Explicació detallada del disseny del sistema de terminals de vehicles IoT basat en tecnologia RFID

Avui, amb el ràpid desenvolupament de la informatització, l'aplicació de la informació digital és cada cop més madura i diverses indústries l'utilitzen per optimitzar l'estructura industrial i apoderar-se del mercat. Actualment, la majoria dels terminals muntats en vehicles que s'utilitzen àmpliament només utilitzen la funció d'enregistrament de la càmera i no poden transmetre informació de monitorització al centre de monitorització de manera oportuna. No són veritables terminals de control remot en temps real i no poden satisfer les necessitats d'operacions automatitzades. Amb el ràpid desenvolupament de la indústria logística actual, la introducció de la tecnologia d'Internet de les coses a la gestió de la indústria logística tindrà un paper multiplicador en la millora de l'eficiència de les empreses logístiques. El sistema de vehicles d'Internet de les coses basat en RFID que es presenta en aquest article és un sistema intel·ligent que s'executa al terminal del vehicle. S'instal·la darrere del vehicle de transport. Mitjançant la tecnologia RFID i altres tecnologies de recollida d'informació dinàmica, es comunica automàticament amb el centre de control sense operació manual per realitzar el control del vehicle. Control total del procés.

1 Anàlisi global del sistema

El sistema de vehicles d'Internet de les coses es desenvolupa a la plataforma Linux mitjançant el processador incrustat ARM11 i adopta el posicionament GPS, la tecnologia de comunicació GPRS, la tecnologia de radiofreqüència sense fil RFID, etc. La capa inferior del terminal muntat al vehicle es basa en una plataforma incrustada. . El programari incrustat s'implanta a la terminal logística muntada al vehicle i el control d'altres mòduls funcionals es completa mitjançant el programa de control escrit per assolir les funcions següents:

1) Transmissió d'informació completa en temps real;

2) Un lector de targetes està incrustat al terminal remot per identificar i registrar la mercaderia carregada;

3) Aconseguir un posicionament precís durant tot el procés;

4) Utilitzeu el dispositiu de càmera per obtenir la informació d'imatge necessària;

5) Comunicació amb el centre de control;

2. Disseny de maquinari del sistema

El sistema de terminal de vehicles de logística IoT consta principalment del sistema central ARM11, mòdul GPS, mòdul GPRS, mòdul d'identificació RFID, mòdul d'adquisició d'imatges, etc.

Aquest sistema requereix transmissió en temps real, localització GPS, informació d'identificació RFID, etc., seguiment dinàmic de vehicles en temps real i necessitats integrals des de tots els aspectes. La CPU del sistema incrustat utilitza el microprocessador S3C 6410 de Samsung, amb una freqüència principal estable de 667 MHz i la freqüència principal més alta. La freqüència pot arribar als 800 MHz, integra moltes interfícies perifèriques, té les característiques d'alt rendiment, baix consum d'energia, gran espai d'emmagatzematge i una gran potència de càlcul, que satisfà les necessitats d'aquest sistema de processament i emmagatzematge de dades i realitza les funcions de diverses parts. .

El mòdul de posicionament per satèl·lit GS-91 GES seleccionat per al mòdul de posicionament GPS és una placa de motor receptor de satèl·lit GPS d'alt rendiment i baix consum. És un receptor de posicionament per satèl·lit complet amb funcions integrals i la precisió de posicionament pot arribar als 10 m.

El mòdul de comunicació sense fil utilitza el mòdul SIM300 de SIMCOM Company. És un mòdul GSM/GPRS de tres bandes que pot funcionar a 3 freqüències: EGSM900 MHz, DCS 1 800 MHz i PCS 1 900 MHz a tot el món. Pot proporcionar fins a 10 tipus GPRS multicanal i admet CS-1. Els esquemes de codificació CS-2, CS-3 i CS-4 4 GPRS, integrats amb el protocol TCP/IP, poden accedir ràpidament a Internet mitjançant ordres AT.

Nand flash és un perifèric d'emmagatzematge. Aquest sistema emmagatzema informació de vídeo en nandflash. Al mateix temps, l'Uboot, el nucli, la imatge d'arrencada i el sistema de Fitxers de LINUX també es programen a nandflash.

El terminal remot utilitza un mòdul de càmera per completar la funció d'adquisició d'imatges. El mòdul de càmera utilitza la càmera USB Vimicro Z301P. El mòdul està connectat directament a la plataforma incrustada mitjançant la interfície USB. El sistema incrustat emmagatzema les imatges, garantint la seguretat de les dades. El sistema incrustat comprimeix i processa la informació de la imatge recollida i s'envia al centre de control remot mitjançant el mòdul de comunicació sense fil.

