基于S3C2440處理器Linux平臺的物流配送系統設計

引言

現代的物流系統已經進入了信息化的階段。信息化配送系統對信息化物流有著重要的影響。物流配送信息化，就是運用現代信息系統與電子化手段加強對企業物流鏈管理，形成企業物流的支撐體系，進而實現物流配送的高效率與高效益。本文通過嵌入式系統模塊與GPS定位技術的融合，加上計算機控制中心，形成一個比較完善的物流配送系統。在物流配送過程中，通過這個系統對整個物流配送過程進行監控與管理。

1 相關核心技術概述

1.1 移動定位技術

目前的移動定位技術已經非常成熟，最主要的有3類：

① 利用衛星進行后方交匯的定位技術，即GPS（Global Positioning System，全球定位系統），是由美國建立的一個衛星導航定位系。利用該系統，用戶可以在全球范圍內實現全天候、連續、實時的三維導航定位和測速；另外，還能夠進行高精度的時間傳遞和精密定位。

② 利用移動通信技術提供位置服務的定位技術，即CellID (Cell Identification，小區識別碼)，通過識別網絡中哪一個小區傳輸用戶呼叫，并將該信息翻譯成緯度和經度來確定用戶位置，從而實現定位。確保終端在GPS定位失去信號的情況下, 保持最低限度的定位信息的提供。CellID方式在城市及人口密集區域能提供相對高的精度, 與GPS在城市高層建筑、林蔭道、地下隧道等遮蔽情況下性能降低形成較好的互補。由于GSM(Global System for Mobile Communications，全球移動通信系統)相對于CDMA具有更小的小區半徑, 因此具有相對較高的CellID定位精度。

③ 利用射頻設備記錄位置的定位技術，即RFID（Radio Frequency Identification，射頻識別）。通過讀取用于標識地理坐標的標簽數據來獲取定位信息。其定位精度僅取決于標簽存儲定位信息的精確性, 理論上可以達到任意高精度。RFID可用于倉庫、碼頭等需要高精度定位信息的場所,來提供定位信息和其他輔助功能。RFID現在廣泛用于公交報站系統，公交車上的設備檢測到站點的射頻設備后就自動報站，免去了公交司機到人工開啟開關報站的麻煩。

本文在物流配送網絡中采用GPS輔助定位系統(GPS十CellID+RFID三者結合)的定位技術,以保證在任何時刻都能達到比較好的精度。

1.2 移動終端通信技術

目前，常用的移動終端技術主要包括藍牙技術、GPRS接入互聯網技術、構筑在GPRS基礎上的無線數據傳輸技術等。

藍牙技術是一種支持設備短距離通信（一般10 m內）的無線電技術。藍牙采用分散式網絡結構以及快跳頻和短包技術，支持點對點及點對多點通信，工作在全球通用的2.4 GHz ISM（即工業、科學、醫學）頻段。其數據速率為1 Mbps，采用時分雙工傳輸方案實現全雙工傳輸。

GPRS技術是一種新的GSM數據業務，它可以給移動用戶提供無線分組數據接入服務。GPRS主要是在移動用戶和遠端的數據網絡（如支持TCP/IP、X.25等網絡）之間提供一種連接，從而給移動用戶提供高速無線IP和無線X.25業務。GPRS采用分組交換技術，它可以讓多個用戶共享某些固定的信道資源。

2 系統設計

2.1 物流配送系統模塊設計

物流配送系統物理結構設計如圖1所示。

圖1 系統物理結構設計

2.2 物流配送控制中心的功能設計

控制中心由GPRS/GSM通信服務器、GIS服務器、Web服務器、地圖數據庫服務器、業務服務器組成，通過路由器連接至Internet。GPRS/GSM通信服務器處理與各個終端之間的一對多雙向數據通信;GIS服務器主要實現電子地圖的功能，并負責地圖數據的傳輸;Web服務器則是將電子地圖和各目標信息結合起來，為控制用戶提供監控界面;地圖數據庫和業務數據庫分別存儲電子地圖數據和監控業務數據。

控制中心軟件部分主要包括10部分，結構圖如圖2所示。

圖2 控制中心軟件結構圖

2.3 移動終端的硬件設計

移動終端可以實現個人用戶的實時信息查詢，用戶可以通過GPS輔助定位系統獲得本機的位置描述，并通過GPRS網絡將本機的位置描述實時地傳送到物流配送控制中心，實現控制中心對移動終端的監控，同時，也可以通過GPRS從控制中心平臺獲得查詢對象的所在位置描述。這些操作均利用GPRS無線網絡以Web Service的方式實現。

基于S3C2440的移動終端硬件設計如圖3所示。S3C2440模塊（包括各種硬件接口及嵌入式Linux軟件等）負責對GPS信號的接收處理、視圖顯示及對數據的處理。從GPS模塊中獲取定位數據，從RFID模塊與CellID模塊獲得更詳細的定位信息作為補充，然后將位置信息通過GPRS發送給控制中心。實現終端和控制中心的信息上傳和下傳功能。

圖3 基于S3C2440的移動終端硬件設計