基于RFID、GPS、GPRS的物流追蹤系統的研制

2.1.3 GPRS模塊設計分析

車(chē)載終端選用的GPRS通信模塊是西門(mén)子的MC52i，該模塊是一款雙頻的GSM/GPRS模塊，內嵌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，支持數據、語(yǔ)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(huà)狀態(tài)下電流消耗是300 mA，最高時(shí)可達到2.0 A，在掉電狀態(tài)下電流僅為100μA。功率在900 MHz時(shí)是2 W，在1 800 MHz時(shí)是1 W。數據特征為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(xiàn)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接口的數據輸入輸出，其中UART默認波特率為9 600，8位數據位，無(wú)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(xiě)器和電子標簽通信的方式，檢查電子標簽的變動(dòng)信息，將電子標簽的變動(dòng)信息傳輸到CPU，進(jìn)行數據分析處理后通過(guò)GPRS模塊將需要傳送的信息傳送到監管平臺。

RFID標簽，也稱(chēng)智能標簽，由于其一系列優(yōu)點(diǎn)，正得到越來(lái)越廣泛的應用。通常是由印刷層、芯片層與底層構成。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(dòng)識別技術(shù)，識別工作無(wú)須人工干預。它通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象并獲取相關(guān)數據，與條形碼相比，智能標簽是可擦寫(xiě)的，非接觸性的，可同時(shí)讀取，數據存儲容量大，且包含的是單個(gè)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。本系統采用的是一種無(wú)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(lái)進(jìn)行身份識別。片內有一個(gè)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制，編碼為密勒碼，數據傳輸速率為26 484波特(亦可為其他速率，但需預先選定)。由于H4006內含諧振電路和電源濾波電容，因而使用更方便。H4006在無(wú)線(xiàn)方式下為只讀存貯卡，其編程采用在線(xiàn)編程方式。

RFID模塊中另一個(gè)重要的部分是高頻多通道讀寫(xiě)器，本系統選用的是捷通的四通道高頻讀寫(xiě)器，該讀寫(xiě)器能夠一次識讀200個(gè)標簽，將該讀寫(xiě)器裝載物流車(chē)廂頂部即可，通過(guò)485總線(xiàn)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 物流監管平臺設計分析

物流監管平臺主要是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)行數據分析后存入數據庫，同時(shí)服務(wù)器也可以接收到客戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)需求，實(shí)時(shí)下發(fā)信心查詢(xún)物流車(chē)和貨物的動(dòng)態(tài)信息。

3 軟件設計

該系統的軟件部分主要由上位機軟件和車(chē)載物流終端兩部分組成。在此詳細介紹車(chē)載物流終端的軟件設計。

物流車(chē)載終端設備在開(kāi)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(gè)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，當上位機出現中斷請求時(shí)，控制器采集GPS模塊和RFID的數據，通過(guò)GPRS模塊上傳到上位機平臺，上位機平臺對采集來(lái)的數據進(jìn)行分析處理，檢查是否出現異常變動(dòng)情況。當上位機沒(méi)有中斷請求時(shí)，車(chē)載中斷控制器進(jìn)行計時(shí)等待，等到規定時(shí)間后自動(dòng)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(chē)載中斷的主程序流程圖如圖5所示。

4 結束語(yǔ)

文中針對當今物流過(guò)程中的貴重物品丟失和物流信息無(wú)法實(shí)時(shí)性采集的問(wèn)題，研究了基于GPS、GPRS和RFID的物流追蹤系統，通過(guò)該系統能夠對貴重物品在物流過(guò)程中實(shí)時(shí)監控，一旦出現異常情況，能夠及時(shí)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(lái)的研究中不僅將物流信息實(shí)時(shí)的上傳到物流監管平臺，更進(jìn)一步的與顧客進(jìn)行信息溝通，使顧客能夠實(shí)時(shí)了解并監管自己物品的物流過(guò)程，是物流行業(yè)更加安全，操作更加高效。