El mòdul d'identificació de radiofreqüència utilitza el mòdul de radiofreqüència sense fil nRF24L01. nRF24L01 és un xip transceptor sense fil d'un sol xip que funciona a la banda de freqüència ISM mundial de 2,4 a 2,5 GHz. Té un consum de corrent extremadament baix. El sistema col·loca etiquetes a la mercaderia transportada i utilitza el Lector RFID alterminal per identificar i gestionar la mercaderia que entra al vehicle de transport.

3. Disseny de programari del sistema

El sistema de programari del terminal de logística d'Internet de les coses muntat en vehicles utilitza el sistema operatiu Linux incrustat com a plataforma de desenvolupament. Primer creeu el sistema operatiu Linux a l'ordinador i després configureu un entorn de compilació creuada. En aquest procés, la informació de posicionament GPS, la transmissió sense fil GPRS, la recopilació d'imatges, la recopilació d'informació d'identificació RFID, etc., s'escriuen a l'ordinador mitjançant el llenguatge C, i després es compilen creuament per generar fitxers executables i executar-se a l'S3C6410.

3.1 Mòdul GPS

El programa del mòdul GPS és la clau i la base d'aquest sistema. Completa principalment la recollida automàtica d'informació com ara longitud i latitud, velocitat del vehicle, acceleració, altitud i azimut. Després d'obrir el dispositiu, primer heu d'iniciar el port sèrie, establir la velocitat de transmissió, els bits de dades, els bits de parada, els bits de verificació i altres paràmetres, després obrir el port sèrie per llegir la informació original del GPS i, finalment, cridar la funció gps_phame ( char*line, GPS_INF0*GPS); Analitzar la informació del GPS.

3.2 Mòdul GPRS

El programa del mòdul GPRS és la clau i la base per a la realització de xarxes sense fils remotes i la comunicació de dades en temps real. Principalment completa funcions com ara la comunicació interactiva de dades, la recepció i l'enviament d'SMS, l'actualització de dades en línia i el control remot del centre d'enviament. Per tenir en compte tant la comunicació de dades com les funcions d'enviament i recepció d'SMS, el mòdul GPRS no utilitza el mode de transmissió transparent TCP/IP, sinó que funciona en mode d'ordre AT. La comunicació de dades utilitza el protocol TCP/IP. El format de comunicació és el mode de codificació de doble byte PDU personalitzat. SMS utilitza el format de dades PDU estàndard internacional.

3.3 Reproducció de viatges

Aquest sistema pot localitzar el vehicle en temps real i emmagatzemar la ruta de conducció en nand flash. La informació del vídeo es recull a la terminal del vehicle. La informació del vídeo també es pot emmagatzemar en nand flash i es pot reproduir la informació de la ruta de conducció.

3.4 Mòdul d'adquisició d'imatges

Aquest sistema utilitza el nucli Linux2.6.36, que utilitza el marc del controlador UVC v412 (abreviatura de video4linux2). v412 proporciona un conjunt d'especificacions d'interfície per a programes de dispositius de vídeo Linux, incloent un conjunt d'estructures de dades i interfícies de controladors v412 subjacents.

3.5 Recollida d'informació identificativa

nRF24L01 es comunica amb el sistema Linux mitjançant el port sèrie UART. Pot rebre dades de 6 canals diferents en el mode de recepció. El nRF24L01 configurat en mode de recepció pot identificar aquests 6 transmissors. El nRF24L01 registra l'adreça després de confirmar la recepció de les dades. L'adreça envia un senyal de resposta a l'adreça de destinació i el canal de dades 0 al final de l'enviament s'utilitza per rebre el senyal de resposta.

La part d'inicialització nRF24L01 del codi és la següent:

4 Resultats i anàlisi

La interfície d'operació de control i monitorització de l'ordinador superior d'aquest sistema està desenvolupada en llenguatge Java. La plataforma de gestió combina informació GIS per mostrar la ubicació geogràfica dels vehicles monitoritzats actualment en temps real per facilitar la consulta d'informació rellevant i una supervisió eficaç.

5 Conclusió

Aquest article proposa un sistema de terminal de vehicles d'Internet de les coses basat en la tecnologia RFID, selecciona el sistema operatiu Linux incrustat i el processador S3C6410 com a plataforma de programari i maquinari i desenvolupa amb èxit un prototip. Mitjançant el seguiment remot en temps real dels vehicles d'empreses logístiques, es pot millorar l'eficiència logística i es poden estalviar costos logístics; Mitjançant el posicionament del vehicle, el seguiment de la informació de l'estat del vehicle i altres funcions, es pot controlar tot el procés de conducció dels vehicles per millorar la seguretat de la conducció. L'ús de terminals de logística IoT basats en RFID muntats en vehicles introdueix conceptes avançats de Gestió Logística en el procés de producció i operació. Al mateix temps, com que el sistema utilitza una xarxa sense fil, es pot aconseguir una comunicació en temps real amb el centre de control sempre que estigui dins de la cobertura de la xarxa GPRS, la qual cosa és molt bona La realització d'un monitoratge de posicionament precís en temps real té un valor molt pràctic.