李思淵　葛瀛龍

摘 要： 社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，使得公共交通擁堵問(wèn)題日趨嚴(yán)重，全國(guó)各地都在推廣“公共交通優(yōu)先”的發(fā)展戰(zhàn)略。做好公交安全問(wèn)題的防范工作也顯得尤為迫切和必要。文章就對(duì)停車(chē)場(chǎng)中公交車(chē)輛的巡更檢查問(wèn)題，對(duì)基于Windows Mobile的公交巡更系統(tǒng)進(jìn)行了概括性的介紹，其中包括巡更系統(tǒng)的研究背景、研究現(xiàn)狀、現(xiàn)實(shí)意義等，以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在巡更管理系統(tǒng)中的應(yīng)用和RFID的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，對(duì)公交巡更系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等作了相應(yīng)探討。

關(guān)鍵詞： 公交巡更； RFID； Windows Mobile； 物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：U492 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2014）04-27-03

Abstract： With the development of economic society and urbanization， the traffic congestion in city has become increasingly serious. All over the country are promoting public transport priority development strategy. It is very urgent and necessary to maintain the security of public transportation. The problem of bus patrolling inspection is targeted on in this paper. The bus patrolling system based on windows mobile is introduced， including the research background， recent status and the meaning to the reality. The demand of the system is analyzed and the technology that will be used such as IOT and RFID is described. Above these， the function module design and database design of the bus patrolling system are discussed.

Key words： bus patrol； RFID； Windows Mobile； IOT

0 引言

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城市交通壓力越來(lái)越大，公交系統(tǒng)也不例外，公共交通及其安全也是各國(guó)政府必須面對(duì)的問(wèn)題。事實(shí)上，公交系統(tǒng)的問(wèn)題，關(guān)系到經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)、科學(xué)技術(shù)等眾多方面，牽扯到諸多利益的協(xié)調(diào)，它是一個(gè)復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)工程[1]。

巡更，即管理部門(mén)在特定的區(qū)域定時(shí)、定點(diǎn)地進(jìn)行巡視檢查。為了使管理者更有效、方便地對(duì)特定的區(qū)域進(jìn)行管理，在安防管理領(lǐng)域里產(chǎn)生了電子巡更系統(tǒng)。巡更人員到達(dá)巡更點(diǎn)的時(shí)候，將手持POS機(jī)靠近指定線路點(diǎn)的信息鈕，巡更點(diǎn)相應(yīng)的信息反饋到手持POS機(jī)，并自動(dòng)記錄下來(lái)。電子巡更系統(tǒng)的巡更機(jī)和信息鈕之間的信息傳輸是由射頻識(shí)別技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此電子巡更系統(tǒng)融入了射頻識(shí)別系統(tǒng)[2]。

無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)是利用無(wú)線射頻方式在閱讀器和電子標(biāo)簽之間進(jìn)行非接觸式的雙向數(shù)據(jù)傳輸，以達(dá)到數(shù)據(jù)交換的目的。射頻識(shí)別技術(shù)和RFID標(biāo)簽具有諸多優(yōu)勢(shì)。在資源有限的條件下，傳統(tǒng)的管理方式已經(jīng)滿足不了對(duì)于效率和安全性的要求。因此，需改善停車(chē)管理系統(tǒng)的技術(shù)，運(yùn)用智能化的手段對(duì)停車(chē)場(chǎng)進(jìn)行管理，以滿足巡更規(guī)范化、管理高效化需要。建立RFID公交停車(chē)場(chǎng)巡更系統(tǒng)，己成為人性化城市的發(fā)展方向[5]。本論文提出的巡更系統(tǒng)能夠更加智能的管理巡更情況，同時(shí)方便查詢、修改、添加等操作。具有先進(jìn)、安全、可靠等特點(diǎn)。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

