基于物联网的车载物流跟踪系统设计

韩星明 张光南

【摘要】提出一种基于物联网技术的车载物流跟踪系统的设计方法。本车载系统基于三星S3C2410及Linux2.6作为开发平台，系统实现对RFID、GSM、GPS模块的控制和协调工作，主要功能有安全监控，日志记录、日志自动上传、语音报警、锁死车辆，刷卡开启车门（内置电子锁），远程熄火等功能。

【关键词】车载系统；物流跟踪； S3C2410；Linux2.6

1.引言

目前我国物流运输管理体制不完善，物流车辆的安全令人担忧，尤其是发送货物途中的安全状况，物流公司难以对其进行实时监控。物流公司无法对在运输途中的物流车辆某一时刻的状态进行获取，也不能在途给工作人员发出提醒[1]。本系统即针对物流业频出的安全及对其物流车辆管理问题，使用了RFID、GPS、GSM以及无线射频技术，设计了一个新型的用于物流信息采集的车载终端系统。在车载系统中引入了RFID 技术，添加了对运输人员的身份识别及对车箱的后门添加了门禁刷卡操作功能，使得该系统和目前其它的物流车载终端系统相比，具有功能更强大、安全性更强的特点。车载系统选用低功耗的S3C2410来完成对RFID、GPS 以及GSM 的控制和协调工作[2-4]，充分提高了物流车辆的调度管理效率。另外系统的体积小，功能强大，操作便捷，适用于运输车辆。

2.系统结构

3.车载终端硬件设计

3.1 车载终端从机原理图

车载终端从机系统为单片机STC90C51最小系统由复位键、时钟源、P0口接上拉电阻、电源指示灯组成。其工作频率为11.0592MHZ，P0口（P0口内无上拉电阻）接8个上拉电阻提高电平电位。其主要进行数据传送，减小主系统压力，使主系统能与总部之间快速准确的进行通信与数据传送，实时更新车辆当前状态信息。

3.2 门禁结构单元原理图

货车货仓门禁系统同样使用单片机控制，在这里使用步进电机模拟电子锁开和关，如图2所示。

4.系统软件设计

4.1 开发环境的建立与配置

利用交叉编译环境压缩包arm-linux-gcc-3.4.6-glibc-2.3.6.tar，解压后检查主编译器arm-linux-gcc-3.4.6 是否在/ arm-linux-tools/gcc-3.4.6-glibc-2.3.6/arm-linux/bin目录下。然后对NFS服务器进行配置。配置完成后使用命令service nfs restart检测是否成功。

拷贝源码qt-embedded-linux-opensource-src-4.4.0.tar，tslib-1.4.tar到home，并建立工作目录，并修改环境变量，安装Qt/Embedded。因为车载系统有液晶屏和触摸屏，所以最后还需编译Tslib触摸屏库[6]。

4.2 车载系统主机的驱动程序设计

由于主机基于ARM/Linux平台[7]，所以需要编写驱动程序，实现与从机进行数据交换和控制，同时也控制继电器的工作状态，从而间接实现车辆发动机的控制。

本系统需要利用中断的方式，对从机传送过来的数据进行读取操作，利用8位数据总线进行数据传送，相关的宏如下：

在上述程序当中，做了很多的延迟操作，原因是因为系统使用的STC90C51芯片工作频率与S3C2401芯片不匹配，有必要做适当的延迟操作。如果不延迟将会使得S3C2401运行程序跑飞，从而死机。

4.3 车载终端从机的代码编写

系统的从机主要是用来管理，卡号的处理与传输，然后接受，主机发送过来的指令，做出相应的动作。其关键代码主要是对NRF24L01进行初始化，控制NRF24L01芯片的工作模式，另外，还需要响应串口中断服务子程序来读取RFID送进来的卡号，然后根据条件将卡号送至主机中。

有关从机引脚定义如下：

在上面的代码中，前6个引脚为NRF24L01引脚，D0-D7为数据线，L0到L3为指示灯，fmq为蜂鸣器控制引脚，其余为控制总线，P1.6与P1.7拥有第二功能，第一功能为数据传输，第二功能为门状态标识，用于通知主机门状态，当ARM_IRQ_ON为高电平时服用无效，为低电平是复用有效。

5.结论

经测试本系统易于操作与掌握，系统花费成本低，很适合物流公司对员工、车辆、货物信息的智能化管理，及时的派遣调度，节省大量时间，降低公司花费成本，保证公司高效的进行运转，使货物能安全快速的到达目的地。快速、安全，具有广阔的应用前景。

参考文献

[1]陈彩华，龙卫兵.基于ARM-3S的物流监控系统研究与设计[J].计算机测量与控制，2011，19（6）：1361-1363.

[2]李闪，黃小莉等.基于nRF24L01的无线智能温度监测系统[J].仪表技术与传感器，2011（12）：52-57.

[3]丁天明.基于RFID技术的物联网在现代物流领域的应用[J].中国物流与采购，2011（04）：54-55.

[4]方嬿，钟章队.GSM-R通信系统在京津城际轨道交通工程中的应用[J].移动通信，2008（10）：32-36.

[5]江小平，孙凯.基于GPRS/GSM嵌入式无线监控系统的设计[J].中南民族大学学报（自然科学版），2009，28（04）： 90-93.

[6]连照亮，徐世国.基于Qt/Embedded在嵌入式linux下的应用研究[J].微计算机信息，2010，26（6）：81-85.

[7]陈建华，潘树国等.基于ARM/Linux的嵌入式卫星定位平台设计及实现[J].舰船科学技术，2012，34（11）：135-139.

项目资助：宝鸡文理学院校级项目资助（YK1420）。