一个完美的gps定位数据存储方案

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1、一个完美的GPS定位数据存储方案 一个完美的GPS定位数据存储方案 作者: 陈其龙(香港商鼎盛国际有限公司总经理) 随着汽车和物流行业在中国的发展,汽车的市场越来越大,随之而来的GPS行业也得到迅猛 的发展,根据GPS的功能可以分为下面3大种类型: 1) 单一防盗报警型:汽车的终端只有在总台控制或发生以外的情况下,GPS系统才启动, 主要为了追查丢失车辆和营运车辆的报警 2) 物流车辆的实时监控型:公司或客户可以知道目前货物在全球的实时的位置. 3) 公司车队管理型:公司知道自己的车辆所走的路线,用于公司车队的管理,降低车辆 的营运成本. 对于单一防盗报警型的系统,终端产品是不用存储数据的,一

2、旦控制中心或汽车启动发射装 置,除非是控制中心把他关闭,否则系统将连续把汽车的位置连续不断的发送到中心,这样 一来,在中心就可以知道汽车行使的路线或汽车的位置. 下面主要分析物流车辆的实时监控型和公司车队管理型的数据存储方案. 物流车辆的实时监控型: 物流车辆的实时监控型: 终端要实时把数据传送到总台,但是由于目前数据的及时的传送方式采用GSN或CDMA网络, 为了节约成本或者克服网络的盲区,同时不占用通讯网络,终端并非把数据实时传送到中心,而 是采用分时传送的方式,为了防止内盗和汽车以外断电,所以系统即使在意外发生时,系统断电, 终端不能发送数据,但系统的数据不能丢,所以需要一个非易失的存储

3、器存储数据.目前存储数 据的几种方式: 一) 用EEPROM存储配置数据+SRAM存储路线数据+电池 一) 用EEPROM存储配置数据+SRAM存储路线数据+电池 工作原理: 工作原理: 这是一个比较原始的方案此方案,把设置的数据存储在EEPROM中,把汽车的行车曲线和汽车 的状态存储在SRAM中,由于汽车是有备用电池停车后,由备用电池给系统供电,启动时改为汽车 发电机供电,在一般的情况下SRAM 的数据不会丢失,到一定的时间或走出了盲区,终端会把数据 发送到中心. 优劣分析: 优劣分析: 采用该种存储方式的主要缺点: 1) 但如果人为的破坏或更换电池的过程,SRAM 的数据会遭到破坏,导致汽

4、车的行使曲 线和汽车的状态遭到破坏. 2) SRAM本事存储的数据不可靠,抗干扰能力不强. 二) 用FRAM存储方案 二) 用FRAM存储方案 我们先了解FRAM的特点: 1) 非易失性,(掉电后数据能保存45年,所有产品都是工业级,温度从负40摄氏度到正85摄氏 度) 2) 擦写次数多,5V供电的FRAM的擦写次数10000亿次,低电压的FRAM的擦写次数为1亿亿次(无 限次) 3) 速度快,串口总线的FRAM的CLK的频率高达20M,并且没有10MS的写的等待周期;并口的访问 速度70NS 4) 功耗低,静态电流小于10UA,读写电流小于150UA; 5) 读写无限次,在FRAM读写次数超

5、过100亿次,5V 供电的FRAM后FRAM还能工作,只是数据不能 保存 原理框图: 原理框图: 工作原理: 工作原理: 对于 5V 的存储器,其擦写次数为 100 亿次 如果把 FRAM 作为运算暂存的缓冲存储器 有可能读写次数超过 100 亿次,但是这些数 据是中间直,掉电后是不用保存的,所以掉电 后丢失也没有关系. 系统有一些出厂时有一些配置掺数,FRAM 存 储时间可以高达 100 年,配置参数的修该的次 数少,因此数据不会丢失,系统有些终端数据需 要保存,但是就一般而言,100 亿次的修改次数 足够满足要求了. 如果系统是低电压系统,低电压的 FRAM 的擦 写次数是无限的,就更没有

6、问题了 只要在设计中,把存储器分区,FRAM就可以完全取代EEPROM+SRAM+电池,所以成本要低;由于 FRAM是靠材料特性来保存数据,这种材料并非磁性材料,所以从原理上磁场对数据是没有影响, 在实际中,电场对数据也没有影响,所以他可抗干扰性能及其强,适合在非常复杂的环境中记录一 些重要的数据,因此可靠性要好 公司车队管理型: 公司车队管理型: 该类型的特点汽车行驶的轨迹是需要存储,但不用实时把数据传送到中心,一个月或半年把数据 从终端中读出来,就可以考核汽车所走的路线了,由于存储的数据多,所以不适合用 FRAM 存储历 史数据,因此用FLASH存储历史数据.由于有些FLASH是页写的,而

7、且所有的FLASH都需要大电流 写,为了提高可靠性,而且写入 FLASH 必须有 PC 指针,PC 指针是每写一个数据就必须修改一次, 所以使用下面的存储方式. 工作框图 工作框图 运算区 存储区 配置取 FRAM定位信号 MCU汽车状态 FRAM FLASH GPS终端 工作原理: 工作原理: 定位数据首先可以存储到 FRAM 中,等存储了 FLASH 1 页容量的数据,同时检测到系统电压很 稳定,再根据存储在 FRAM 中的 PC 指针把 FRAM 中的数据存储到 FLASH 中,同时 PC 指针+1, 优劣分析: 优劣分析: 1) 提高 FLASH 的寿命,数据可以准确无误的记录在 FL

8、ASH 中; 2) 经对 FLASH 有可能写坏的特点,还可以在 FRAM 中写一个坏区表.提供终端的使用寿命. Ramtron 的简介 的简介 Ramtron 公司成立于1984 年. 总部设在美国科罗拉多州的Colorado Springs 市. 公司 于1992 年在美国纳斯达克上市Ramtron 是当今领先的铁电存贮器技术和产品供应商世 界上决大部分重要的半导体存贮器制造商都向Ramtron 申请授权专利来做铁电存贮器的研 究. 他们包括 日本的Toshiba, Hitachi, Fujistu, Rohm, Asahi,韩国的Samsung, 和德国 的Infineon。 在未来的几年里, Ramtron 会继续努力不断降低成本.另外, 将在明年上半年推出兆级 (Mbit) 密度的铁电体. 大密度的铁电体 (FRAM)将来会取代各类记亿体,成为真正的超级存 贮器”。