基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)車載終端系統(tǒng)

摘要：本文給出一種基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)車載終端系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。該系統(tǒng)集衛(wèi)星定位、無線通信、圖像監(jiān)控、射頻識(shí)別技術(shù)等模塊于一體，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控貨物安全、提供車載位置和圖像信息，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)表明，該終端系統(tǒng)性能穩(wěn)定，滿足功能要求。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；RFID；GPS；GPRS；圖像采集

在信息化高速發(fā)展的今天，數(shù)字化信息的應(yīng)用越來越成熟，各行業(yè)通過其優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、搶占市場(chǎng)。目前得到廣泛應(yīng)用的車載終端，大多僅利用了攝像頭的錄像功能，不能及時(shí)將監(jiān)控信息及時(shí)傳回監(jiān)控中心，并非真正的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，不能滿足自動(dòng)化作業(yè)需求。隨著當(dāng)前物流行業(yè)的迅速發(fā)展，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入物流行業(yè)管理，將對(duì)提升物流企業(yè)的效益起到事半功倍的作用。文中介紹的基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)車載系統(tǒng)是運(yùn)行于車載終端中的智能系統(tǒng)，安裝在運(yùn)輸車輛后，通過RFID技術(shù)以及其他動(dòng)態(tài)信息采集技術(shù)，無需人工操作，自動(dòng)與控制中心進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的全程掌控。

1 系統(tǒng)總體分析
物聯(lián)網(wǎng)車載系統(tǒng)采用ARM11嵌入式處理器在Linux平臺(tái)上進(jìn)行開發(fā)，采用了GPS定位、GPRS通信技術(shù)、RFID無線射頻技術(shù)等。車載終端的底層基于嵌入式平臺(tái)，將嵌入式軟件植入物流車載終端，通過寫入的控制程序完成對(duì)其他功能模塊的控制，從而實(shí)現(xiàn)以下功能：
1)實(shí)時(shí)完成信息傳輸；
2)遠(yuǎn)程終端內(nèi)植入讀卡器，對(duì)裝車的貨物進(jìn)行識(shí)別和記錄；
3)實(shí)現(xiàn)自身全程精確定位；
4)利用攝像裝置，獲取所需的圖像信息；
5)與控制中心的通信；

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
物聯(lián)網(wǎng)物流車載終端系統(tǒng)主要由ARM11核心系統(tǒng)、GPS模塊、GPRS模塊、RFID識(shí)別模塊、圖像采集模塊等組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

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、開機(jī)圖片和文件系統(tǒng)也都燒寫到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)過嵌入式系統(tǒng)進(jìn)一步壓縮處理，通過無線通信模塊發(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，通過終端上的RFID讀卡器，對(duì)進(jìn)入運(yùn)輸車輛的貨物進(jìn)行識(shí)別管理。