Podrobné vysvětlení návrhu IoT vozidlového terminálového systému založeného na technologii RFID

Dnes, s rychlým rozvojem informatizace, je aplikace digitálních informací stále vyzrálejší a různá průmyslová odvětví ji využívají k optimalizaci průmyslové struktury a obsazení trhu. V současné době většina terminálů namontovaných ve vozidle, které jsou široce používány, využívá pouze funkci záznamu kamery a nemůže včas přenášet monitorovací informace zpět do monitorovacího centra. Nejedná se o skutečné vzdálené monitorovací terminály v reálném čase a nemohou vyhovět potřebám automatizovaných operací. S rychlým rozvojem současného odvětví logistiky bude zavedení technologie internetu věcí do řízení logistického průmyslu hrát multiplikační roli při zlepšování efektivity logistických společností. Systém vozidla Internet věcí založený na RFID představený v tomto článku je inteligentní systém běžící v terminálu vozidla. Instaluje se za přepravním vozidlem. Prostřednictvím technologie RFID a dalších technologií dynamického sběru informací automaticky komunikuje s řídicím střediskem bez ručního ovládání, aby bylo možné ovládat vozidlo. Plná kontrola procesu.

1 Celková analýza systému

Systém vozidla Internet of Things je vyvinut na platformě Linux pomocí vestavěného procesoru ARM11 a využívá určování polohy GPS, komunikační technologii GPRS, bezdrátovou radiofrekvenční technologii RFID atd. Spodní vrstva terminálu namontovaného ve vozidle je založena na vestavěné platformě. Vestavěný software je implantován do terminálu namontovaného na logistickém vozidle a řízení dalších funkčních modulů je dokončeno prostřednictvím písemného řídicího programu, aby bylo dosaženo následujících funkcí:

1) Kompletní přenos informací v reálném čase;

2) Ve vzdáleném terminálu je zabudována čtečka karet pro identifikaci a záznam naloženého zboží;

3) Dosáhněte přesného umístění během celého procesu;

4) Použijte kamerové zařízení k získání požadovaných obrazových informací;

5) Komunikace s řídícím střediskem;

2. Návrh hardwaru systému

Terminálový systém IoT logistiky namontovaný na vozidle se skládá především z základního systému ARM11, modulu GPS, modulu GPRS, identifikačního modulu RFID, modulu pořizování snímků atd.

Tento systém vyžaduje přenos v reálném čase, polohu GPS, identifikační údaje RFID atd., dynamické sledování vozidel v reálném čase a komplexní potřeby ze všech aspektů. CPU vestavěného systému využívá mikroprocesor Samsung S3C 6410 se stabilní hlavní frekvencí 667 MHz a nejvyšší hlavní frekvencí. Frekvence může dosáhnout 800 MHz, integruje mnoho periferních rozhraní, má vlastnosti vysokého výkonu, nízké spotřeby energie, velkého úložného prostoru a silného výpočetního výkonu, který splňuje potřeby tohoto systému pro zpracování a ukládání dat a realizuje funkce různých částí. .

Satelitní polohovací modul GS-91 GES vybraný pro polohovací modul GPS je vysoce výkonná deska satelitního přijímače GPS s nízkou spotřebou energie. Jedná se o kompletní satelitní poziční přijímač s všestrannými funkcemi a přesnost určování polohy může dosáhnout 10 m.

Modul bezdrátové komunikace využívá modul SIM300 firmy SIMCOM. Jedná se o třípásmový GSM/GPRS modul, který může pracovat na 3 frekvencích: EGSM900 MHz, DCS 1 800 MHz a PCS 1 900 MHz po celém světě. Může poskytovat až 10 vícekanálových typů GPRS a podporuje CS-1. CS-2, CS-3 a CS-4 4 Schémata kódování GPRS vestavěná do protokolu TCP/IP umožňují rychlý přístup k internetu pomocí příkazů AT.

Nand flash je periferní úložiště. Tento systém ukládá informace o videu v nandflash. Současně jsou do nandflash naprogramovány také Uboot, jádro, spouštěcí obraz a Souborový systém LINUXu.

Vzdálený terminál používá modul kamery k dokončení funkce získávání obrazu. Modul kamery využívá USB kameru Vimicro Z301P. Modul je přímo připojen k vestavěné platformě přes rozhraní USB. Vestavěný systém ukládá snímky a zajišťuje bezpečnost dat. Shromážděné obrazové informace jsou dále komprimovány a zpracovávány vestavěným systémem a odesílány do vzdáleného řídicího centra prostřednictvím bezdrátového komunikačního modulu.

