Shpjegim i detajuar i dizajnit të sistemit të terminalit të automjeteve IoT bazuar në teknologjinë RFID

Sot, me zhvillimin e shpejtë të informatizimit, aplikimi i informacionit dixhital po bëhet gjithnjë e më i pjekur dhe industri të ndryshme e përdorin atë për të optimizuar strukturën industriale dhe për të kapur tregun. Aktualisht, shumica e terminaleve të montuara në autoMjet që përdoren gjerësisht përdorin vetëm funksionin e regjistrimit të kamerës dhe nuk mund të transmetojnë informacionin e monitorimit në qendrën e monitorimit në kohën e duhur. Ato nuk janë terminale të vërteta monitorimi në distancë në kohë reale dhe nuk mund të plotësojnë nevojat e operacioneve të automatizuara. Me zhvillimin e shpejtë të industrisë aktuale të logjistikës, futja e teknologjisë Internet of Things në menaxhimin e industrisë logjistike do të luajë një rol shumëfishues në përmirësimin e efikasitetit të kompanive logjistike. Sistemi i automjeteve "Internet of Things" i bazuar në RFID i prezantuar në këtë artikull është një sistem inteligjent që funksionon në terminalin e automjetit. Instalohet pas mjetit transportues. Nëpërmjet teknologjisë RFID dhe teknologjive të tjera dinamike të mbledhjes së informacionit, ai komunikon automatikisht me qendrën e kontrollit pa funksionim manual për të realizuar kontrollin e automjetit. Kontroll i plotë i procesit.

1 Analizë e përgjithshme e sistemit

Sistemi i automjeteve "Internet of Things" është zhvilluar në platformën Linux duke përdorur procesorin e integruar ARM11 dhe adopton pozicionimin GPS, teknologjinë e komunikimit GPRS, teknologjinë e radiofrekuencave me valë RFID, etj. Shtresa e poshtme e terminalit emb e bazuar në një platformë të automjetit-mo. Softueri i integruar implantohet në terminalin e montuar në automjetin logjistik dhe kontrolli i moduleve të tjera funksionale përfundon përmes programit të kontrollit të shkruar për të arritur funksionet e mëposhtme:

1) Transmetimi i plotë i informacionit në kohë reale;

2) Një lexues i kartave regjistrohet ri-ngarkuar në terminal dhe futet në terminal mallrat;

3) Arritni pozicionim të saktë gjatë gjithë procesit;

4) Përdorni pajisjen e kamerës për të marrë informacionin e kërkuar të imazhit;

5) Komunikimi me qendrën e kontrollit;

2. Dizajni i harduerit të sistemit

Sistemi terminal i montuar në automjete logjistike IoT përbëhet kryesisht nga sistemi bazë ARM11, moduli GPS, moduli GPRS, moduli i identifikimit RFID, moduli për marrjen e imazheve, etj.

Ky sistem kërkon transmetim në kohë reale ID, informacion dinamik të gjurmimit të GPS, etj. automjeteve dhe nevojave gjithëpërfshirëse nga të gjitha aspektet. CPU-ja e sistemit të integruar përdor mikroprocesorin S3C 6410 të Samsung, me një frekuencë kryesore të qëndrueshme prej 667 MHz dhe frekuencën kryesore më të lartë. Frekuenca mund të arrijë 800 MHz, integron shumë ndërfaqe periferike, ka karakteristikat e performancës së lartë, konsumit të ulët të energjisë, hapësirës së madhe të ruajtjes dhe fuqisë së fortë llogaritëse, e cila plotëson nevojat e këtij sistemi për përpunimin dhe ruajtjen e të dhënave dhe realizon funksionet e pjesëve të ndryshme. .

Moduli i pozicionimit satelitor GS-91 GES i zgjedhur për modulin e pozicionimit GPS është një tabelë motori marrëse satelitore GPS me performancë të lartë dhe me konsum të ulët të energjisë. Është një marrës i plotë pozicionimi satelitor me funksione të gjithanshme dhe saktësia e pozicionimit mund të arrijë 10 m.

Moduli i komunikimit me valë përdor modulin SIM300 të SIMCOM Company. Është një modul GSM/GPRS me tre breza që mund të funksionojë në 3 frekuenca: EGSM900 MHz, DCS 1 800 MHz dhe PCS 1 900 MHz në mbarë botën. Mund të ofrojë deri në 10 lloje GPRS me shumë kanale dhe mbështet CS-1. Skemat e kodimit CS-2, CS-3 dhe CS-4 4 GPRS, të ngulitura me protokollin TCP/IP, mund të hyjnë shpejt në internet përmes komandave AT.

Nand flash.ip është një hapësirë ​​ruajtëse.ip. Ky sistem ruan informacionin e videos në nandflash. Në të njëjtën kohë, Uboot, kerneli, imazhi i nisjes dhe sistemi i skedarëve të LINUX janë programuar gjithashtu në nandflash.

Terminali në distancë përdor një modul kamere për të përfunduar funksionin e marrjes së imazhit. Moduli i kamerës përdor kamerën USB Vimicro Z301P. Moduli lidhet drejtpërdrejt me platformën e integruar përmes ndërfaqes USB. Sistemi i ngulitur ruan imazhet, duke siguruar sigurinë e të dhënave. Informacioni i imazhit të mbledhur kompresohet dhe përpunohet më tej nga sistemi i integruar dhe dërgohet në qendrën e telekomandës përmes modulit të komunikimit me valë.

Moduli i identifikimit të frekuencës radio përdor modulin e frekuencës radio me valë nRF24L01. nRF24L01 është një çip transmetues pa tel me një çip që funksionon në brezin e frekuencës ISM mbarëbotërore prej 2,4 deri në 2,5 GHz. Ka konsum jashtëzakonisht të ulët të rrymës. Sistemi vendos etiketa në mallrat e transportuara dhe përdor lexuesin RFID në terminal për të identifikuar dhe menaxhuar mallrat që hyjnë në automjetin e transportit.

