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

2.1.3 GPRS模塊設計分析

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，支持數(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模塊設計分析

RFID模塊主要是采用通道式讀寫器和電子標簽通信的方式，檢查電子標簽的變動信息，將電子標簽的變動信息傳輸?shù)紺PU，進行數(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標簽，也稱智能標簽，由于其一系列優(yōu)點，正得到越來越廣泛的應用。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，再與芯片層復合。智能標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。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，與條形碼相比，智能標簽是可擦寫的，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)管平臺設計分析

物流監(jiān)管平臺主要是GPRS接收模塊和服務器組成，GPRS模塊將接收到的物流信息上傳到服務器，服務器進行數(shù)據(jù)分析后存入數(shù)據(jù)庫，同時服務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。在此詳細介紹車載物流終端的軟件設計。

物流車載終端設備在開機后進行初始化，初始化包括GPS初始化、GPRS初始化、RFID初始化3個部分，初始化正常后進入while循環(huán)等待上位機的中斷請求，當上位機出現(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)進行分析處理，檢查是否出現(xiàn)異常變動情況。當上位機沒有中斷請求時，車載中斷控制器進行計時等待，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，更進一步的與顧客進行信息溝通，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。