韓星明 張光南

【摘要】提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車載物流跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計方法。本車載系統(tǒng)基于三星S3C2410及Linux2.6作為開發(fā)平臺，系統(tǒng)實現(xiàn)對RFID、GSM、GPS模塊的控制和協(xié)調(diào)工作，主要功能有安全監(jiān)控，日志記錄、日志自動上傳、語音報警、鎖死車輛，刷卡開啟車門（內(nèi)置電子鎖），遠(yuǎn)程熄火等功能。

【關(guān)鍵詞】車載系統(tǒng)；物流跟蹤； S3C2410；Linux2.6

1.引言

目前我國物流運輸管理體制不完善，物流車輛的安全令人擔(dān)憂，尤其是發(fā)送貨物途中的安全狀況，物流公司難以對其進行實時監(jiān)控。物流公司無法對在運輸途中的物流車輛某一時刻的狀態(tài)進行獲取，也不能在途給工作人員發(fā)出提醒[1]。本系統(tǒng)即針對物流業(yè)頻出的安全及對其物流車輛管理問題，使用了RFID、GPS、GSM以及無線射頻技術(shù)，設(shè)計了一個新型的用于物流信息采集的車載終端系統(tǒng)。在車載系統(tǒng)中引入了RFID 技術(shù)，添加了對運輸人員的身份識別及對車箱的后門添加了門禁刷卡操作功能，使得該系統(tǒng)和目前其它的物流車載終端系統(tǒng)相比，具有功能更強大、安全性更強的特點。車載系統(tǒng)選用低功耗的S3C2410來完成對RFID、GPS 以及GSM 的控制和協(xié)調(diào)工作[2-4]，充分提高了物流車輛的調(diào)度管理效率。另外系統(tǒng)的體積小，功能強大，操作便捷，適用于運輸車輛。

2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.車載終端硬件設(shè)計

3.1 車載終端從機原理圖

車載終端從機系統(tǒng)為單片機STC90C51最小系統(tǒng)由復(fù)位鍵、時鐘源、P0口接上拉電阻、電源指示燈組成。其工作頻率為11.0592MHZ，P0口（P0口內(nèi)無上拉電阻）接8個上拉電阻提高電平電位。其主要進行數(shù)據(jù)傳送，減小主系統(tǒng)壓力，使主系統(tǒng)能與總部之間快速準(zhǔn)確的進行通信與數(shù)據(jù)傳送，實時更新車輛當(dāng)前狀態(tài)信息。

3.2 門禁結(jié)構(gòu)單元原理圖

貨車貨倉門禁系統(tǒng)同樣使用單片機控制，在這里使用步進電機模擬電子鎖開和關(guān)，如圖2所示。

4.系統(tǒng)軟件設(shè)計

4.1 開發(fā)環(huán)境的建立與配置

利用交叉編譯環(huán)境壓縮包arm-linux-gcc-3.4.6-glibc-2.3.6.tar，解壓后檢查主編譯器arm-linux-gcc-3.4.6 是否在/ arm-linux-tools/gcc-3.4.6-glibc-2.3.6/arm-linux/bin目錄下。然后對NFS服務(wù)器進行配置。配置完成后使用命令service nfs restart檢測是否成功。

拷貝源碼qt-embedded-linux-opensource-src-4.4.0.tar，tslib-1.4.tar到home，并建立工作目錄，并修改環(huán)境變量，安裝Qt/Embedded。因為車載系統(tǒng)有液晶屏和觸摸屏，所以最后還需編譯Tslib觸摸屏庫[6]。

4.2 車載系統(tǒng)主機的驅(qū)動程序設(shè)計

由于主機基于ARM/Linux平臺[7]，所以需要編寫驅(qū)動程序，實現(xiàn)與從機進行數(shù)據(jù)交換和控制，同時也控制繼電器的工作狀態(tài)，從而間接實現(xiàn)車輛發(fā)動機的控制。

本系統(tǒng)需要利用中斷的方式，對從機傳送過來的數(shù)據(jù)進行讀取操作，利用8位數(shù)據(jù)總線進行數(shù)據(jù)傳送，相關(guān)的宏如下：

在上述程序當(dāng)中，做了很多的延遲操作，原因是因為系統(tǒng)使用的STC90C51芯片工作頻率與S3C2401芯片不匹配，有必要做適當(dāng)?shù)难舆t操作。如果不延遲將會使得S3C2401運行程序跑飛，從而死機。

4.3 車載終端從機的代碼編寫

系統(tǒng)的從機主要是用來管理，卡號的處理與傳輸，然后接受，主機發(fā)送過來的指令，做出相應(yīng)的動作。其關(guān)鍵代碼主要是對NRF24L01進行初始化，控制NRF24L01芯片的工作模式，另外，還需要響應(yīng)串口中斷服務(wù)子程序來讀取RFID送進來的卡號，然后根據(jù)條件將卡號送至主機中。

有關(guān)從機引腳定義如下：

在上面的代碼中，前6個引腳為NRF24L01引腳，D0-D7為數(shù)據(jù)線，L0到L3為指示燈，fmq為蜂鳴器控制引腳，其余為控制總線，P1.6與P1.7擁有第二功能，第一功能為數(shù)據(jù)傳輸，第二功能為門狀態(tài)標(biāo)識，用于通知主機門狀態(tài)，當(dāng)ARM_IRQ_ON為高電平時服用無效，為低電平是復(fù)用有效。

5.結(jié)論

經(jīng)測試本系統(tǒng)易于操作與掌握，系統(tǒng)花費成本低，很適合物流公司對員工、車輛、貨物信息的智能化管理，及時的派遣調(diào)度，節(jié)省大量時間，降低公司花費成本，保證公司高效的進行運轉(zhuǎn)，使貨物能安全快速的到達目的地。快速、安全，具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻

[1]陳彩華，龍衛(wèi)兵.基于ARM-3S的物流監(jiān)控系統(tǒng)研究與設(shè)計[J].計算機測量與控制，2011，19（6）：1361-1363.

[2]李閃，黃小莉等.基于nRF24L01的無線智能溫度監(jiān)測系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2011（12）：52-57.

[3]丁天明.基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代物流領(lǐng)域的應(yīng)用[J].中國物流與采購，2011（04）：54-55.

[4]方嬿，鐘章隊.GSM-R通信系統(tǒng)在京津城際軌道交通工程中的應(yīng)用[J].移動通信，2008（10）：32-36.

[5]江小平，孫凱.基于GPRS/GSM嵌入式無線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[J].中南民族大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2009，28（04）： 90-93.

[6]連照亮，徐世國.基于Qt/Embedded在嵌入式linux下的應(yīng)用研究[J].微計算機信息，2010，26（6）：81-85.

[7]陳建華，潘樹國等.基于ARM/Linux的嵌入式衛(wèi)星定位平臺設(shè)計及實現(xiàn)[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2012，34（11）：135-139.

項目資助：寶雞文理學(xué)院校級項目資助（YK1420）。