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RFID射频识别技术的危险品物流追踪系统介绍

摘要:介绍了一种依据RFID射频辨认技能的物流追寻体系。该体系选用GPRS数据传输方法结合上位机监控办理,选用低功耗操控芯片STM32F103RBT交融了GPS技能、GPRS枝和ARM等工控范畴的技能,完成对物流环节中物品的实时追寻,保证物流环节物流不会丢掉和替换。

RFID射频识别技术的危险品物流追踪系统介绍

  跟着人们生活节奏的加速,促进物流职业日新月异的快速的开展,物流职业的快速开展也导致物流进程呈现了一系列的问题。近年来宝贵物品在物流中的份额越来越多,一起宝贵物流在物流进程中的丢掉也越来越多,宝贵物品丢掉后无法查询在哪个环节丢掉的问题引起了物流职业的高度重视。不只宝贵物品需求全程监控,危险品的运送也急需全程的监控,保证在危险品呈现事端时可以第一时刻处理。

  传统的物流追寻是经过物流人员扫描物流单上的条码将物流的根本信息传递给物流办理体系中,这种操作方法的坏处是没有实时性,物流人员操作有必定的滞后性,并且人为操作缺少精确性。

  本文提出的宝贵物品和危险品的的物流追寻体系的规划中,引入了RFID射频辨认技能,选用RFID、GPS、GPRS技能对物流环节中的物品进行动态监管。

  运用RFID射频辨认技能和GPS技能可以动态收集物流进程中物品的改变信息和地理位置信息,RFID主动读取物流车装载的物品,无需人工操作,在该体系中参加GPRS模块,运用当时老练的移动通讯技能,在没有有线网络的状况下,也能做到与办理渠道数据库之间的通讯,既能满意监管渠道对物品实时信息的需求,当物品呈现丢掉时或呈现反常替换时,实时报告给监管渠道,对物流环节中物品进行全程追寻。有用处理了现在宝贵物品和危险品物流进程中信息不能实时收集和物品丢掉、掉包的问题。

  1 物流追寻体系的规划方案

  物流追寻体系结构介绍:依据对宝贵物品物流环节的调查,提出了以STM32F103RB系列的MCU为中心的物流追寻体系,运用RFID和GPS技能实时收集物流进程中的物品的具体信息如地理位置信息和物品改变信息。运用GPRS模块凭借现在现已存在的老练的移动通讯网络,将RFID收集到的物品改变信息和GPS收集到的实时地理位置信息经过GPRS的传输方法传输到监管渠道的数据库,一起假如车辆上的物品呈现反常的改变、物流车所走的线路没有依照渠道的指令行进,车载物流追寻设备都将向渠道实时报警。顾客可以经过网络或许手机拜访监管渠道的效劳器,查询自己的物品的精确具体物流信息。替代了现在物流中落后的手持扫描传输物活动态信息的方法,既节省了人力、物力,又保证了物流信息的精确性,更重要的作用是可以避免宝贵物品的丢掉和掉包,削减危险品呈现事端的损害程度。

  物流追寻体系的框图如图1所示,物流车上装有车载终端,车载终端集成了GPS模块、RFID超高频读写器、GPRS模块,当带有电子铅封或许电子标签的物品装车时,RFID超高频读写器将一切装车的物品进行扫描,扫描完成后将物品的根本信息和GPS地理位置信息经过微操控器进行数据处理后,将处理后的信息经过GPRS传输方法传输到监管渠道效劳器,监管渠道效劳器将收集到的物流信息存入数据库,此刻客户和物流监管渠道可以经过拜访数据库进行物流信息的查询。当物流车内行进进程中,RFID不断扫描车内的的物品,假如物品没有反常改变守时将GPS地理位置信息上传到效劳器,假如物流车中物品需求进行合法改变时,效劳器监管渠道经过移动无线网络即将改变的信息传输到车载终端,车载终端将依据指令信息答应带有电子标签的物品进行合法改变。假如半途呈现反常改变,车载终端将马上向监管渠道效劳器发送报警信息。

  2 物流追寻体系的各部分功用规划开发

  2.1 车辆车载终端规划剖析

  车载终端包含微操控器MCU、GPS模块、GPRS模块和RFID模块以及供电电源部分。

  2.1.1 车载终端处理器规划剖析

  STM32F103RBT6是物流追寻体系车载终端的MPU和软件运转的渠道,STM32F103是32位规范RISC嵌入式微处理器,该类处理器作业频率为72 MHz,内置128 kB的FLASH存储器和20 kB的SRAM,存储器支撑CF卡、SRAM、PSRAM、NOR和NAND存储器,内嵌串行单线JTAG调试接口,内嵌盯梢模块(ETM),可以供给芯片运转时明晰的指令运转与数据活动的信息,具有睡觉,停机,待机形式3种低功耗形式。该信息收集终端装备了Blox公司的NEO;5Q高功能GPS芯片、RFID超高频读写器部分、西门子公司的GPRS模块MC52i、液晶显示部分和SD卡等。

  物流车接到运送使命后就经过车载终端的人机界面和按键发动车载终端并于监管渠道衔接,进行挂号。在装载进程中读取一切物品标签并与监管渠道进行校正。然后在运送进程中与监管渠道不断进行通讯传输渠道需求的信息。

