CN103018716A - 基于rfid和gprs技术的车载人员定位平台 - Google Patents

Abstract

基于RFID和GPRS技术的车载人员定位平台，属于物流管理领域，本发明为解决因车载定位平台应用的环境不确定性、车主不确定性、空间不确定性等因素导致目前没有针对车载的定位平台的问题。本发明包括主控电路、RFID接收模块、GPRS模块、液晶显示屏、按键和LED指示电路，RFID接收模块的电子标签信号输出端与主控电路的电子标签信号输入端相连，主控电路的液晶显示输出端通过串口与液晶显示屏的输入端相连，主控电路的LED显示输出端与LED指示电路的输入端相连，主控电路的外部指令输入端与按键的输出端相连，主控电路的远程数据输入输出端与GPRS模块的输入输出端相连。

Description

基于RFID和GPRS技术的车载人员定位平台

技术领域

本发明涉及基于RFID和GPRS技术的车载人员定位平台，属于物流管理领域。RFID是Radio Frequency Identification的简称，中文译为电子标签，又称无限射频识别技术。

背景技术

近几年物联网技术得到了高速发展，有源RFID技术随之进入高速发展通道。有源RFID技术是通过2.45GHz的有源标签和阅读器在一定范围内进行数据传输，并且通过改变发送和接收功率的大小实现标签的定位。由于有源RFID的远距离数据传输和能实现定位功能的性质，使其在物流管理以及井下人员定位等领域得到了很好的应用。现今在很多场合需要对大型车辆内的人员进行统计和定位处理，但是市场上却缺少单独针对车载环境下的人员定位平台。车载定位平台应用的环境不确定性、车主不确定性、空间不确定性等因素导致目前没有针对车载的定位平台。

发明内容

本发明目的是为了解决因车载定位平台应用的环境不确定性、车主不确定性、空间不确定性等因素导致目前没有针对车载的定位平台的问题，提供了一种基于RFID和GPRS技术的车载人员定位平台。

本发明所述基于RFID和GPRS技术的车载人员定位平台，它包括主控电路、RFID接收模块、GPRS模块、液晶显示屏、按键和LED指示电路，

RFID接收模块的电子标签信号输出端与主控电路的电子标签信号输入端相连，主控电路的液晶显示输出端通过串口与液晶显示屏的输入端相连，主控电路的LED显示输出端与LED指示电路的输入端相连，主控电路的外部指令输入端与按键的输出端相连，主控电路的远程数据输入输出端与GPRS模块的输入输出端相连。

RFID接收模块包括单片机控制电路和射频电路，射频电路的电子标签信号输出端与单片机控制电路的电子标签信号输入端相连，单片机控制电路的控制信号输出端与射频电路的控制端相连，单片机控制电路的电子标签信号输出端与主控电路的电子标签信号输入端相连。

本发明的优点：本发明所述车载人员定位平台可以实时监测车内人员数量以及位置，并且能通过GPRS模块将数据无线传输到很远以外的控制中心。本发明所述车载人员定位平台能够在恶劣的车载环境下稳定、易用且方便携带。

附图说明

图1是本发明所述基于RFID和GPRS技术的车载人员定位平台的结构示意图；

图2是RFID接收模块的原理图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述基于RFID和GPRS技术的车载人员定位平台，它包括主控电路1、RFID接收模块2、GPRS模块3、液晶显示屏4、按键5和LED指示电路6，

RFID接收模块2的电子标签信号输出端与主控电路1的电子标签信号输入端相连，主控电路1的液晶显示输出端通过串口与液晶显示屏4的输入端相连，主控电路1的LED显示输出端与LED指示电路6的输入端相连，主控电路1的外部指令输入端与按键5的输出端相连，主控电路1的远程数据输入输出端与GPRS模块3的输入输出端相连。

车内安装三个车载人员定位平台，车内每个人的身上需佩戴一个有源RFID标签，通过RFID技术进行人员定位。本实施方式所述车载人员定位平台能够提供车内人员数量和位置，它的三个主要部分为主控电路1、RFID模块2和GPRS模块3。由RFID模块2识别车内人员身上佩戴的电子标签并确定距离，RFID模块2通过SCI接口将识别的标签数据传输到主控电路1进行处理。主控电路1将车内人员数据处理后通过GPRS模块3将人员信息数据传输到终端控制系统，终端控制系统完成人员数量和位置的实时显示。

系统上电工作时，首先启动GPRS模块3，启动完成后开启RFID模块2的数据接收功能，RFID模块2把接收到的车内人员信息数据通过SCI接口传输给主控电路1，主控电路1把数据进行提取和整理后通过GPRS模块3将数据传到终端控制系统。