國(guó)家的支持和企業(yè)的推動(dòng)給我國(guó)的RFID技術(shù)創(chuàng)造了很好的發(fā)展環(huán)境。典型的如在全運(yùn)會(huì)和世博會(huì)中運(yùn)用的RFID技術(shù)，還有我國(guó)第二代居民身份證中也使用了RFID技術(shù)。在安防巡更領(lǐng)域中，更是取得了很大的成績(jī)，RFID成功克服有線巡更的局限，并且在應(yīng)用中不斷在創(chuàng)新，將RFID技術(shù)應(yīng)用于巡檢領(lǐng)域。在工業(yè)自動(dòng)化方面，準(zhǔn)時(shí)制等現(xiàn)代生產(chǎn)方式對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)同提出了越來(lái)越高的要求，借助RFID技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)存貨管理的自動(dòng)化，零部件的數(shù)量和位置全在掌控之中——當(dāng)任何一處的存貨水平降低到額定值以下時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)發(fā)出補(bǔ)貨指令[6]。但是在一些應(yīng)用方面仍存在一定的問(wèn)題需要進(jìn)一步研究和探索，如通過(guò)“云”技術(shù)、高清顯示技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)等來(lái)獲得更好的發(fā)展。

1.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀

世界各國(guó)都在大力發(fā)展RFID，美國(guó)早在1970年就開(kāi)始了RFID的民用化推廣，1980年末美國(guó)與歐洲的很多家公司開(kāi)始生產(chǎn)RFID電子標(biāo)簽，如今RFID技術(shù)已被光放應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，如門(mén)禁管理，城市一卡通，物流管理追溯等。歐美市場(chǎng)的RFID技術(shù)的應(yīng)用比較成熟，采用EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)，走在了世界的前列，如一些半導(dǎo)體廠商ST、Philips、Siemens、T1德州儀器成為RFID芯片的主要獨(dú)占商家；RFID的中間件SAP公司、IBM、Microsoft、惠普等也在積極開(kāi)發(fā)相應(yīng)的軟件及系統(tǒng)來(lái)支持RFID的應(yīng)用。Symbol等已經(jīng)研發(fā)出可以同時(shí)閱讀條形碼和RFID的掃描器。日本提出UID標(biāo)準(zhǔn)，并且在電信及郵政部門(mén)運(yùn)用RFID技術(shù)，但要成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)而被廣泛應(yīng)用還需要一定的時(shí)間[7]。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)研究的目標(biāo)

本系統(tǒng)研究的目標(biāo)主要是對(duì)公交公司巡更信息進(jìn)行操作，為控制中心了解巡更信息，并對(duì)其進(jìn)行操作提供方便。

2.2 系統(tǒng)概述

本文設(shè)計(jì)的基于WM的公交車(chē)輛巡更系統(tǒng)，就是利用基于WM的手持機(jī)，對(duì)巡更點(diǎn)的標(biāo)簽信息進(jìn)行讀取，然后連接到后臺(tái)，實(shí)現(xiàn)巡更信息的自動(dòng)化管理和監(jiān)控，提高效率，并可對(duì)巡更信息進(jìn)行查詢、修改、導(dǎo)出等操作。

2.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)相關(guān)的用戶和角色包括：

⑴ 管理員：統(tǒng)計(jì)分析場(chǎng)內(nèi)各類(lèi)巡更管理數(shù)據(jù)，查看巡更情況；

⑵ 巡更員：對(duì)場(chǎng)內(nèi)的各個(gè)巡更點(diǎn)的情況進(jìn)行核查。

2.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)需要充分了解系統(tǒng)的需求，準(zhǔn)確表達(dá)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，在能夠存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的情況下，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性，通過(guò)主外鍵、非空、限制、惟一索引等保證數(shù)據(jù)的健壯性，數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中很關(guān)鍵。

本系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)體主要有“巡更線路”、“線路信息”、“巡更點(diǎn)信息”等。其中，巡更信息和線路信息是多對(duì)一的關(guān)系，每條巡更信息包含一個(gè)線路信息。巡更系統(tǒng)E-R圖如圖2所示。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 硬件設(shè)計(jì)

3.1.1 設(shè)備模塊設(shè)計(jì)

射頻收發(fā)模塊：RI-R6C-001A是針對(duì)非接觸IC卡讀寫(xiě)的多協(xié)議收發(fā)芯片。它給用戶提供有效的數(shù)字接口，應(yīng)用十分方便快捷，此模塊采用曼徹斯特編碼方式。