  2.1.2 GPS模块规划剖析

  为了满意高精度定位的要求,物流追寻车载终端选用NEO-5Q GPS模块接受定位信息。由瑞士Blox公司推出的选用最新的第五代定位引擎u—Blox 5,该模组具有50个通道的Blox引擎,100多万个有用相关器,可以同步追寻GPS和Galileo的导航卫星信号,热发动和辅佐发动初次定位时刻小于1秒。一起支撑AssistNow Online和AssistNow Office等A—GPS功用。

  该GPS芯片作业电压的规模为2.7~3.6 V,在实践规划中选用AMS117—3.3为其供给3.3 V安稳电源。其定位数据支撑NMEA-0183协议和UBX二进制。

  NEO-5Q的TXD引脚和RXD引脚分和STM32F103RBT6的RXD2和TXD2衔接在一起。该模块支撑UART、USB、I2C和SPI接口的数据输入输出,其间UART默许波特率为9 600,8位数据位,无奇偶校验位。NEO-5Q可以供给达4 Hz的定位跟新速率,其定位跟新速率和定位数据输出格局均可运用软件进行设置。在本规划考虑到实用性和低功耗的准则,设置其定位跟新速率为1 Hz,输出协议为NMEA-0183,输出格局为GPRMC(主张运用最小GPS定位信息)。GPS芯片在查找到有用卫星状况下,还可以为体系供给精确地授时效劳。

  2.1.3 GPRS模块规划剖析

  车载终端选用的GPRS通讯模块是西门子的MC52i,该模块是一款双频的GSM/GPRS模块,内嵌TCP/IP协议栈;具有快速GPRS技能,该模块体积小、重量轻、功耗低,支撑数据、语音、短信息和传真等功用,AT指令操控契合GSM07.05,作业频率在900/1 800 MHz。

  MC52i支撑的电压规模是3.3~4.4 V,电流耗费在睡觉状况是3.0 mA,在搁置的状况下是10.0μA,在通话状况下电流耗费是300 mA,最高时可到达2.0 A,在掉电状况下电流仅为100μA。功率在900 MHz时是2 W,在1 800 MHz时是1 W。数据特征为CSD最大到达14.4 kbps、USSD、不透明形式。该模块运用便利具有电源接口,1.8 V/3.0 V SIM卡接口,全双工UART接口,TTL输出,50欧姆天线衔接器。

  MC52i的TXD引脚和RXD引脚分和STM32F103RBT6的RXD和TXD衔接在一起。该模块支撑UART接口的数据输入输出,其间UART默许波特率为9 600,8位数据位,无奇偶校验位。

  2.1.4 RFID模块规划剖析

  RFID射频辨认模块主要是选用YXUK5分体式超高频读写器和RFID电子标签通讯的方法,查看电子标签的改变信息,将RFID电子标签的改变信息传输到CPU,进行数据剖析处理后经过GPRS模块将需求传送的信息传送到监管渠道。

  RFID电子标签,也称智能标签,因为其一系列长处,正得到越来越广泛的运用。一般是由印刷层、芯片层与底层构成。芯片层在印刷层与底层之间,是标签的中心部分,芯片层不能接受印刷压力,因此一般的做法是先印好印刷层,做好底层,再与芯片层复合。智能标签是一种非触摸式的主动辨认技能,辨认作业无须人工干预。它经过射频信号主动辨认方针目标并获取相关数据,与条形码比较,RFID智能电子标签是可擦写的,非触摸性的,可一起读取,数据存储容量大,且包含的是单个产品的信息。依照频率区分,包含125 kHz、13.56MHz、9.15MHz、2.45 GHz、5.8 GHz。本体系选用的是一种无源超高频RFID H4芯片。其根本功能如下:作业频率规模为902-928MHz,片内有一个96位可编程存储器,可用于存储相关信息。H4的信息传输方法选用负载调制,编码为密勒码,因为H4内含谐振电路和电源滤波电容,因此运用更便利。H4在无线方法下为只读存贮卡,其编程选用在线编程方法。

  2.2 物流监管渠道规划剖析

  物流监管渠道主要是GPRS接纳模块和效劳器组成,GPRS模块将接纳到的物流信息上传到效劳器,效劳器进行数据剖析后存入数据库,一起效劳器也可以接纳到客户的拜访需求,实时下发决心查询物流车和货品的动态信息。

  3 软件规划

  该体系的软件部分主要由上位机软件和车载物流终端两部分组成。在此具体介绍车载物流终端的软件规划。

  物流车载终端设备在开机后进行初始化,初始化包含GPS初始化、GPRS初始化、RFID初始化3个部分,初始化正常后进入while循环等候上位机的中止请求,当上位机呈现中止请求时,操控器收集GPS模块和RFID的数据,经过GPRS模块上传到上位机渠道,上位机渠道对收集来的数据进行剖析处理,查看是否呈现反常改变状况。当上位机没有中止请求时,车载中止操控器进行计时等候,比及规守时刻后主动收集GPS模块的地理位置信息和RFID的标签信息,将收集到的信息上传到上位机渠道。

  4 结束语

  文中针对当今物流进程中的宝贵物品丢掉和物流信息无法实时性收集的问题,研讨了依据GPS、GPRS和RFID射频辨认的物流追寻体系,经过该体系可以对宝贵物品在物流进程中实时监控,一旦呈现反常状况,可以及时报警告诉物流人员,削减宝贵物品和危险品的丢掉。在接下来的研讨中不只将物流信息实时的上传到物流监管渠道,更进一步的与顾客进行信息沟通,使顾客可以实时了解并监管自己物品的物流进程,是物流职业愈加安全,操作愈加高效


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