Yksityiskohtainen selvitys RFID-teknologiaan perustuvan IoT-ajoneuvon päätejärjestelmän suunnittelusta

Nykyään tietotekniikan nopean kehityksen myötä digitaalisen tiedon soveltaminen on yhä kypsempää, ja eri toimialat käyttävät sitä teollisen rakenteen optimointiin ja markkinoiden haltuunottoon. Tällä hetkellä suurin osa laajalti käytetyistä ajoneuvopäätteistä käyttää vain kameran tallennustoimintoa, eivätkä pysty välittämään valvontatietoja takaisin valvontakeskukseen ajoissa. Ne eivät ole todellisia reaaliaikaisia etävalvontapäätteitä eivätkä pysty vastaamaan automatisoitujen toimintojen tarpeisiin. Nykyisen logistiikkateollisuuden nopean kehityksen myötä esineiden internet -teknologian käyttöönotto logistiikkaalan johtamisessa tulee olemaan kerrannaisvaikutteinen logistiikkayritysten tehokkuuden parantamisessa. Tässä artikkelissa esitelty RFID-pohjainen Internet of Things -ajoneuvojärjestelmä on ajoneuvopäätteessä toimiva älykäs järjestelmä. Se asennetaan kuljetusajoneuvon taakse. RFID-tekniikan ja muiden dynaamisten tiedonkeruutekniikoiden avulla se kommunikoi automaattisesti ohjauskeskuksen kanssa ilman manuaalista käyttöä ajoneuvon ohjauksen toteuttamiseksi. Prosessin täysi hallinta.

1 Järjestelmän kokonaisanalyysi

Esineiden internet -ajoneuvojärjestelmä on kehitetty Linux-alustalle sulautetun ARM11-prosessorin avulla, ja se käyttää GPS-paikannusta, GPRS-viestintäTekniikkaa, langatonta RFID-radiotaajuustekniikkaa jne. Ajoneuvoon asennetun päätelaitteen pohjakerros perustuu sulautettuun alustaan. . Sulautettu ohjelmisto istutetaan logistiikkaajoneuvoon asennettuun terminaaliin ja muiden toiminnallisten moduulien ohjaus suoritetaan kirjallisen ohjausohjelman kautta seuraavien toimintojen saavuttamiseksi:

1) Täydellinen tiedonsiirto reaaliajassa;

2) Etäpäätteeseen on upotettu kortinlukija ladattujen tavaroiden tunnistamiseksi ja tallentamiseksi;

3) Saavuta tarkka paikannus koko prosessin ajan;

4) Käytä kameralaitetta tarvittavien kuvatietojen hankkimiseen;

5) Kommunikointi ohjauskeskuksen kanssa;

2. Järjestelmälaitteiston suunnittelu

IoT-logistiikan ajoneuvoon asennettava päätejärjestelmä koostuu pääasiassa ARM11-ydinjärjestelmästä, GPS-moduulista, GPRS-moduulista, RFID-tunnistusmoduulista, kuvanhankintamoduulista jne.

Tämä järjestelmä edellyttää reaaliaikaista lähetystä, GPS-sijaintia, RFID-tunnistustietoja jne., reaaliaikaista dynaamista ajoneuvojen seurantaa ja kattavia tarpeita kaikilta osin. Sulautetun järjestelmän prosessori käyttää Samsungin S3C 6410 -mikroprosessoria, jonka vakaa päätaajuus on 667 MHz ja suurin päätaajuus. Taajuus voi olla 800 MHz, se integroi monia oheisliitäntöjä, sillä on korkean suorituskyvyn, alhaisen virrankulutuksen, suuren tallennustilan ja vahvan laskentatehon ominaisuudet, mikä täyttää tämän järjestelmän tarpeet tietojen käsittelyssä ja varastoinnissa ja toteuttaa erilaisia osia. .