给出一个具体实施例：

假设车内现在有5个人，每个人身上佩戴一个智能电子标签。若要成功定位，车内就必须安装三个车载人员定位平台。当系统进入正常工作模式后，三个车载人员定位平台开始以最大功率在各个频段分别扫描车内标签。假设1号车载人员定位平台扫描到了1号标签，首先和标签进行数据通信测试，测试成功后车载人员定位平台减少一档接收功率继续测试，直到和标签无法进行数据通信后再加一档功率，那么此时的功率就是车载人员定位平台和标签正常通信的临界功率值。在接收平台临界功率值确定后，标签也要按照相同的方式开始切换功率，直到找到标签的临界功率值。那么，车载人员定位平台的临界功率加上标签的临界功率就可以推算出标签和车载人员定位平台的距离。在距离确定后标签和车载人员定位平台恢复最高功率进行数据传输，在接收到1号标签的数据后，车载人员定位平台将接收到的标签号、标签内部信息、标签距离三个参数通过GPRS模块3传送到终端控制系统存档。然后1号定位器按照同样的方式处理剩余的标签，2号和3号车载人员定位平台也按照1号定位器进行扫描标签。最后终端控制系统在接收到一遍完整的数据后进行人员定位处理并予以显示，这样整个系统就成功实现了车内人员的信息监测和定位。

具体实施方式二：下面结合图2说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，RFID接收模块2包括单片机控制电路2-1和射频电路2-2，射频电路2-2的电子标签信号输出端与单片机控制电路2-1的电子标签信号输入端相连，单片机控制电路2-1的控制信号输出端与射频电路2-2的控制端相连，单片机控制电路2-1的电子标签信号输出端与主控电路1的电子标签信号输入端相连。

RFID模块2由单独的低功耗单片机控制电路2-1进行控制，单片机控制电路2-1通过SCI通信与主控电路1进行数据传输。

具体实施方式三：本实施方式对实施方式二作进一步说明，单片机控制电路2-1选用型号为STC12C5604AD的单片机实现。

STC12C5604AD单片机的晶振频率是11.0592Mhz。单片机控制电路2-1通过SPI接口传输指令控制射频芯片，其中包括控制射频电路2-2进入发送模式或者接收模式，改变射频电路2-2的接收频率，改变射频电路2-2的地址。在射频电路2-2接收到标签的数据后，单片机控制电路2-1通过SPI接口将数据读出，读出数据后单片机控制电路2-1将数据通过SCI接口将数据传输到主控电路1。传输数据的内容包括射频电路2-2的地址、发射频率、标签的地址、标签的发射功率和标签的温度。

具体实施方式四：本实施方式对实施方式二或三作进一步说明，射频电路2-2选用型号为NRF24L01的射频芯片实现。

NRF24L01低功耗射频芯片的发射频率在2.45Ghz附近可调，NRF24L01射频芯片的晶振频率是16Mhz。NRF24L01射频芯片负责接收标签数据，可以通过调频和跳址技术识别大量标签。调频技术是通过改变接收模块的射频频率来识别同一地址下不同频率的标签。跳址技术是通过改变接收模块的地址来识别同一频率下的不同地址的标签。

具体实施方式五：本实施方式对实施方式一作进一步说明，主控电路1采用飞思卡尔MC9S12XS128单片机来实现。

具体实施方式六：本实施方式对实施方式一、二或五作进一步说明，GPRS模块3采用的是西门子公司的MC55模块来实现。

GPRS模块3的外围电路包括SIM卡电路，模块启动电路以及连接指示灯。启动方式如下：在GPRS模块3上电后，启动电路给出一个脉冲序列，GPRS模块3开始启动，指示灯有规律快速闪动。在经20S左右的时间后GPRS模块3启动成功，指示灯有规律慢速闪动，GPRS模块3进入正常待机模式。在GPRS模块3进入待机模式后，主控电路1及通过SCI接口给GPRS模块3发送AT命令，控制GPRS模块3连接到因特网，进入数据传输模式。

Claims (6)

1.基于RFID和GPRS技术的车载人员定位平台，其特征在于，它包括主控电路(1)、RFID接收模块(2)、GPRS模块(3)、液晶显示屏(4)、按键(5)和LED指示电路(6)，

RFID接收模块(2)的电子标签信号输出端与主控电路(1)的电子标签信号输入端相连，主控电路(1)的液晶显示输出端通过串口与液晶显示屏(4)的输入端相连，主控电路(1)的LED显示输出端与LED指示电路(6)的输入端相连，主控电路(1)的外部指令输入端与按键(5)的输出端相连，主控电路(1)的远程数据输入输出端与GPRS模块(3)的输入输出端相连。

2.根据权利要求1所述基于RFID和GPRS技术的车载人员定位平台，其特征在于，RFID接收模块(2)包括单片机控制电路(2-1)和射频电路(2-2)，射频电路(2-2)的电子标签信号输出端与单片机控制电路(2-1)的电子标签信号输入端相连，单片机控制电路(2-1)的控制信号输出端与射频电路(2-2)的控制端相连，单片机控制电路(2-1)的电子标签信号输出端与主控电路(1)的电子标签信号输入端相连。

3.根据权利要求2所述基于RFID和GPRS技术的车载人员定位平台，其特征在于，单片机控制电路(2-1)选用型号为STC12C5604AD的单片机实现。

4.根据权利要求2所述基于RFID和GPRS技术的车载人员定位平台，其特征在于，射频电路(2-2)选用型号为NRF24L01的射频芯片实现。

5.根据权利要求1所述基于RFID和GPRS技术的车载人员定位平台，其特征在于，主控电路(1)采用飞思卡尔MC9S12XS128单片机来实现。

6.根据权利要求1所述基于RFID和GPRS技术的车载人员定位平台，其特征在于，GPRS模块(3)采用的是西门子公司的MC55模块来实现。

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