韓星明 張光南

【摘要】提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車載物流跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。本車載系統(tǒng)基于三星S3C2410及Linux2.6作為開發(fā)平臺(tái)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對RFID、GSM、GPS模塊的控制和協(xié)調(diào)工作，主要功能有安全監(jiān)控，日志記錄、日志自動(dòng)上傳、語音報(bào)警、鎖死車輛，刷卡開啟車門（內(nèi)置電子鎖），遠(yuǎn)程熄火等功能。

【關(guān)鍵詞】車載系統(tǒng)；物流跟蹤； S3C2410；Linux2.6

1.引言

目前我國物流運(yùn)輸管理體制不完善，物流車輛的安全令人擔(dān)憂，尤其是發(fā)送貨物途中的安全狀況，物流公司難以對其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。物流公司無法對在運(yùn)輸途中的物流車輛某一時(shí)刻的狀態(tài)進(jìn)行獲取，也不能在途給工作人員發(fā)出提醒[1]。本系統(tǒng)即針對物流業(yè)頻出的安全及對其物流車輛管理問題，使用了RFID、GPS、GSM以及無線射頻技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)新型的用于物流信息采集的車載終端系統(tǒng)。在車載系統(tǒng)中引入了RFID 技術(shù)，添加了對運(yùn)輸人員的身份識(shí)別及對車箱的后門添加了門禁刷卡操作功能，使得該系統(tǒng)和目前其它的物流車載終端系統(tǒng)相比，具有功能更強(qiáng)大、安全性更強(qiáng)的特點(diǎn)。車載系統(tǒng)選用低功耗的S3C2410來完成對RFID、GPS 以及GSM 的控制和協(xié)調(diào)工作[2-4]，充分提高了物流車輛的調(diào)度管理效率。另外系統(tǒng)的體積小，功能強(qiáng)大，操作便捷，適用于運(yùn)輸車輛。

2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.車載終端硬件設(shè)計(jì)

3.1 車載終端從機(jī)原理圖

車載終端從機(jī)系統(tǒng)為單片機(jī)STC90C51最小系統(tǒng)由復(fù)位鍵、時(shí)鐘源、P0口接上拉電阻、電源指示燈組成。其工作頻率為11.0592MHZ，P0口（P0口內(nèi)無上拉電阻）接8個(gè)上拉電阻提高電平電位。其主要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，減小主系統(tǒng)壓力，使主系統(tǒng)能與總部之間快速準(zhǔn)確的進(jìn)行通信與數(shù)據(jù)傳送，實(shí)時(shí)更新車輛當(dāng)前狀態(tài)信息。

3.2 門禁結(jié)構(gòu)單元原理圖

貨車貨倉門禁系統(tǒng)同樣使用單片機(jī)控制，在這里使用步進(jìn)電機(jī)模擬電子鎖開和關(guān)，如圖2所示。

4.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

4.1 開發(fā)環(huán)境的建立與配置

利用交叉編譯環(huán)境壓縮包arm-linux-gcc-3.4.6-glibc-2.3.6.tar，解壓后檢查主編譯器arm-linux-gcc-3.4.6 是否在/ arm-linux-tools/gcc-3.4.6-glibc-2.3.6/arm-linux/bin目錄下。然后對NFS服務(wù)器進(jìn)行配置。配置完成后使用命令service nfs restart檢測是否成功。

拷貝源碼qt-embedded-linux-opensource-src-4.4.0.tar，tslib-1.4.tar到home，并建立工作目錄，并修改環(huán)境變量，安裝Qt/Embedded。因?yàn)檐囕d系統(tǒng)有液晶屏和觸摸屏，所以最后還需編譯Tslib觸摸屏庫[6]。

4.2 車載系統(tǒng)主機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

由于主機(jī)基于ARM/Linux平臺(tái)[7]，所以需要編寫驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)與從機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和控制，同時(shí)也控制繼電器的工作狀態(tài)，從而間接實(shí)現(xiàn)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的控制。

本系統(tǒng)需要利用中斷的方式，對從機(jī)傳送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取操作，利用8位數(shù)據(jù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，相關(guān)的宏如下：

在上述程序當(dāng)中，做了很多的延遲操作，原因是因?yàn)橄到y(tǒng)使用的STC90C51芯片工作頻率與S3C2401芯片不匹配，有必要做適當(dāng)?shù)难舆t操作。如果不延遲將會(huì)使得S3C2401運(yùn)行程序跑飛，從而死機(jī)。

4.3 車載終端從機(jī)的代碼編寫

系統(tǒng)的從機(jī)主要是用來管理，卡號(hào)的處理與傳輸，然后接受，主機(jī)發(fā)送過來的指令，做出相應(yīng)的動(dòng)作。其關(guān)鍵代碼主要是對NRF24L01進(jìn)行初始化，控制NRF24L01芯片的工作模式，另外，還需要響應(yīng)串口中斷服務(wù)子程序來讀取RFID送進(jìn)來的卡號(hào)，然后根據(jù)條件將卡號(hào)送至主機(jī)中。

有關(guān)從機(jī)引腳定義如下：

在上面的代碼中，前6個(gè)引腳為NRF24L01引腳，D0-D7為數(shù)據(jù)線，L0到L3為指示燈，fmq為蜂鳴器控制引腳，其余為控制總線，P1.6與P1.7擁有第二功能，第一功能為數(shù)據(jù)傳輸，第二功能為門狀態(tài)標(biāo)識(shí)，用于通知主機(jī)門狀態(tài)，當(dāng)ARM_IRQ_ON為高電平時(shí)服用無效，為低電平是復(fù)用有效。

5.結(jié)論

經(jīng)測試本系統(tǒng)易于操作與掌握，系統(tǒng)花費(fèi)成本低，很適合物流公司對員工、車輛、貨物信息的智能化管理，及時(shí)的派遣調(diào)度，節(jié)省大量時(shí)間，降低公司花費(fèi)成本，保證公司高效的進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，使貨物能安全快速的到達(dá)目的地。快速、安全，具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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[7]陳建華，潘樹國等.基于ARM/Linux的嵌入式衛(wèi)星定位平臺(tái)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2012，34（11）：135-139.

項(xiàng)目資助：寶雞文理學(xué)院校級項(xiàng)目資助（YK1420）。