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基于物联网的物流监控车载终端设计

作　者: 陈征
导　师: 刘开华
学　校: 天津大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 物联网 车载终端 物流监控 射频识别
分类号: U495
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


伴随着物流行业的不断发展，物流车辆及货物的安全问题也逐渐凸显。如何对物流运输过程中运输车辆和车内货物的状态进行实时监控成了切实存在的问题。同时随着人力成本的增加，亟需对货物装卸货流程的记录进行自动化操作来减少成本、增加效率。本文设计了一套以物联网为基础，利用已有的GPRS无线通信技术、GPS全球定位技术、图像采集技术和射频识别技术来多方位采集物流车辆和货物数据的车载终端，从而满足上述物流运输的需求。首先，通过对车载监控系统的研究背景和国内外发展状况进行了客观分析，初步确定了本物流监控车载终端需要实现的功能和使用的关键技术。详细分析通用分组无线服务技术、全球定位系统、射频识别和图像采集等技术的理论基础，从车载终端的设计思想、组成结构、工作原理和功能上进行了细致论证，进一步确定了车载终端的技术方案。然后，本文从车载终端的硬件和软件方面详细介绍了具体的架构，硬件包括以微处理器为核心的主控部分设计、数据采集单元各模块的选型和设计、无线通信模块的设计；软件包括软件系统的总体流程和各个模块驱动的设计，并展示各个数据采集单元的监控数据在服务器端的显示效果。最后，本文叙述了该车载终端的测试和调试过程，展示了最终的功能样机。本设计最终实现了预设的功能，可以通过服务器的菜单进行监控及查询。综上所述，本物流监控车载终端适用于大型货物或贵重货物的运输监控，在对车辆进行位置、图像进行监控的同时也可以了解车内货物的状态，从而满足物流运输过程中的多方面需求。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 研究背景与发展现状  8-10
    1.1.1 物联网及车载物流监控发展状况  8-9
    1.1.2 国内外研究现状  9-10
  1.2 物流监控车载终端简介  10
  1.3 主要研究内容  10-11
  1.4 章节安排  11-12
第二章 物流监控车载终端的关键技术  12-22
  2.1 GPRS 无线通信技术  12-16
    2.1.1 无线通信方式简介  12-14
    2.1.2 通信方式的选择  14
    2.1.3 GPRS 通信技术介绍  14-16
  2.2 GPS 全球定位技术  16-18
    2.2.1 GPS 定位系统的组成  16-17
    2.2.2 GPS 定位技术原理  17-18
    2.2.3 GPS 定位技术特点  18
  2.3 图像采集技术  18-19
    2.3.1 图像采集方式  18-19
    2.3.2 嵌入式图像采集  19
  2.4 射频识别技术  19-22
    2.4.1 射频识别技术的工作原理  20
    2.4.2 射频识别标签的工作方式划分  20-21
    2.4.3 主动式有源射频识别  21-22
第三章 系统设计方案  22-27
  3.1 车载终端系统综述  22-25
    3.1.1 车载终端设计思想  22
    3.1.2 车载终端组成结构  22
    3.1.3 车载终端工作原理  22-23
    3.1.4 车载终端功能介绍  23-24
    3.1.5 车载终端系统特点  24-25
  3.2 硬件系统介绍  25-26
    3.2.1 主控部分  25
    3.2.2 数据采集单元  25-26
    3.2.3 无线通信单元  26
  3.3 软件系统介绍  26-27
第四章 物流监控车载终端硬件设计  27-50
  4.1 硬件总体结构  27-28
  4.2 主控部分  28-39
    4.2.1 MCU 的选择  28
    4.2.2 STM32F103VE 处理器介绍  28-30
    4.2.3 STM32F103VET6 处理器内部结构  30
    4.2.4 MCU 外围电路设计  30-31
    4.2.5 电源设计  31-34
    4.2.6 BOOT 选择电路  34-35
    4.2.7 存储单元  35-37
    4.2.8 串行接口  37-38
    4.2.9 JTAG 接口  38-39
  4.3 数据采集单元  39-47
    4.3.1 GPS 定位模块  39-41
    4.3.2 摄像头模块  41-43
    4.3.3 射频识别模块  43-47
  4.4 无线通信单元  47-50
    4.4.1 SIM300 GPRS 模块  48
    4.4.2 GPRS 模块硬件设计  48-50
第五章 物流监控车载终端软件设计  50-68
  5.1 软件系统总体规划  50-51
  5.2 软件开发环境  51-52
  5.3 系统初始化  52-54
  5.4 模块驱动程序  54-61
    5.4.1 图像采集模块  54-56
    5.4.2 GPS 模块驱动  56-58
    5.4.3 射频识别模块驱动  58
    5.4.4 GPRS 模块驱动设计  58-61
  5.5 射频识别模块软件设计  61-63
    5.5.1 RFID 读写器模块软件设计  61-62
    5.5.2 RFID 标签软件设计  62-63
  5.6 标签防冲突算法  63-65
  5.7 服务器通信指令简介  65-68
第六章 物流监控车载终端调试与实现  68-73
  6.1 硬件平台样机  68
  6.2 平台测试及调试  68-70
  6.3 功能展示  70-73
第七章 总结与展望  73-74
参考文献  74-77
发表论文和参加科研情况说明  77-78
致谢  78

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 交通工程与公路运输技术管理 > 电子计算机在公路运输和公路工程中的应用
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