Modul radiofrekvenční identifikace používá bezdrátový radiofrekvenční modul nRF24L01. nRF24L01 je jednočipový bezdrátový transceiverový čip, který pracuje v celosvětovém ISM frekvenčním pásmu 2,4 až 2,5 GHz. Má extrémně nízkou spotřebu proudu. Systém umísťuje štítky na přepravované zboží a využívá RFID čtečkuterminál pro identifikaci a správu zboží vstupujícího do dopravního prostředku.

3. Návrh systémového softwaru

Softwarový systém logistického vozidlového terminálu Internet of Things využívá jako vývojovou platformu vestavěný operační systém Linux. Nejprve vytvořte operační systém Linux na PC a poté nastavte prostředí pro křížovou kompilaci. V tomto procesu jsou informace o poloze GPS, bezdrátový přenos GPRS, shromažďování obrázků, shromažďování identifikačních informací RFID atd. zapsány na PC pomocí jazyka C a poté křížově kompilovány za účelem generování spustitelných souborů a spuštěny na S3C6410.

3.1 GPS modul

Program modulu GPS je klíčem a základem tohoto systému. Dokončuje především automatický sběr informací, jako je zeměpisná délka a šířka, rychlost vozidla, zrychlení, nadmořská výška a azimut. Po otevření zařízení je potřeba nejprve inicializovat sériový port, nastavit přenosovou rychlost, datové bity, stop bity, zkontrolovat bity a další parametry, poté otevřít sériový port pro načtení původních GPS informací a nakonec zavolat funkci gps_phame(char*line, GPS_INF0*GPS); Analyzujte informace GPS.

3.2 Modul GPRS

Program modulu GPRS je klíčem a základem pro realizaci vzdálené bezdrátové sítě a datové komunikace v reálném čase. Doplňuje především funkce jako je interaktivní datová komunikace, příjem a odesílání SMS, online aktualizace dat a dálkové ovládání dispečinku. Aby bylo možné zohlednit jak datovou komunikaci, tak funkce odesílání a přijímání SMS, modul GPRS nepoužívá transparentní přenosový režim TCP/IP, ale pracuje v režimu příkazů AT. Datová komunikace využívá protokol TCP/IP. Komunikační formát je vlastní režim dvoubajtového kódování PDU. SMS používá mezinárodní standardní datový formát PDU.

3.3 Přehrávání cesty

Tento systém dokáže lokalizovat vozidlo v reálném čase a uložit trasu jízdy v nand flash. Video informace se shromažďuje na terminálu vozidla. Video informace lze také uložit v nand flash a přehrát informace o trase jízdy.

3.4 Modul pořizování snímků

Tento systém používá jádro Linux2.6.36, které používá framework UVC driver v412 (zkratka pro video4linux2). v412 poskytuje sadu specifikací rozhraní pro programy video zařízení Linux, včetně sady datových struktur a základních rozhraní ovladačů v412.

3.5 Sběr identifikačních informací

nRF24L01 komunikuje se systémem Linux přes sériový port UART. V režimu příjmu může přijímat data ze 6 různých kanálů. nRF24L01 nastavený na režim příjmu dokáže identifikovat těchto 6 vysílačů. nRF24L01 zaznamená adresu po potvrzení přijetí dat. Adresa vysílá signál odpovědi na cílovou adresu a datový kanál 0 na odesílacím konci se používá pro příjem signálu odpovědi.

Inicializační část kódu nRF24L01 je následující:

4 Výsledky a analýza

Horní rozhraní pro monitorování a ovládání počítače tohoto systému je vyvinuto v jazyce Java. Platforma pro správu kombinuje informace GIS pro zobrazení geografické polohy aktuálně sledovaných vozidel v reálném čase, což usnadňuje dotazování na relevantní informace a efektivní dohled.

5 Závěr

Tento článek navrhuje terminálový systém pro internet věcí založený na technologii RFID, jako softwarovou a hardwarovou platformu vybírá vestavěný operační systém Linux a procesor S3C6410 a úspěšně vyvíjí prototyp. Prostřednictvím vzdáleného monitorování vozidel logistických společností v reálném čase lze zlepšit efektivitu logistiky a ušetřit náklady na logistiku; prostřednictvím určování polohy vozidla, sledování informací o stavu vozidla a dalších funkcí lze sledovat celý proces jízdy vozidel za účelem zvýšení bezpečnosti jízdy. Použití IoT logistických terminálů namontovaných na vozidlech na bázi RFID zavádí pokročilé koncepty řízení logistiky do výrobního a provozního procesu. Zároveň, protože systém využívá bezdrátovou síť, lze dosáhnout komunikace v reálném čase s řídícím centrem, pokud je v pokrytí sítě GPRS, což je velmi dobré Realizace přesného sledování polohy v reálném čase má velmi praktickou hodnotu.