引言
隨著物流水平的提高,信息的提取和分析越發(fā)顯得重要,貨物運輸管理的信息化水平已成為衡量當今物流工業(yè)先進性的標志,
基于RFID技術的物流運輸管理系統(tǒng)構(gòu)建
。目前,國內(nèi)運輸信息化管理方法單一,大多數(shù)物流運營公司僅能提供實時的定位跟蹤與查詢服務,不能獲得運載工具上的貨物信息,無法及時發(fā)現(xiàn)貨物裝卸過程的失誤,特別是危險品的運輸,一旦出錯,后果不堪想象。本文設計了一種物流貨物運輸管理系統(tǒng)以解決這類問題。該系統(tǒng)基于GPRS、GPS和RFID(無線射頻技術),采用單片機串口時分復用方式控制各功能模塊,將采集的信息在運載工具上實時顯示,并通過無線傳輸發(fā)送到遠程終端。這樣,不僅實現(xiàn)了對運載工具的定位,而且可以有效管理其裝載的貨物,達到及時發(fā)現(xiàn)錯誤,及時處理的目的,提高了貨物運輸管理中的效率,減少了時間成本。
硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
功能模塊
系統(tǒng)采用三個功能模塊:RFID模塊,GPS模塊和GPRS模塊。
RFID模塊采用的是WJ公司的MPR6000,工作頻率為UHF902~928MHz,支持EPCClass0、Class1和Class0 協(xié)議。
貼在箱內(nèi)各貨物上的電子標簽(Tag)寫入了貨物的基本信息和編號,RFID模塊與Tag之間可每幾微秒通信一次,實時了解運載工具上的貨物信息、以及運輸途中貨物裝卸或出入庫等情況,以便對貨物進行智能管理。
2合1模塊TRIZIUM-GPS采用Telit公司GPS和GPRS產(chǎn)品。
該模塊支持4800、9600、38400、57600bps等常見波特率,并集成了GPRS和GPS兩個模塊,既可以獨立工作也可以聯(lián)合工作,并且兩模塊都各自有兩對UART口(UART0和UART1)。在聯(lián)合工作模式下,GPRS模塊的UART1和GPS模塊的UART0對接,使用AT 命令,GPS模塊采集的定位信息就可以傳輸?shù)紾PRS模塊的UART接口上,然后通過GPRS的UART0口傳輸?shù)組CU。
GPS的目的在于采集定位信息,用于對運載工具進行實時定位,以便實時跟蹤、優(yōu)化調(diào)度,
管理資料
《基于RFID技術的物流運輸管理系統(tǒng)構(gòu)建》(http://m.clearvueentertainment.com)。GPRS模塊的目的就是將采集到的信息發(fā)送到遠程監(jiān)控終端。系統(tǒng)模型
MUC采用AT89S51單片機,功耗低,具有4KB在線可編程Flash存儲器,片內(nèi)WDT能提高系統(tǒng)的抗干擾能力。
3個功能模塊共同由單片機控制,內(nèi)置于運載工具內(nèi)。
運行流程主要是數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸和終端處理及反饋。單片機作為整個系統(tǒng)的控制核心,主要用于與3個功能模塊和遠程監(jiān)控中心的通信。數(shù)據(jù)采集包括GPS模塊和RFID模塊的數(shù)據(jù),通過串口傳入單片機進行預處理,顯示在LCD上,同時通過GPRS模塊發(fā)送到遠程監(jiān)控中心,進行終端處理分析。遠程監(jiān)控中心也可以通過GPRS傳輸命令,向單片機發(fā)出提示、警告或獲取其他實時信息。
電路設計單片機系統(tǒng)
電路原理圖,3個功能模塊受1塊51單片機控制,模塊與單片機之間采用異步串行通行模式。雖然各功能模塊提供了許多控制線,但為了簡化接口設計,均采用兩線(TXD、RXD)連接。模塊之間通信的控制通過軟件來實現(xiàn),采用軟件實現(xiàn)控制具有使用靈活的特點,避免了過多的硬件信號的檢測。
AT89S51單片機只有一對串口,這樣,如何解決單片機串口的復用問題是整個硬件的重點之一。本系統(tǒng)用單片機的P3.0、P3.1、P3.2 三個管腳來分別控制三個功能模塊的RXD。串口通信的起始位處于“space”狀態(tài),只有當某控制管腳為低電平時,對應的模塊才能享有使用串口的權力,達到串口時分復用的目的。
LCD顯示模塊采用OCMJ4×8,它是128×64點陣液晶模塊。該模塊內(nèi)含GB231216×16點陣國際一級簡體漢字和 ASCII8×8(半高)及8×16(全高)點英文字庫,用戶輸入?yún)^(qū)位碼或ASCII碼即可實現(xiàn)文本顯示。
鍵盤控制器HD7279的主要作用是提供運載工具上“人機對話”的功能,可根據(jù)實際情況隨時采集所需信息,并顯示在車載LCD上,這樣就可在貨物裝卸過程中獲得當前狀況,方便管理。
為了擴展MCU的外部ROM和RAM,單片機外接16k的E2PROMAT28C16和COMS靜態(tài)RAMIDT6116。
此外TRIZIUM-GPS模塊的邏輯電平為COMS2.8V,單片機和RFID模塊均為TTL電平,本系統(tǒng)采用的是SN74HC245N電平轉(zhuǎn)換芯片解決功能模塊與單片機之間電平轉(zhuǎn)換的問題。