主處理器與射頻模塊接口：RI-R6C-001A芯片若要運(yùn)作正常，完成射頻閱讀器的功能，不但需要有外圍電路，而且還需要有控制器對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?。在此設(shè)計(jì)中選用了ARM微處理器作為控制器，ARM處理器有非常高的處理速度，精簡(jiǎn)的指令集，能夠模擬RI-R6C-001A傳送數(shù)據(jù)的時(shí)序以及時(shí)鐘切換的時(shí)序。基于RFID的巡檢設(shè)備組成框圖如圖3所示。

3.1.2 信息鈕和采集器

巡更點(diǎn)信息鈕和采集器如圖4所示。

3.1.3 讀卡器硬件電路設(shè)計(jì)

天線電路設(shè)計(jì)：讀卡器內(nèi)的接收和發(fā)射射頻信號(hào)的天線使同非接觸式智能卡通信成為可能。天線主要作用是產(chǎn)生用于向應(yīng)答器提供電源并在讀寫(xiě)器和應(yīng)答器之間傳送信息的磁通量。

對(duì)讀卡器天線的構(gòu)造有以下基本的要求：

⑴ 用于產(chǎn)生最大的磁通量中使天線線圈的電流最大；

⑵ 足夠的帶寬，以便無(wú)失真的傳送數(shù)據(jù)調(diào)制的載波信號(hào)；

⑶ 功率匹配，以便最大程度地利用磁通量的可用能量[9]。

3.2 軟件實(shí)現(xiàn)

⑴ 登錄管理模塊

輸入數(shù)據(jù)賬號(hào)和密碼，然后與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)核對(duì)，如果正確則登錄系統(tǒng)，否則要求重新登錄。

⑵ 巡更點(diǎn)信息管理模塊

用來(lái)管理巡更點(diǎn)的基本信息，包括查看、查詢、添加、刪除、導(dǎo)出數(shù)據(jù)等。巡更點(diǎn)的信息包括編號(hào)、名稱、停車(chē)場(chǎng)編號(hào)等。

⑶ 巡更線路管理模塊

用來(lái)管理巡更線路的基本信息，包括查看、查詢、添加、刪除、導(dǎo)出數(shù)據(jù)等。巡更線路的信息包括編號(hào)、名稱、停車(chē)場(chǎng)編號(hào)等。

⑷ 巡更信息管理模塊

主要實(shí)現(xiàn)對(duì)POS手持機(jī)傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看、導(dǎo)出數(shù)據(jù)等操作，是記錄巡更情況的模塊，其按照特定的巡更線路進(jìn)行巡更。

4 結(jié)束語(yǔ)

電子巡更巡檢的產(chǎn)生能夠使管理者更有效地對(duì)車(chē)輛巡更進(jìn)行管理。應(yīng)用RFID的電子巡更系統(tǒng)提高了管理水平，對(duì)巡檢人員的考核和監(jiān)控更加科學(xué)化，使得對(duì)巡邏巡檢人員無(wú)法準(zhǔn)確考核監(jiān)控的現(xiàn)象相對(duì)減少，同時(shí)也使得管理者對(duì)場(chǎng)地等信息的了解更加準(zhǔn)確，保障了企業(yè)的工作流程井然有序。此外，為了達(dá)到滿足各種場(chǎng)合的特殊考勤，我們通過(guò)系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定特定時(shí)間人員的考勤范圍、地點(diǎn)和方便記錄工作人員到達(dá)巡查點(diǎn)的時(shí)間及狀態(tài)信息，讓工作人員更加清楚地了解停車(chē)場(chǎng)的狀況。

目前，基于WM的公交停車(chē)場(chǎng)巡更系統(tǒng)雖較為完善，但在使用中仍會(huì)出現(xiàn)新的問(wèn)題，需要我們不斷地鍛煉自己的實(shí)際開(kāi)發(fā)能力，開(kāi)拓思維能力，摸索最新技術(shù)，用于改進(jìn)當(dāng)前系統(tǒng)。在不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題中，系統(tǒng)會(huì)更加完善。在未來(lái)，公交停車(chē)系統(tǒng)一定會(huì)更加便利，能更好地為更廣大的市民服務(wù)。

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