基于RFID技术的物流运输管理系统的构建

　　单片机系统的程序设计

　　软件结构

　　系统软件完成的主要操作包括：模块及MCU的初始化、与上位机通信、数据处理及显示，其工作流程如图4所示。当系统上电初始化后，根据现场对运载工具的不同监控要求，利用键盘或等待远程命令选择功能模块。针对不同工作模式，通过对多路串行通道的设置，读取所需的状态信息。对采集所得的数据预处理后保存在外部RAM，通过LCD显示出来（包括目前运载工具内货物数量、总类、各自编码或运载工具位置信息等），并由用户按键确认后返回。即可了解货物运载及装卸情况，并发送到远程终端。

　　图4 工作流程

　　GPS数据的采集

　　单片机与各模块间的通信都采用57600 bps的传输速率。帧格式为：无奇偶校验，一个起始位，8个数据位，1个停止位。

　　在TRIZIUM-GPS模块的联合工作模

　　发送：AT#GPIO=1,1,1 //在internal模式下，启动GPS功能；返回： OK

　　发送：AT$GPSDATA=1 //设置GPS模块的通信管脚；返回：OK

　　发送：AT$GPSDATAS= 9600 //设置GPS模块与GPRS模块的通信比特率；返回：OK

　　发送：AT$GPSSAV //保存设置；下次启动时，免去初始化操作；返回：OK

　　发送：AT$GPSACP //获取位置信息；返回：$GPSACP:084148,3111.80791N,12129.2586 8E,99.0,218.73,2,0.0,0.0,0.0,120207,07

　　其中，80791N,12129.25868E 分别显示的是北纬和东经的度数。084148是当前格林威治时间。

　　RFID数据的采集

　　RFID模块的信息采集的软件实现方法和GPS类似，即发送命令，返回相应信息。其数据包帧格式为：

　　起始位

　　节点地址

　　长度/状态

　　命令

　　Data 0

　　…

　　Data N

　　CRC MSB

　　CRC LSB

　　在实际应用中，可根据实际需要，通过键盘设置信息采集频率，特别是在货位的装卸过程中，也可通过按键产生中断，即时采集信息，满足系统对货物监控要求。

　　GPRS无线传输

　　在无线传输部分，GPRS网络基于IP技术，因此基于GPRS的无线传输系统需要利用TCP/IP协议完成GPRS业务数据的装帧和拆帧，以及保证数据在网络中的安全可靠传输。MCU与无线通信模块的通信遵循PPP协议，需要将IP数据报按照PPP的帧格式封装成PPP帧，然后通过串口传给GPRS模块。

　　系统要和外部网络建立连接，首先要附着于GPRS网，然后发起PDP（Packet Data Protocol分组数据协议）上下文激活过程。通过此过程，系统才能与GGSN（网关GPRS支持点）建立一条逻辑通路，跟外部网络建立连接，使数据以IP报的形式进行传送。在发送AT命令时，采用模块化操作，用一个子程序完成，程序利用程序空间换数据空间技术，以节约内存空间。

　　发送AT命令子程序，以ODH表示发送结束符。其主要代码如下：

　　SEND_AT:CLR ES

　　MOV R3,#00H

　　LOOP1: MOV A,R6

　　MOVC A,@A+DPTR //DPTR 存放的是一条AT命令的ASCII码;

　　//用于初始化模块，及拨号连接到GPRS网络；

　　CJNE A,#0ODH,LOOP2

　　LOOP2: MOV SBUF,A

　　JNB TI,$

　　CLR TI

　　INC R3

　　AJMP LOOP1

　　SEND: MOV SBUF,A

　　JNB TI,$

　　CLR TI

　　SETB ES

　　RET

　　GPRS模块连接到远程监控中心后，通过GPRS通信链路完成信息的交互，监控中心服务器实现与车载终端的通信及数据分析、存储和管理。

　　结语

　　本文以普遍使用的51单片机作为MCU，应用串口复用的方法设计出了一套物流运输货物管理系统。采用人机对话方式操作,无论在远程终端或运载工具上，都能实时地了解当前运载情况。这对于目前物流货物管理，特别是危险品的运输管理起到良好的改善作用。