1 系統(tǒng)總體分析

物聯網車載系統(tǒng)采用ARM11嵌入式處理器在Linux平臺上進行開發(fā)，采用了GPS定位、GPRS通信技術、RFID無線射頻技術等。車載終端的底層基于嵌入式平臺，將嵌入式軟件植入物流車載終端，通過寫入的控制程序完成對其他功能模塊的控制，從而實現以下功能：

1)實時完成信息傳輸;

2)遠程終端內植入讀卡器，對裝車的貨物進行識別和記錄;

3)實現自身全程精確定位;

4)利用攝像裝置，獲取所需的圖像信息;

5)與控制中心的通信;

2 系統(tǒng)硬件設計

物聯網物流車載終端系統(tǒng)主要由ARM11核心系統(tǒng)、GPS模塊、GPRS模塊、RFID識別模塊、圖像采集模塊等組成。系統(tǒng)結構框圖如圖1所示。

本系統(tǒng)要求實時傳輸、GPS位置、RFID識別信息等，對車輛實時動態(tài)跟蹤，綜合各方面的需求，嵌入式系統(tǒng)的CPU選用Samsung公司的S3C 6410微處理器，其穩(wěn)定主頻667 MHz，最高主頻可達800 MHz，集成了許多外設接口，具有高性能、低功耗的特點，有較大的存儲空間和較強的計算能力，滿足本系統(tǒng)對于數據處理存儲的需要，實現各部分功能。

GPS定位模塊選用的GS-91 GES衛(wèi)星定位模塊，是一個高性能、低功耗的GPS衛(wèi)星接收引擎板，是一個完整的衛(wèi)星定位接收器具備全方位功能，定位精度可以達到10 m。

無線通信模塊選用SIMCOM公司的SIM300模塊。它是一款三頻段GSM/GPRS模塊，可在全球范圍內的EGSM900 MHz、DCS 1 800 MHz、PCS 1 900 MHz 3種頻率下工作，能夠提供GPRS多信道類型多達10個，并且支持CS-1、CS-2、CS-3和CS-4 4種GPRS編碼方案，內嵌了TCP/IP協(xié)議，只需通過AT指令就能很快接入Internet。

Nand flash為存儲外設。本系統(tǒng)將視頻信息存放在nandflash中，同時LINUX的Uboot、內核、開機圖片和文件系統(tǒng)也都燒寫到nand flash中。

遠程終端采用攝像頭模塊完成圖像采集功能。攝像頭模塊采用中星微Z301P USB攝像頭，模塊通過USB接口與嵌入式平臺直接連接，嵌入式系統(tǒng)對圖像進行存儲，保障了數據的安全性。采集到的圖像信息，經過嵌入式系統(tǒng)進一步壓縮處理，通過無線通信模塊發(fā)送到遠程控制中心。

射頻識別模塊選用nRF24L01無線射頻模塊，nRF24L01是一款工作在2.4～2.5 GHz世界通用ISM頻段的單片無線收發(fā)器芯片，它有極低的電流消耗。系統(tǒng)將標簽放置在運輸貨物上，通過終端上的RFID讀卡器，對進入運輸車輛的貨物進行識別管理。

3 系統(tǒng)軟件設計

物聯網物流車載終端的軟件系統(tǒng)選用嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺。首先在PC機上搭建Linux操作系統(tǒng)，然后在建立交叉編譯環(huán)境。在這個過程中，GPS定位信息、GPRS無線傳輸、圖像采集、RFID識別信息的采集等都是采用C語言在PC機上編寫，然后采用交叉編譯產生可執(zhí)行文件下到S3C6410上運行。

3.1 GPS模塊

GPS模塊程序是本系統(tǒng)的關鍵和基礎，主要完成經緯度、車速、加速度、海拔、方位角等信息的自動采集工作。打開設備以后，首先需要串口初始化，設置波特率、數據位、停止位、校驗位等參數，然后打開串口讀取原始GPS信息，最后調用函數gps_phame(char*line，GPS_ INF0*GPS);對GPS信息進行解析。該模塊程序處理流程如圖2所示。

3.2 GPRS模塊

GPRS模塊程序是實現遠程無線聯網、實時數據通信的關鍵和基礎，主要完成交互數據通信、短信接收發(fā)送、在線數據更新、調度中心遠程指令控制等功能。為了兼顧數據通信和短信收發(fā)功能，GPRS模塊沒有使用TCP/IP透明傳輸模式，而是工作在AT指令模式，數據通信采用TCP/IP協(xié)議，通信格式為自定義PDU雙字節(jié)編碼模式，短信采用國際通用標準PDU數據格式。

3.3 行程回放

本系統(tǒng)可以實時對車輛進行定位，同時將行車路線存儲在nand flash中，而視頻信息在車載終端進行采集，視頻信息同樣可以存儲在nand flash中，行車路線信息可以選擇回放，如圖3所示。

3.4 圖像采集模塊

本系統(tǒng)采用Linux2.6.36內核，它采用了UVC的驅動v412(video4linux2的簡稱)框架。v412為Linux視頻設備程序提供了一套接口規(guī)范，包括一套數據結構和底層v412驅動接口。圖像采集的處理流程如圖4所示。

3.5 識別信息采集

nRF24L01通過UART串口與Linux系統(tǒng)通信，它在接收模式下可以接收6路不同通道的數據，設置為接收模式的nRF24L01可以對這6個發(fā)射端進行識別，nRF24L01確認收到數據后記錄地址，以此地址為目標地址發(fā)送應答信號，在發(fā)送端數據通道0被用做接收應答信號。

nRF24L01初始化部分代碼如下：

4 結果及分析

本系統(tǒng)上位機監(jiān)視控制操作界面是用Java語言開發(fā)的，管理平臺結合GIS信息，實時的顯示當前

5 結束語

文中提出了一種基于RFID技術的物聯網車載終端系統(tǒng)，選擇嵌入式Linux操作系統(tǒng)和S3C6410處理器作為軟件和硬件平臺，成功的開發(fā)出樣機。通過對物流企業(yè)的車輛進行實時遠程監(jiān)控，提高物流效率，節(jié)約物流成本;通過車輛定位、車況信息監(jiān)控等功能實現對車輛行車全程監(jiān)控，提高行車安全。基于RFID的物聯網物流車載終端的使用，將先進的物流管理理念引入生產經營過程，同時由于系統(tǒng)采用的是無線網絡，只要GPRS網絡覆蓋的范圍內即可實現與控制中心的實時通信，很好的實現實時精確定位監(jiān)控，有非常實用的價值。