RFID物流车辆追踪系统
1 整体概述
本系统中,物流车配备唯一的RFID识别卡,里面存放着该物流车的车型、货物类型和数量等信息,当物流车通过架设有读写设备的路径点时,读写设备可读取出RFID卡内信息,这些信息和当前货车位置信息以GSM短信方式(也可通过GPRS方式,可后期采用)发到计算机上,以达到对物流货车经过相应路径点的追踪功能。
在实验室,为了模拟现实中的物流货车追踪系统,物流车采用具有遥控功能的循迹小车,并在车上附有RFID射频卡;货车路线包括直线轨道和弯路轨道;在轨道中间配有读写设备,以模拟实际中的货车检测点;在货车检测点处,同时配有主控器以及GSM模块,以用于将读取到的信息发送出去;在接收端配有一台计算机以及GSM模块,用于接收和显示货车位置信息,也可利用现有的手机接收货车位置信息。
2 功能实现
为了将整个系统搭建起来,这里将系统分成三大块:控制部分、RFID采集及通信部分、计算机部分。
系统规定设置多个小车以及多个货车检测点,以实现实际中多个货车追踪的模拟效果。
2.1 控制部分
本部分主要是对小车的控制,包括小车的遥控、循迹。
为了更好的实现整个系统,这里的小车是购买现成的循迹小车,小车的主控芯片建议为STC89C51单片机,小车所具有的基本功能如下:
1)循迹:
小车的循迹一般采用光电对管,这是小车具有的基本功能,购买时请注意;
2)前进、后退、左转、右转、加速、减速:
小车的状态包括前进、后退、左转、右转、加速、减速,这些状态都是通过单片机控制电机来实现的,购买时注意这些状态小车是否都能实现,如果有部分状态不能实现,可在后期自行开发;
3)遥控(蓝牙方式):
遥控主要是为了方便对小车的状态实现选择,遥控方式建议选择蓝牙通信。
如果小车上没有蓝牙功能,可后期自行加入开发。
在自行开发时,小车上和遥控端都有一个蓝牙串口模块,其型号为HC-06,都是与单片机通过232串口进行连接。
蓝牙遥控端是通过STC89C51单片机和HC-06模块直接连接,再配合相应的外围按键实现对小车的遥控,开发难度小,操作方便。
4)提高部分
蓝牙遥控的实现也可以通过智能手机应用程序实现,这就要求手机遥控端需要自己开发相应的蓝牙应用程序,这里的手机平台是安卓操作系统,可通过Eclipse软件对应用程序进行开发,开发具有一定的难度。
此部分针对开发能力强的同学,如有其他同学想做,也可加入进行开发。
(建议选购预留出IO接口的小车,可方便二次开发。
)
主要工作:完成小车的循迹行走;通过遥控实现小车的前进、后退、左转、右转、加速、减速等动作,以到达指定检测点;在循迹时,小车是按照固定路线行走的,可以不用遥控功能;在使用遥控功能时,其行走路线灵活,可通过遥控
来确定线路;不管是循迹还是遥控,小车必须经过货车检测点才能实现货车追踪的功能。
2.2 RFID采集及通信部分
本部分主要是车载RFID信息采集及数据传输,包括读写器读取RFID以及GSM短信发送。
RFID卡采用M1白卡,里面存放着物流货车的相应信息,不同的货车,卡内信息是不同的;读写器采用高频读写器,芯片型号为RC522,识别距离在5cm左右,这就要求小车经过检测点时,必须足够靠近才能识别到卡内信息;主控器采用51系列单片机,编程语言采用C语言;GSM模块采用SIM300A,与单片机通过串口连接,操作简单,处理方便。
主要工作:完成RC522高频读卡器对M1白卡信息的读取,并送入单片机,单片机将这些信息接收到后,送入GSM模块,并以短信的方式发送到指定号码。
2.3 计算机部分
本部分主要用于接收发来的位置信息以及货车相关信息,包括GSM短信的接收以及上位机软件的编写。
GSM模块与单片机通过串口连接,然后单片机再通过另外一个串口与计算机连接,这样单片机就可以将接收到的短信处理后发送到上位机进行显示。
上位机软件可通过Delphi或VB进行开发设计,可设计成简易界面,以将接收到的短信数据接收到后存入数据库中,并可在上位机界面上实现对不同货车信息的筛选等简单操作。
在调试阶段,为了简化计算机部分,这里可直接利用手机作为显示端。
注意:在系统中,由于蓝牙模块和GSM模块是通过串口与单片机连接的,而STC89C51系列单片机只有一个串口,为了解决该问题,可选取串口扩展芯片GM8125将单片机的串口扩展,即蓝牙模块和GSM模块同时和GM8125连接,然后GM8125再与单片机通过串口进行连接,通过设置GM8125的工作模式,可接收到蓝牙模块和GSM模块发来的信息。
3 系统图示
计算机部分
图1 RFID物流车辆追踪系统图示。