GPS-paikannusmoduuliin valittu GS-91 GES-satelliittipaikannusmoduuli on tehokas ja vähän virtaa kuluttava GPS-satelliittivastaanotinmoottorikortti. Se on täydellinen satelliittipaikannusvastaanotin, jossa on monipuoliset toiminnot ja paikannustarkkuus voi olla jopa 10 metriä.

Langaton viestintämoduuli käyttää SIMCOM Companyn SIM300-moduulia. Se on kolmikaistainen GSM/GPRS-moduuli, joka voi toimia kolmella taajuudella: EGSM900 MHz, DCS 1 800 MHz ja PCS 1 900 MHz maailmanlaajuisesti. Se voi tarjota jopa 10 GPRS-monikanavatyyppiä ja tukee CS-1:tä. CS-2, CS-3 ja CS-4 4 GPRS-koodausjärjestelmät, jotka on upotettu TCP/IP-protokollalla, voivat käyttää Internetiä nopeasti AT-komentojen avulla.

Nand flash on tallennusoheislaite. Tämä järjestelmä tallentaa videotiedot nandflashiin. Samaan aikaan LINUXin Uboot, ydin, käynnistyskuva ja Tiedostojärjestelmä ohjelmoidaan nandflashiin.

Etäpääte käyttää kameramoduulia kuvanottotoiminnon suorittamiseen. Kameramoduuli käyttää Vimicro Z301P USB-kameraa. Moduuli on kytketty suoraan sulautettuun alustaan USB-liitännän kautta. Sulautettu järjestelmä tallentaa kuvat ja varmistaa tietoturvan. Sulautettu järjestelmä pakkaa ja käsittelee edelleen kerätyt kuvatiedot ja lähettää ne kauko-ohjauskeskukseen langattoman viestintämoduulin kautta.

Radiotaajuustunnistusmoduuli käyttää langatonta radiotaajuusmoduulia nRF24L01. nRF24L01 on yksisiruinen langaton lähetin-vastaanotinpiiri, joka toimii maailmanlaajuisella ISM-taajuusalueella 2,4–2,5 GHz. Sen virrankulutus on erittäin alhainen. Järjestelmä asettaa tunnisteet kuljetettaviin tavaroihin ja käyttää RFID-lukijaaterminaali kuljetusajoneuvoon saapuvien tavaroiden tunnistamiseksi ja hallitsemiseksi.

3. Järjestelmäohjelmistojen suunnittelu

Internet of Things -logistiikan ajoneuvoon asennettavan terminaalin ohjelmistojärjestelmä käyttää sulautettua Linux-käyttöjärjestelmää kehitysalustana. Rakenna ensin Linux-käyttöjärjestelmä PC:lle ja sitten ristiin käännösympäristö. Tässä prosessissa GPS-paikannustiedot, langaton GPRS-lähetys, kuvien kerääminen, RFID-tunnistetietojen kerääminen jne. kirjoitetaan kaikki tietokoneelle C-kielellä ja ristiin käännetään sitten suoritettavien tiedostojen luomiseksi ja suoritetaan S3C6410:ssä.

3.1 GPS-moduuli

GPS-moduuliohjelma on tämän järjestelmän avain ja perusta. Se lähinnä täydentää automaattisen tiedonkeruun, kuten pituus- ja leveysasteet, ajoneuvon nopeus, kiihtyvyys, korkeus ja atsimuutti. Laitteen avaamisen jälkeen sinun on ensin alustettava sarjaportti, asetettava siirtonopeus, databitit, pysäytysbitit, tarkistettava bitit ja muut parametrit, avattava sitten sarjaportti lukeaksesi alkuperäiset GPS-tiedot ja lopuksi kutsuttava funktio gps_phame( char*line, GPS_INF0*GPS); Analysoi GPS-tietoja.

