一種基于RFID、GPS、GPRS技術(shù)的物流追蹤系統(tǒng)設(shè)計

2.1.3 GPRS模塊設(shè)計分析

車載終端選用的GPRS通信模塊是西門子的MC52i，該模塊是一款雙頻的GSM/GPRS模塊，內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧;具有快速GPRS技術(shù)，該模塊體積小、重量輕、功耗低，支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、短信息和傳真等功能，AT命令控制符合GSM07.05，工作頻率在900/1 800 MHz。

MC52i支持的電壓范圍是3.3～4.4 V，電流消耗在睡眠狀態(tài)是3.0 mA，在閑置的狀態(tài)下是10.0μA，在通話狀態(tài)下電流消耗是300 mA，最高時可達(dá)到2.0 A，在掉電狀態(tài)下電流僅為100μA。功率在900 MHz時是2 W，在1 800 MHz時是1 W。數(shù)據(jù)特征為CSD最大達(dá)到14.4 kbps、USSD、不透明模式。該模塊使用方便具備電源接口，1.8 V/3.0 V SIM卡接口，全雙工UART接口，TTL輸出，50歐姆天線連接器。

MC52i的TXD引腳和RXD引腳分和STM32F103RBT6的RXD和TXD連接在一起。該模塊支持UART接口的數(shù)據(jù)輸入輸出，其中UART默認(rèn)波特率為9 600，8位數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗位。

2.1.4 RFID模塊設(shè)計分析

RFID模塊主要是采用通道式讀寫器和電子標(biāo)簽通信的方式，檢查電子標(biāo)簽的變動信息，將電子標(biāo)簽的變動信息傳輸?shù)紺PU，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理后通過GPRS模塊將需要傳送的信息傳送到監(jiān)管平臺。

RFID標(biāo)簽，也稱智能標(biāo)簽，由于其一系列優(yōu)點，正得到越來越廣泛的應(yīng)用。通常是由印刷層、芯片層與底層構(gòu)成。芯片層在印刷層與底層之間，是標(biāo)簽的核心部分，芯片層不能承受印刷壓力，因此通常的做法是先印好印刷層，做好底層，再與芯片層復(fù)合。智能標(biāo)簽是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，識別工作無須人工干預(yù)。它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，與條形碼相比，智能標(biāo)簽是可擦寫的，非接觸性的，可同時讀取，數(shù)據(jù)存儲容量大，且包含的是單個產(chǎn)品的信息。按照頻率劃分，包括125 kHz、13.56MHz、9.15MHz、2.45 GHz、5.8 GHz。本系統(tǒng)采用的是一種無源RFID H4006芯片。其基本性能如下：工作頻率范圍為10～15兆赫茲，通常選用13.56 MHz來進(jìn)行身份識別。片內(nèi)有一個64位可編程存儲器，可用于存儲相關(guān)信息。H4006的信息傳輸方式采用負(fù)載調(diào)制，編碼為密勒碼，數(shù)據(jù)傳輸速率為26 484波特(亦可為其他速率，但需預(yù)先選定)。由于H4006內(nèi)含諧振電路和電源濾波電容，因而使用更方便。H4006在無線方式下為只讀存貯卡，其編程采用在線編程方式。

RFID模塊中另一個重要的部分是高頻多通道讀寫器，本系統(tǒng)選用的是捷通的四通道高頻讀寫器，該讀寫器能夠一次識讀200個標(biāo)簽，將該讀寫器裝載物流車廂頂部即可，通過485總線的方式與控制器相連接。RFID模塊的連接電路圖如圖4所示。

2.2 物流監(jiān)管平臺設(shè)計分析

物流監(jiān)管平臺主要是GPRS接收模塊和服務(wù)器組成，GPRS模塊將接收到的物流信息上傳到服務(wù)器，服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后存入數(shù)據(jù)庫，同時服務(wù)器也可以接收到客戶的訪問需求，實時下發(fā)信心查詢物流車和貨物的動態(tài)信息。

3 軟件設(shè)計

該系統(tǒng)的軟件部分主要由上位機軟件和車載物流終端兩部分組成。在此詳細(xì)介紹車載物流終端的軟件設(shè)計。

物流車載終端設(shè)備在開機后進(jìn)行初始化，初始化包括GPS初始化、GPRS初始化、RFID初始化3個部分，初始化正常后進(jìn)入while循環(huán)等待上位機的中斷請求，當(dāng)上位機出現(xiàn)中斷請求時，控制器采集GPS模塊和RFID的數(shù)據(jù)，通過GPRS模塊上傳到上位機平臺，上位機平臺對采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，檢查是否出現(xiàn)異常變動情況。當(dāng)上位機沒有中斷請求時，車載中斷控制器進(jìn)行計時等待，等到規(guī)定時間后自動采集GPS模塊的地理位置信息和RFID的標(biāo)簽信息，將采集到的信息上傳到上位機平臺。物流車載中斷的主程序流程圖如圖5所示。

4 結(jié)束語

文中針對當(dāng)今物流過程中的貴重物品丟失和物流信息無法實時性采集的問題，研究了基于GPS、GPRS和RFID的物流追蹤系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)能夠?qū)F重物品在物流過程中實時監(jiān)控，一旦出現(xiàn)異常情況，能夠及時報警通知物流人員，減少貴重物品和危險品的丟失。在接下來的研究中不僅將物流信息實時的上傳到物流監(jiān)管平臺，更進(jìn)一步的與顧客進(jìn)行信息溝通，使顧客能夠?qū)崟r了解并監(jiān)管自己物品的物流過程，是物流行業(yè)更加安全，操作更加高效。