一种面向GPS移动目标定位追踪系统的高并发接入方法技术方案

本发明专利技术公开了一种面向GPS移动目标定位追踪系统的高并发接入方法，包括终端接收模块，负载分配模块，数据并发处理模块，数据库连接模块，数据库模块；终端接收模块负责监听定位终端发送的连接请求；负载分配模块负责系统的负载均衡，均匀分配报文数据流量；数据并发处理模块负责解析定位终端发送的原始报文信息；数据库连接模块负责建立数据库连接池，提高系统对数据库读写的速率；数据库模块负责模块化储存定位终端对应的用户信息和终端位置信息，并且为整个系统数据信息的安全性和高可靠性提供保障。本发明专利技术可并发接入市场上的定位终端，只要将定位装置连接系统，便可以每台大于600Kbps的速率，实现总量为200万台的规模接入。

【技术实现步骤摘要】
一种面向GPS移动目标定位追踪系统的高并发接入方法
本专利技术涉及GPS定位技术以及计算机网络通信领域，尤其是一种面向GPS移动目标定位追踪系统的高并发接入方法。
技术介绍
GPS定位系统，最初只是运用于军事领域，如今在人们生活的许多领域都有所应用，与GPS定位技术相关的位置服务已经广泛应用于人们的生活。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，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；利用GPS定位技术来解决电动车防盗问题是一个有效的解决办法。同时随着儿童走失问题日益严重，基于GPS定位技术的儿童手表逐渐走进了市场，它可以让家长了解孩子的日常行动轨迹，对孩子起到监护的作用；同样，对一些智障人士、宠物等的监管，基于GPS定位技术也是一个相当有效的解决方案。由此可见，GPS定位技术已经融入到人们生活的方方面面。专利申请201510686080.5一种兼容多终端接入的电动车定位追盗系统及其方法，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，提供一种电动车自动追盗导航系统，主要用于兼容市场上各种型号定位终端，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。但是该专利技术对GPS终端没有实现高并发处理，不适合大规模应用。专利申请201510213748.4定位系统，包括用于发送定位信息的GPS定位器、用于发送地图坐标的管理中心、及用于接收地图像素坐标的分机；GPS定位器包括GPS接收模块、GSM发送模块，GPS接收模块用于获取定位数据，GSM发送模块用于通过GSM网络发送定位信息；管理中心用于在接收所述定位信息后，解析所述定位信息，得到标识码和定位数据；分机用于接收并显示所述地图像素坐标。但是该专利技术涉及的定位系统有以下缺陷：第一，该系统只能实现定位终端与监控用户点对点通信，没有对接入定位终端实现高并发处理，不适合大规模应用；第二，只能实现GPS定位终端与监控用户点对点通信，用户不能同时管理多个定位终端。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。但是该专利技术存在以下缺陷：第一，该系统采用短信方式通讯，不适合大规模应用；第二，采用短信方式通讯，产生费用高于GPRS流量；第三，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。专利申请201610509264.9GPS定位系统和GPS控制方法，包括GPS模块，GPS导航信息计算模块，设置模块；GPS模块用于接收GPS卫星数据，从GPS卫星数据中获得导航报文，上报给GPS导航信息计算模块；GPS导航信息计算模块用于根据GPS数据计算用户导航信息，设置模块，用于根据用户的速度控制接收单元的GPS卫星数据的接收频率。但是该专利技术所涉及的定位系统有以下缺陷：第一，该系统没有对定位终端实现高并发处理，不适合大规模应用；第二，该系统没有提供数据储存服务，定位终端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。专利申请201510884352.2一种儿童定位手表，包括表壳、嵌在表壳中的显示屏和内置于表壳中的控制芯片，控制芯片包括主控单元和与之连接的时间管理单元、存储单元、语音单元和通讯单元，时间管理单元与显示屏相连接，输出显示时间，通讯单元包括通讯模块和GPS模块，通过通讯单元与其他通讯工具相联系，通过GPS模块对手表进行定位，主控单元通过通讯单元将定位信息发送至指定通讯工具接收。但是该专利技术所涉及的定位系统有以下缺陷：第一，该系统只能实现定位手表与监控用户点对点通信，没有对定位终端实现高并发处理，不适合大规模应用；第二，智能手表发送的定位信息通过语音信道传输给监控用户，产生费用高于GPRS流量；第三，只能实现智能手表与监控用户点对点通信，用户不能同时管理多个定位终端。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。但是该专利技术所涉及的定位系统有以下缺陷：第一，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；第二，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；第三，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。