3.2 GPRS-moduuli

GPRS-moduuliohjelma on avain ja perusta langattoman etäverkon ja reaaliaikaisen tiedonsiirron toteuttamiselle. Se täydentää pääasiassa toimintoja, kuten interaktiivista tiedonsiirtoa, tekstiviestien vastaanottamista ja lähettämistä, online-tietojen päivitystä ja välityskeskuksen kauko-ohjausta. Sekä tiedonsiirto- että SMS-lähetys- ja -vastaanottotoimintojen huomioon ottamiseksi GPRS-moduuli ei käytä TCP/IP-transparenssilähetystilaa, vaan toimii AT-komentotilassa. Tietoliikenne käyttää TCP/IP-protokollaa. Viestintämuoto on mukautettu PDU-kaksitavuinen koodaustila. SMS käyttää kansainvälistä standardia PDU-tietomuotoa.

3.3 Matkatoisto

Tämä järjestelmä voi paikantaa ajoneuvon reaaliajassa ja tallentaa ajoreitin nopeasti. Videotiedot kerätään ajoneuvoterminaalista. Videotiedot voidaan myös tallentaa nand flashiin ja ajoreittitietoja voidaan toistaa.

3.4 Kuvanhankintamoduuli

Tämä järjestelmä käyttää Linux2.6.36-ydintä, joka käyttää UVC-ohjainta v412 (lyhenne sanoista video4linux2). v412 tarjoaa joukon käyttöliittymämäärityksiä Linux-videolaiteohjelmille, mukaan lukien joukon tietorakenteita ja taustalla olevia v412-ohjainliitäntöjä.

3.5 Tunnistustietojen kerääminen

nRF24L01 kommunikoi Linux-järjestelmän kanssa UART-sarjaportin kautta. Se voi vastaanottaa dataa 6 eri kanavalta vastaanottotilassa. Vastaanottotilaan asetettu nRF24L01 tunnistaa nämä 6 lähetintä. nRF24L01 tallentaa osoitteen vahvistettuaan tietojen vastaanottamisen. Osoite lähettää vastaussignaalin kohdeosoitteeseen, ja lähetyspään datakanavaa 0 käytetään vastaussignaalin vastaanottamiseen.

nRF24L01-alustusosa koodista on seuraava:

4 Tulokset ja analyysit

Tämän järjestelmän ylempi tietokoneen valvonta- ja ohjauskäyttöliittymä on kehitetty Java-kielellä. Hallintaalusta yhdistää GIS-tiedot näyttämään tällä hetkellä valvottujen ajoneuvojen maantieteellisen sijainnin reaaliajassa, mikä helpottaa olennaisten tietojen kyselyä ja tehokasta valvontaa.

5. Päätelmät

Tässä artikkelissa ehdotetaan RFID-teknologiaan perustuvaa esineiden Internet-ajoneuvopäätejärjestelmää, valitaan sulautettu Linux-käyttöjärjestelmä ja S3C6410-prosessori ohjelmisto- ja laitteistoalustaksi ja kehitetään onnistuneesti prototyyppi. Logistiikkayritysten ajoneuvojen reaaliaikaisen etävalvonnan avulla voidaan parantaa logistiikan tehokkuutta ja säästää logistiikkakustannuksissa; Ajoneuvon paikannuksen, ajoneuvon kuntotietojen valvonnan ja muiden toimintojen avulla ajoneuvojen koko ajoprosessia voidaan seurata ajoturvallisuuden parantamiseksi. RFID-pohjaisten IoT-logistiikkaajoneuvoihin asennettujen terminaalien käyttö tuo edistyneitä Logistiikan hallintakonsepteja tuotanto- ja toimintaprosessiin. Samalla, koska järjestelmä käyttää langatonta verkkoa, reaaliaikainen viestintä ohjauskeskuksen kanssa voidaan saavuttaa niin kauan kuin se on GPRS-verkon peittoalueella, mikä on erittäin hyvä Reaaliaikaisen tarkan paikannusvalvonnan toteutuminen on erittäin käytännöllistä arvoa.