管器件十分容易选择，如1N4001系列的二极管都满足以上要求。注意由于采用二极管保护，在二极管上会有0.6V的压降，对于用户终端装置要求输入电压十分精确的情况时要考虑这一压降的影响。
2.时间信息转换成地址信息的方法根据上表2，IC卡的地址是3个字节，最高4比特是0，其后8比特是块号，3比特是页号，最后9比特是页内地址。因此有效地址是20比特。
通过GPS接收的时间信息是08:20:35，通过查表可以看到8:16分对应的是82H，8:24分对应的是83H，因此考虑页地址情况，需要加4分钟，所以是824H，由于页是占IC卡地址第2个字节中的D3～D1位，D0位是与第3个字节配合，在本变换中一直为0，所以实际地址变成828H。35秒对应的是70H，因此从表查出的20位地址是82870H。
具体计算是以上的时间用ASCII码表示是30 38 32 30 33 35，对于前4个字节压缩成16进制数08H和14H。由于小时有效信息是00H～18H(存储空间可提供地址00H～1FH)，分钟有效信息是00H～3BH(存储空间可提供00H～3FH)，所以小时的有效比特位是5位，分钟的有效比特位是6位；合计11比特位(01000010100)，取出高8比特位0100 0010；而页号是100(4)，这样组成IC卡地址是0100 0010 1000，其次秒的十位数是3，左移1位，是0110；秒的个位数正好是5，所以需要加1，结果页内首地址是0111，根据IC卡3个字节装配地址要求，组成的地址是42870H，考虑到保留低位地址的要用作其他用途，因此将转换后的最高地址加统一加4，相当于全部时间转换成地址都需要平移高位地址4。这样计算后的地址是82870H，与查表结果完全一致。
权利要求
1.一种无线定位终端数据保存和硬件保护的方法，包括将采集的GPS数据，分离出时间信息和将时间信息转换成IC卡的地址信息的步骤和过程，其特征是(1)数据采集终端装置读取GSP数据，并确定时间信息按表1方法确定数据存取的地址；(2)按表2的方法计算IC卡储存器的地址(或者相反)；(3)按计算地址保存数据，或通过地址计算时间信息读取数据；(4)移动出通信盲区后读取部分存储信息通过短信发送，其他信息可以在移动目标返回时通过计算机直接读取。
2.根据权利1所述的无线定位终端数据保存和硬件保护的方法，其特征是终端装置的电源保护电路是采用双二极管保护电路。
全文摘要
本发明属于微型计算机远程控制的技术领域，公开了一种处理在GSM无线定位系统中盲区数据存储IC卡与数据地址的转换方法，当移动目标进入通信系统的盲区时，系统将采集的数据通过时间转换成地址的方法存储到IC卡中，同时公开装置硬件电源的保护电路。使用本方法的无线定位系统可以充分利用存储器的地址和数据空间存储固定信息和变化的信息，有效的利用了地址信息。硬件电源保护电路简单可靠，特别适合小功率的用户装置免受供电系统可能出现的瞬间反向电压损坏情况，很好的解决了无线定位系统终端装置的数据保存和硬件电路的保护问题。
文档编号G01S5/02GK1559859SQ20041002117
公开日2005年1月5日 申请日期2004年2月20日 优先权日2004年2月20日
发明者夏志忠, 陈燕, 许林, 谭玉波 申请人:大连海事大学