专利申请200920277587.5一种电动汽车实时监控终端，包括控制模块、与控制模块连接的GPS模块、电源模块、存储模块、时钟模块、监控模块、CAN总线模块、人机交互模块、无线通信模块、以太网通信模块、USB模块及音频处理模块，该终端可以实时获取电动汽车的运行参数，为研究电动汽车工作性能提供了原始数据，该终端还能够对电动汽车进行实时定位跟踪，获取电动汽车的运行位置、运行速度和运行方向等参数。但是该专利技术所涉及的定位系统有以下缺陷：第一，该终端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，接收该终端发送数据的后台系统没有实现高并发处理，不适合大规模应用。专利申请200810149573.5一种移动通信设备的定位方法及系统，系统的工作原理为：当定位触发条件满足时，GPS模块启动，GPS系统获得移动通信设备的定位信息，生成含有定位信息的SMS定位信息短消息，SMS处理模块向预先设定的接收用户发送SMS定位信息，将GPS模块置为休眠状态。但是该专利技术所涉及的定位系统有以下缺陷：第一，该终端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，该系统采用短信方式通讯，不适合大规模应用；第三，采用短信方式通讯，产生费用高于GPRS流量；第四，定位设备通过短信与后台通信，实时性差，不能获取动态实时获取终端位置信息。期刊论文《价值工程》2016.18期基于Android的定位追踪APP的设计与实现，该系统要完成GPS信号接收和通过GPRS进行数据传输两项基本功能，GPS模块用于接收卫星报文，通常情况下该模块与CPU之间采用异步串口通信，GPRS模块用于与指挥中心进行数据通信，GPRS模块通过运营商的网络，拨号成功便可以通过相应网关接入互联网。但是该论文所涉及的系统有以下缺陷：第一，服务器没有对定位终端实现高并发处理，不适合大规模应用；第二，GPRS模块需要通过拨号方式接入网关，占用带宽高，费用昂贵。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模块检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向GPS移动目标定位追踪系统的高并发接入方法，其特征在于，包括终端接收模块(1)，负载分配模块(2)，数据并发处理模块(3)，数据库连接模块(4)，数据库模块(5)；其中，所述的终端接收模块(1)，作为系统与定位终端的接口，负责监听定位终端发送的连接请求，并且以每台大于600Kbps的速率，总量为200万台的规模接收终端发送的报文信息；所述的负载分配模块(2)负责系统的负载均衡，均匀分配报文数据流量，防止出现由于单一服务器流量过高导致系统崩溃的情况，负载分配模块(2)接收终端接收模块(1)发送的报文信息，利用均衡分配负载策略，将报文信息均衡的分派给数据并发处理模块(3)；所述的数据并发处理模块(3)并行解析定位终端发送的原始报文信息，利用ASCII码转制规则，将报文信息转码为可见ASCII码，并按照终端对应的协议准则，将以ASCII码呈现的报文信息解析为以JSON格式封装的业务逻辑信息，数据并发处理模块(3)接收负载分配模块(2)发送的原始报文信息，并将报文信息解码、解析为业务逻辑信息，发送给数据库连接模块(4)；所述的数据库连接模块(4)负责建立数据库连接池，提高系统对数据库读写的速率，减小频繁创建与删除数据库连接导致的系统不稳定，数据库连接模块(4)接收数据并发处理模块(3)发送的业务逻辑信息，并与数据库模块(5)建立连接池，将业务逻辑信息分类存入数据库模块(5)；所述的数据库模块(5)负责模块化储存定位终端对应的用户信息和终端位置信息，并且为整个系统数据信息的安全性和高可靠性提供保障。...

【技术特征摘要】
1.一种面向GPS移动目标定位追踪系统的高并发接入方法，其特征在于，包括终端接收模块(1)，负载分配模块(2)，数据并发处理模块(3)，数据库连接模块(4)，数据库模块(5)；其中，所述的终端接收模块(1)，作为系统与定位终端的接口，负责监听定位终端发送的连接请求，并且以每台大于600Kbps的速率，总量为200万台的规模接收终端发送的报文信息；所述的负载分配模块(2)负责系统的负载均衡，均匀分配报文数据流量，防止出现由于单一服务器流量过高导致系统崩溃的情况，负载分配模块(2)接收终端接收模块(1)发送的报文信息，利用均衡分配负载策略，将报文信息均衡的分派给数据并发处理模块(3)；所述的数据并发处理模块(3)并行解析定位终端发送的原始报文信息，利用ASCII码转制规则，将报文信息转码为可见ASCII码，并按照终端对应的协议准则，将以ASCII码呈现的报文信息解析为以JSON格式封装的业务逻辑信息，数据并发处理模块(3)接收负载分配模块(2)发送的原始报文信息，并将报文信息解码、解析为业务逻辑信息，发送给数据库连接模块(4)；所述的数据库连接模块(4)负责建立数据库连接池，提高系统对数据库读写的速率，减小频繁创建与删除数据库连接导致的系统不稳定，数据库连接模块(4)接收数据并发处理模块(3)发送的业务逻辑信息，并与数据库模块(5)建立连接池，将业务逻辑信息分类存入数据库模块(5)；所述的数据库模块(5)负责模块化储存定位终端对应的用户信息和终端位置信息，并且为整个系统数据信息的安全性和高可靠性提供保障。