3. Dizajni i softuerit të sistemit

Sistemi softuerik i terminalit logjistik të Internetit të Gjërave të montuar në automjetUnë përdor sistemin operativ të integruar Linux si platformën e zhvillimit. Fillimisht ndërtoni sistemin operativ Linux në PC dhe më pas konfiguroni një mjedis ndër-përpilimi. Në këtë proces, informacioni i pozicionimit GPS, transmetimi pa tel GPRS, mbledhja e imazheve, mbledhja e informacionit të identifikimit RFID, etj., të gjitha shkruhen në PC duke përdorur gjuhën C, dhe më pas përpilohen në mënyrë të kryqëzuar për të gjeneruar skedarë të ekzekutueshëm dhe për të ekzekutuar në S3C6410.

3.1 Moduli GPS

Moduli i gjetur GPS është çelësi i këtij sistemi. Kryesisht plotëson mbledhjen automatike të informacionit si gjatësia dhe gjerësia gjeografike, shpejtësia e automjetit, nxitimi, lartësia dhe azimuthi. Pas hapjes së pajisjes, fillimisht duhet të inicializoni portën serike, të vendosni shpejtësinë e baud-it, bitet e të dhënave, bitet e ndalimit, bitet e kontrollit dhe parametrat e tjerë, më pas hapni portën serike për të lexuar informacionin origjinal të GPS-it dhe në fund thirrni funksionin gps_phame (char*line, GPS_INF0*GPS); Analizoni informacionin GPS.

3.2 Moduli GPRS

Programi i modulit GPRS është çelësi dhe themeli për realizimin e rrjeteve me valë në distancë dhe komunikimit të të dhënave në kohë reale. Kryesisht kryen funksione të tilla si komunikimi interaktiv i të dhënave, marrja dhe dërgimi i SMS-ve, përditësimi i të dhënave në internet dhe kontrolli i komandës në distancë të qendrës së dispeçimit. Për të marrë parasysh funksionet e komunikimit të të dhënave dhe të dërgimit dhe marrjes së SMS, moduli GPRS nuk përdor modalitetin transparent të transmetimit TCP/IP, por funksionon në modalitetin e komandës AT. Komunikimi i të dhënave përdor protokollin TCP/IP. Formati i komunikimit është modaliteti i kodimit me dy bajt të personalizuar PDU. SMS përdor formatin standard ndërkombëtar të të dhënave PDU.

3.3 Riprodhimi i udhëtimit

Ky sistem mund të lokalizojë automjetin në kohë reale dhe të ruajë rrugën e drejtimit në nand flash. Informacioni i videos mblidhet në terminalin e automjeteve. Informacioni i videos mund të ruhet gjithashtu në blic dhe informacioni i rrugës së drejtimit mund të luhet.

3.4 Moduli i marrjes së imazhit

Ky sistem përdor kernelin Linux2.6.36, i cili përdor kornizën e drejtuesit UVC v412 (shkurt për video4linux2). v412 ofron një sërë specifikimesh të ndërfaqes për programet e pajisjes video Linux, duke përfshirë një grup strukturash të dhënash dhe ndërfaqet themelore të drejtuesve v412.

3.5 Mbledhja e informacionit të identifikimit

nRF24L01 komunikon me sistemin Linux përmes portës serike UART. Mund të marrë të dhëna nga 6 kanale të ndryshme në modalitetin e marrjes. nRF24L01 i vendosur në modalitetin marrës mund të identifikojë këta 6 transmetues. nRF24L01 regjistron adresën pasi konfirmon marrjen e të dhënave. Adresa dërgon një sinjal përgjigjeje në adresën e synuar dhe kanali i të dhënave 0 në fundin e dërgimit përdoret për të marrë sinjalin e përgjigjes.

Pjesa e inicializimit të nRF24L01 e kodit është si më poshtë:

4 Rezultatet dhe analizat

Kontrolli i këtij sistemi kompjuterik të monitorimit dhe funksionimit të gjuhës së Java është zhvilluar. Platforma e menaxhimit kombinon informacionin GIS për të shfaqur vendndodhjen gjeografike të automjeteve aktualisht të monitoruara në kohë reale për të lehtësuar kërkimin e informacionit përkatës dhe mbikëqyrjen efektive.

5 Përfundim

Ky artikull propozon një sistem terminali automjetesh Internet of Things bazuar në teknologjinë RFID, zgjedh sistemin operativ Linux61 dhe S30 si softuer operativ10 dhe S30. platformë harduerike dhe zhvillon me sukses një prototip. Nëpërmjet monitorimit në kohë reale në distancë të automjeteve të kompanive logjistike, efikasiteti i logjistikës mund të përmirësohet dhe kostot e logjistikës mund të kursehen; përmes pozicionimit të automjetit, monitorimit të informacionit të gjendjes së automjetit dhe funksioneve të tjera, i gjithë procesi i drejtimit të automjeteve mund të monitorohet për të përmirësuar sigurinë e drejtimit. Përdorimi i terminaleve të logjistikës IoT të montuar në automjete të bazuara në RFID prezanton koncepte të avancuara të menaxhimit të logjistikës në procesin e prodhimit dhe funksionimit. Në të njëjtën kohë, për shkak se sistemi përdor një rrjet pa tel, komunikimi në kohë reale me qendrën e kontrollit mund të arrihet për aq kohë sa është brenda mbulimit të rrjetit GPRS, gjë që është shumë e mirë. Realizimi i monitorimit të saktë të pozicionimit në kohë reale ka vlerë shumë praktike.