引言

    隨著物流水平的提高，信息的提取和分析越發(fā)顯得重要，貨物運(yùn)輸管理的信息化水平已成為衡量當(dāng)今物流工業(yè)先進(jìn)性的標(biāo)志，

基于RFID技術(shù)的物流運(yùn)輸管理系統(tǒng)構(gòu)建

。目前，國(guó)內(nèi)運(yùn)輸信息化管理方法單一，大多數(shù)物流運(yùn)營(yíng)公司僅能提供實(shí)時(shí)的定位跟蹤與查詢服務(wù)，不能獲得運(yùn)載工具上的貨物信息，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)貨物裝卸過程的失誤，特別是危險(xiǎn)品的運(yùn)輸，一旦出錯(cuò)，后果不堪想象。

    本文設(shè)計(jì)了一種物流貨物運(yùn)輸管理系統(tǒng)以解決這類問題。該系統(tǒng)基于GPRS、GPS和RFID(無線射頻技術(shù))，采用單片機(jī)串口時(shí)分復(fù)用方式控制各功能模塊，將采集的信息在運(yùn)載工具上實(shí)時(shí)顯示，并通過無線傳輸發(fā)送到遠(yuǎn)程終端。這樣，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)載工具的定位，而且可以有效管理其裝載的貨物，達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，及時(shí)處理的目的，提高了貨物運(yùn)輸管理中的效率，減少了時(shí)間成本。

    硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    功能模塊

    系統(tǒng)采用三個(gè)功能模塊：RFID模塊，GPS模塊和GPRS模塊。

    RFID模塊采用的是WJ公司的MPR6000，工作頻率為UHF902~928MHz，支持EPCClass0、Class1和Class0 協(xié)議。

    貼在箱內(nèi)各貨物上的電子標(biāo)簽(Tag)寫入了貨物的基本信息和編號(hào)，RFID模塊與Tag之間可每幾微秒通信一次，實(shí)時(shí)了解運(yùn)載工具上的貨物信息、以及運(yùn)輸途中貨物裝卸或出入庫(kù)等情況，以便對(duì)貨物進(jìn)行智能管理。

    2合1模塊TRIZIUM-GPS采用Telit公司GPS和GPRS產(chǎn)品。

    該模塊支持4800、9600、38400、57600bps等常見波特率，并集成了GPRS和GPS兩個(gè)模塊，既可以獨(dú)立工作也可以聯(lián)合工作，并且兩模塊都各自有兩對(duì)UART口(UART0和UART1)。在聯(lián)合工作模式下，GPRS模塊的UART1和GPS模塊的UART0對(duì)接，使用AT 命令，GPS模塊采集的定位信息就可以傳輸?shù)紾PRS模塊的UART接口上，然后通過GPRS的UART0口傳輸?shù)組CU。

    GPS的目的在于采集定位信息，用于對(duì)運(yùn)載工具進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，以便實(shí)時(shí)跟蹤、優(yōu)化調(diào)度，

管理資料

《基于RFID技術(shù)的物流運(yùn)輸管理系統(tǒng)構(gòu)建》(http://www.msguai.com)。GPRS模塊的目的就是將采集到的信息發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。

    系統(tǒng)模型

    MUC采用AT89S51單片機(jī)，功耗低，具有4KB在線可編程Flash存儲(chǔ)器，片內(nèi)WDT能提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

    3個(gè)功能模塊共同由單片機(jī)控制，內(nèi)置于運(yùn)載工具內(nèi)。

    運(yùn)行流程主要是數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸和終端處理及反饋。單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，主要用于與3個(gè)功能模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的通信。數(shù)據(jù)采集包括GPS模塊和RFID模塊的數(shù)據(jù)，通過串口傳入單片機(jī)進(jìn)行預(yù)處理，顯示在LCD上，同時(shí)通過GPRS模塊發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，進(jìn)行終端處理分析。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心也可以通過GPRS傳輸命令，向單片機(jī)發(fā)出提示、警告或獲取其他實(shí)時(shí)信息。

    電路設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)

    電路原理圖，3個(gè)功能模塊受1塊51單片機(jī)控制，模塊與單片機(jī)之間采用異步串行通行模式。雖然各功能模塊提供了許多控制線，但為了簡(jiǎn)化接口設(shè)計(jì)，均采用兩線(TXD、RXD)連接。模塊之間通信的控制通過軟件來實(shí)現(xiàn)，采用軟件實(shí)現(xiàn)控制具有使用靈活的特點(diǎn)，避免了過多的硬件信號(hào)的檢測(cè)。

    AT89S51單片機(jī)只有一對(duì)串口，這樣，如何解決單片機(jī)串口的復(fù)用問題是整個(gè)硬件的重點(diǎn)之一。本系統(tǒng)用單片機(jī)的P3.0、P3.1、P3.2 三個(gè)管腳來分別控制三個(gè)功能模塊的RXD。串口通信的起始位處于“space”狀態(tài)，只有當(dāng)某控制管腳為低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的模塊才能享有使用串口的權(quán)力，達(dá)到串口時(shí)分復(fù)用的目的。

    LCD顯示模塊采用OCMJ4×8，它是128×64點(diǎn)陣液晶模塊。該模塊內(nèi)含GB231216×16點(diǎn)陣國(guó)際一級(jí)簡(jiǎn)體漢字和 ASCII8×8(半高)及8×16(全高)點(diǎn)英文字庫(kù)，用戶輸入?yún)^(qū)位碼或ASCII碼即可實(shí)現(xiàn)文本顯示。

    鍵盤控制器HD7279的主要作用是提供運(yùn)載工具上“人機(jī)對(duì)話”的功能，可根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)采集所需信息，并顯示在車載LCD上，這樣就可在貨物裝卸過程中獲得當(dāng)前狀況，方便管理。

    為了擴(kuò)展MCU的外部ROM和RAM，單片機(jī)外接16k的E2PROMAT28C16和COMS靜態(tài)RAMIDT6116。

    此外TRIZIUM-GPS模塊的邏輯電平為COMS2.8V，單片機(jī)和RFID模塊均為TTL電平，本系統(tǒng)采用的是SN74HC245N電平轉(zhuǎn)換芯片解決功能模塊與單片機(jī)之間電平轉(zhuǎn)換的問題。