2.根据权利要求1所述的一种面向GPS移动目标定位追踪系统的高并发接入方法，其特征在于，所述的终端接收模块(1)包括接入线程模块(1-1)，业务线程模块(1-2)这两个子模块；负责监听定位终端发送的连接请求，并且以每台大于600Kbps的速率，总量为200万台的规模接收终端发送的报文信息；所述的终端接收模块(1-1)由4个非阻塞IO线程组成，采用TCP/IP传输协议，通过socket接口，与定位终端交互，接收定位终端发送的报文数据，终端接收模块(1-1)选择一个空闲的非阻塞IO线程与定位终端建立TCP连接，创建socket连接，将此socket连接注册到一个空闲的业务线程模块(1-2)，之后非阻塞IO线程断开与定位终端的连接，保持空闲状态等待接收新的定位终端连接；所述的业务线程模块(1-2)由八个业务线程组成，负责接收终端接收模块(1-1)注册的socket连接，读取定位终端发送的报文信息，并将报文信息传递给负载分配策略模块(2)。3.根据权利要求1所述的一种面向GPS移动目标定位追踪系统的高并发接入方法，其特征在于，所述的负载分配模块(2)包括策略选择模块(2-1)，前台数据发送模块(2-2)这两个子模块；负责系统的负载均衡，均匀分配报文数据流量，防止出现由于单一服务器流量过高导致系统崩溃的情况，负载分配模块(2)接收终端接收模块(1)发送的报文信息，利用均衡分配负载策略，将报文信息均衡的分派给数据并发处理模块(3)；所述的策略选择模块(2-1)可以手动配置负载策略，使多个数据并发处理模块(3)能够协同完成报文处理任务，消除网络负载分配不均，解决数据流量拥挤导致响应时间过长的问题；系统提供的负载策略包括轮询均衡策略，权重轮询均衡策略，随机均衡策略，响应速度均衡策略，最少连接数均衡策略，DNS响应均衡策略；轮询均衡策略：每一次终端接收模块(1)发送的请求轮流选择数据并发处理模块(3)，此均衡算法适合系统中所有服务器都有相同硬件配置的情况；权重轮询均衡策略：根据装载数据并发处理模块(3)的服务器配置不同，给每个服务器分配不同的权值，按照相应权值接收终端接收模块(1)发送的请求；随机均衡策略：通过随机数生成算法，把终端接收模块(1)发送的请求随机分配给数据并发处理模块(3)；响应速度均衡策略：终端接收模块(1)向所有数据并发处理模块(3)发出一个PING探测请求，根据探测请求响应时间，把报文信息发送到响应时间最快的数据并发处理模块(3)；最少连接数均衡策略：每一个数据并发处理模块(3)都有一个数据记录，记录当前正在处理的连接数量，当有新的连接请求时，把连接请求分配给连接数最少的数据并发处理模块(3)；DNS响应均衡策略：分处在不同地理位置的数据并发处理模块(3)所对应DNS服务器收到来自同一终端接收模块(1)的域名解析请求，在同一时间内把此域名解析成IP地址并返回，终端接收模块(1)将以最先收到的域名解析IP地址来发送请求服务，忽略其它的IP地址响应；所述的前台数据发送模块(2-2)采用socket接口，通过TCP/IP传输协议，负责将报文信息传输到策略选择模块(2-1)所选中的数据并发处理模块(3)。4.根据权利要求1所述的一种面向GPS移动目标定位追踪系统的高并发接入方法，其特征在于，所述的数据并发处理模块(3)包括前台数据接收模块(3-1)，报文转码模块(3-2)，报文数据解析模块(3-3)，控制转发模块(3-4)这四个子模块；并行解析定位终端发送的原始报文信息，利用ASCII码转制规则，将报文信息转码为可见ASCII码，并按照终端对应的协议准则，将以ASCII码呈现的报文解析为以JSON格式封装的业务逻辑，数据并发处理模块(3)接收负载分配模块(2)发送的原始报文信息，并将报文信息解码、解析为业务逻辑信息，并行发送给数据库连接模块(4)；所述的前台数据接收模块(3-1)采用socket接口，利用socketListen监听机制，并行监听负载分配模块(2)发送的报文信息；所述的报文转码模块(3-2)根据解码协议，将报文信息解码为可见ASCII码，以供报文数据解析模块(3-3)解析，其中，报文转码模块(3-2)提供的解码协议有二进制与ASCII码制转换，八进制与ASCII码制转换，十六进制与ASCII码制转换，十进制与ASCII码制转换，反十六进制与ASCII码制转换；所述的报文数据解析模块(3-3)将报文转码模块(3-2)转换后以ASCII码呈现的报文信息按照定位终端所对应的协议准则，将协议内容转换为JSON格式数据，其中，协议内容包括定位终端的位置信息与用户基本信息；所述的控制转发模块(3-4)利用Socket...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋睿，尹杰，孔华锋，裴蓓，钱泽虹，
申请(专利权)人：东南大学常州研究院，公安部第三研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32