基于嵌入式internet技术的北部湾物流过程监控系统的研究与设计

摘要:为了实现北部湾现代物流的信息化、自动化、网络化,物流过程监控系统的研究与设计就显得尤为重要。成熟的GPRS无线通信技术与飞速发展的嵌入式internet技术相互配合使用,为物流过程监控提出了新的解决方案。本文首先阐述了嵌入式系统的Internet接入方式和物流过程监控系统开发语言,其次,分析了嵌入式internet技术的物流监控系统整体架构。同时,还就基于嵌入式internet技术的物流过程监控系统关键技术实现进行了深入的探讨,具有一定的参考价值,笔者相信嵌入式技术与internet技术相互结合的方式会在物流过程监控系统中应用越来越多。

关键词:嵌入式;internet技术;物流过程监控;关键技术

中图分类号:F259.27 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-02

一、前言

随着计算机技术的快速发展,物流业发展中已经广泛采用智能化的数字物流监控系统。传统的物流管理方式已经完全满足日益增多的物流商品数量和物流品种,也无法实现信息监控和物流定点跟踪。为了实现北部就业现代物流的信息化、自动化、网络化,物流过程监控系统的研究与设计就显得尤为重要。成熟的GPRS无线通信技术与飞速发展的嵌入式internet技术相互配合使用,为物流过程监控提出了新的解决方案。

二、嵌入式系统的Internet接入方式

目前主要有三种方式来使得嵌入式系统接入Internet中。第一,可以通过专用的WEB服务器来进行实现。它利用诸如RS-485总线、RS-232总线、CAN总线等轻网络通信技术将MCU组成一个子网,再通过PC机这样的专用WEB服务器来作为路由器转换,用以实现外网和嵌入式系统二者之间的相互通信。第二,嵌入式设备中扩展标准网络技术,让嵌入式设备本身实现WEB服务。第三,通过专用的嵌入式网关实现。以轻网络通讯技术为基础,将嵌入式网关与嵌入式系统二者连接,同时还提供用户到外网的轻型网络的路由和连接。

嵌入式Internet技术具有广阔的应用前景,可以用于地震监测、制药工业过程控制、电力过程控制、水土质量监测、水源和空气污染监测、实时气象信息监测、水、电、煤气表的自动抄表、智能公路管理等领域中。

三、物流过程监控系统开发语言

这种基于嵌入式internet技术的监控系统通常都是采用C语言作为开发语言,原因在于C语言应用范围广泛、便于修改和移植、数据处理能力极强,也容易升级更新,能够大大提高物流过程监控系统的开发效率。嵌入式系统中的C语言编译器区别于一般计算机中的C语言编译器,它的编译效率更高,编译器还专门进行了相应的优化。

C语言有一系列函数来支持多种网络传输协议,诸如TCP/IP。同时,C语言还支持CGI、网络操作、串口通讯、嵌入式系统,能够对I/0口进行直接的读写,方便地对硬件进行操作。还可以利用其提供TC P/IP开发包可与服务器进行可靠的通讯。

四、嵌入式internet技术的物流监控系统整体架构

嵌入式internet技术的物流监控系统整体架构由几个部分组成,分别是远程监控中心、无线通信模块、移动车载终端、货物装载初始化中心等。另外,还包涵了前端设备、识别主控子系统、接警中心子系统、数据库校核子系统和地磅数据处理子系统等5个子系统组成。

借助先进的图像识别和比较、验核技术,该系统可对进出卡口的集装箱货物实施24小时不间断的自动监控。并且处理能力强,验核速度快,从摄取图像、识别、分析判断到发出指令,整个过程仅需30秒钟,较之传统手段,效率成倍提高。因此,该系统的投入使用,解决了北部湾物流企业对货物实现高效、严密监管的实际问题。

(一)货物装载初始化中心:利用RFID技术来采集物流的整个运输过程的信息,通过与监控中心和移动车载终端进行数据的交换,从而初始化监控中心信息和移动车载终端信息。

(二)移动车载终端:用ARM微控制芯片S3C2410X来构成物流过程监控系统的核心处理器,通过综合应用GPRS技术、GPS技术、RFID技术来实现与监控中心的通信。及时地将物流过程中的各种信息发送至监控中心,同时,还要接受监控中心所发出的指令。

(三)无线通信模块:主要链接远程监控中心、移动车载终端模块货物装载初始化模块这三个独立的模块,将它们有效地组成完整的物流过程监控系统。

(四)远程监控中心:这个部分主要是负责集中管理物流过程中的所有信息,货物信息由移动车载终端来发送,再通过GPRS来接收这些信息,并利用嵌入式Internet技术来让客户对货物物流信息进行实时查询。远程监控中心由后台数据库、可视化系统、Web GIS子系统、通信子系统四个主要部分构成,后台数据库用于分析、储存、接受信息,可视化系统主要负责显示、查询货物状态信息和货物的名称、种类之类的基本信息。Web GIS系统主要用以实时跟踪、精确定位移动车载终端的确切位置;通信子系统主要用于移动车载终端和远程监控中心二者之间信息的发送和接收。

五、基于嵌入式internet技术的物流过程监控系统关键技术实现

(一)RFID应用程序设计

由于RFID技术在物品监控上具有较大的优势,无需人工干预,无需接触,所以本文采集货物状态信息的时候使用RFID技术。

RFID应用程序由两部分组成,分别是货物在途监测和货物装卸监测。在收到远程监控中心发来的货单指挥,就开始由货物装载中心来对装货区进行监测,只要有车辆进入装货区,那么货物装载中心就开始装货,然后车内的RFID标签由RFID读卡器来进行,循环扫描,完成货物装载初始化工作。当车辆装载完货物指挥离开装货区,那么移动车载终端就综合应用GPRS技术、GPS技术、RFID技术,比较监控中心下发的货单和RFID标签,如果没有差错,那么就自动转入到货物在途监测程序中,如果发现二者之间存在的偏差,那么RFID应用程序就马上自动向监控中心报警。与此同时,移动车载终端还会通过Internet技术来向监控中心定期上报车内的货物状态信息。当车辆到达目的地之后,货物的卸货情况由RFID读卡器监测。