本系統(tǒng)要求實(shí)時(shí)傳輸、GPS位置、RFID識(shí)別信息等,對(duì)車(chē)輛實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤,綜合各方面的需求,嵌入式系統(tǒng)的CPU選用Samsung公司的S3C 6410微處理器,其穩(wěn)定主頻667 MHz,最高主頻可達(dá)800 MHz,集成了許多外設(shè)接口,具有高性能、低功耗的特點(diǎn),有較大的存儲(chǔ)空間和較強(qiáng)的計(jì)算能力,滿(mǎn)足本系統(tǒng)對(duì)于數(shù)據(jù)處理存儲(chǔ)的需要,實(shí)現(xiàn)各部分功能。

GPS定位模塊選用的GS-91 GES衛(wèi)星定位模塊，是一個(gè)高性能、低功耗的GPS衛(wèi)星接收引擎板,是一個(gè)完整的衛(wèi)星定位接收器具備全方位功能,定位精度可以達(dá)到10 m。

無(wú)線通信模塊選用SIMCOM公司的SIM300模塊。它是一款三頻段GSM/GPRS模塊,可在全球范圍內(nèi)的EGSM900 MHz、DCS 1 800 MHz、PCS 1 900 MHz 3種頻率下工作,能夠提供GPRS多信道類(lèi)型多達(dá)10個(gè),并且支持CS-1、CS-2、CS-3和CS-4 4種GPRS編碼方案,內(nèi)嵌了TCP/IP協(xié)議,只需通過(guò)AT指令就能很快接入Internet。

Nand flash為存儲(chǔ)外設(shè)。本系統(tǒng)將視頻信息存放在nandflash中,同時(shí)LINUX的Uboot、內(nèi)核、開(kāi)機(jī)圖片和文件系統(tǒng)也都燒寫(xiě)到nand flash中。

遠(yuǎn)程終端采用攝像頭模塊完成圖像采集功能。攝像頭模塊采用中星微Z301P USB攝像頭,模塊通過(guò)USB接口與嵌入式平臺(tái)直接連接,嵌入式系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行存儲(chǔ),保障了數(shù)據(jù)的安全性。采集到的圖像信息,經(jīng)過(guò)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)一步壓縮處理,通過(guò)無(wú)線通信模塊發(fā)送到遠(yuǎn)程控制中心。

射頻識(shí)別模塊選用nRF24L01無(wú)線射頻模塊,nRF24L01是一款工作在2.4～2.5 GHz世界通用ISM頻段的單片無(wú)線收發(fā)器芯片,它有極低的電流消耗。系統(tǒng)將標(biāo)簽放置在運(yùn)輸貨物上,通過(guò)終端上的RFID讀卡器,對(duì)進(jìn)入運(yùn)輸車(chē)輛的貨物進(jìn)行識(shí)別管理。

3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)物流車(chē)載終端的軟件系統(tǒng)選用嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)。首先在PC機(jī)上搭建Linux操作系統(tǒng),然后在建立交叉編譯環(huán)境。在這個(gè)過(guò)程中,GPS定位信息、GPRS無(wú)線傳輸、圖像采集、RFID識(shí)別信息的采集等都是采用C語(yǔ)言在PC機(jī)上編寫(xiě),然后采用交叉編譯產(chǎn)生可執(zhí)行文件下到S3C6410上運(yùn)行。

3.1 GPS模塊

GPS模塊程序是本系統(tǒng)的關(guān)鍵和基礎(chǔ),主要完成經(jīng)緯度、車(chē)速、加速度、海拔、方位角等信息的自動(dòng)采集工作。打開(kāi)設(shè)備以后,首先需要串口初始化,設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗(yàn)位等參數(shù),然后打開(kāi)串口讀取原始GPS信息,最后調(diào)用函數(shù)gps_phame(char*line,GPS_INF0*GPS)；對(duì)GPS信息進(jìn)行解析。該模塊程序處理流程如圖2所示。

3.2 GPRS模塊

GPRS模塊程序是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線聯(lián)網(wǎng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信的關(guān)鍵和基礎(chǔ),主要完成交互數(shù)據(jù)通信、短信接收發(fā)送、在線數(shù)據(jù)更新、調(diào)度中心遠(yuǎn)程指令控制等功能。為了兼顧數(shù)據(jù)通信和短信收發(fā)功能,GPRS模塊沒(méi)有使用TCP/IP透明傳輸模式,而是工作在AT指令模式,數(shù)據(jù)通信采用TCP/IP協(xié)議,通信格式為自定義PDU雙字節(jié)編碼模式,短信采用國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)PDU數(shù)據(jù)格式。

3.3行程回放

本系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行定位,同時(shí)將行車(chē)路線存儲(chǔ)在nand flash中,而視頻信息在車(chē)載終端進(jìn)行采集,視頻信息同樣可以存儲(chǔ)在nand flash中,行車(chē)路線信息可以選擇回放,如圖3所示。

3.4圖像采集模塊

本系統(tǒng)采用Linux2.6.36內(nèi)核,它采用了UVC的驅(qū)動(dòng)v412(video4linux2的簡(jiǎn)稱(chēng))框架。v412為L(zhǎng)inux視頻設(shè)備程序提供了一套接口規(guī)范,包括一套數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和底層v412驅(qū)動(dòng)接口。圖像采集的處理流程如圖4所示。

3.5識(shí)別信息采集

nRF24L01通過(guò)UART串口與Linux系統(tǒng)通信,它在接收模式下可以接收6路不同通道的數(shù)據(jù),設(shè)置為接收模式的nRF24L01可以對(duì)這6個(gè)發(fā)射端進(jìn)行識(shí)別,nRF24L01確認(rèn)收到數(shù)據(jù)后記錄地址,以此地址為目標(biāo)地址發(fā)送應(yīng)答信號(hào),在發(fā)送端數(shù)據(jù)通道0被用做接收應(yīng)答信號(hào)。

nRF24L01初始化部分代碼如下：

4結(jié)果及分析

5結(jié)束語(yǔ)

文中提出了一種基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)車(chē)載終端系統(tǒng),選擇嵌入式Linux操作系統(tǒng)和S3C6410處理器作為軟件和硬件平臺(tái),成功的開(kāi)發(fā)出樣機(jī)。通過(guò)對(duì)物流企業(yè)的車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控,提高物流效率,節(jié)約物流成本；通過(guò)車(chē)輛定位、車(chē)況信息監(jiān)控等功能實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛行車(chē)全程監(jiān)控,提高行車(chē)安全?；赗FID的物聯(lián)網(wǎng)物流車(chē)載終端的使用,將先進(jìn)的物流管理理念引入生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程,同時(shí)由于系統(tǒng)采用的是無(wú)線網(wǎng)絡(luò),只要GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)與控制中心的實(shí)時(shí)通信,很好的實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)精確定位監(jiān)控,有非常實(shí)用的價(jià)值。