CN108108783B - 一种基于物流溯源系统的车载终端及其物流溯源方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物流溯源系统的车载终端及其物流溯源方法，所述基于物流溯源系统的车载终端包括：外壳和安装在外壳内部的基板，基板上布置有MCU控制器、集成有卫星定位单元和惯性定位单元的北斗组合定位导航模块、集成有4G通信单元的NB‑IOT无线通信模块、ZIGBEE无线通信模块和电源管理模块，MCU控制器连接有CAN/IO接口和北斗通讯机接口。本发明北斗组合定位导航模块实现了多模定位，支持GNSS卫星定位，并通过多种通信通道与中心监控服务器进行交互传输数据，中心监控服务器收到车载终端定位信息后，实时显示车辆的位置，并存储车辆的运行轨迹并进行历史轨迹的回放。对于重点的车辆，如遇险或报警车辆，可以在车载终端设置并进行实时跟踪。
Description
技术领域
本发明涉及导航技术领域，具体涉及一种基于物流溯源系统的车载终端及其物流溯源方法。
背景技术
物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
随着社会的进步，科技的发展，车载终端已广泛应用于汽车行业，车载终端可进行导航、通讯等功能。但目前还没有基于溯源系统的车载终端。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物流溯源系统的车载终端及其物流溯源方法，用以解决无法对物流产品进行跟踪及追溯的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于物流溯源系统的车载终端，所述基于物流溯源系统的车载终端包括：外壳和安装在外壳内部的基板，所述基板上布置有MCU控制器、集成有卫星定位单元和惯性定位单元的北斗组合定位导航模块、集成有4G通信单元的NB-IOT无线通信模块、ZIGBEE无线通信模块和电源管理模块，所述北斗组合定位导航模块、所述NB-IOT无线通信模块和所述ZIGBEE无线通信模块分别连接至MCU控制器，所述MCU控制器、所述北斗组合定位导航模块、所述NB-IOT无线通信模块和所述ZIGBEE无线通信模块分别电连接至所述电源管理模块，所述MCU控制器连接有用于连接物流车辆CAN/IO总线的CAN/IO接口和用于连接北斗通讯机的北斗通讯机接口，所述电源管理模块连接有电源接口，所述北斗组合定位导航模块、所述NB-IOT无线通信模块和所述ZIGBEE无线通信模块分别连接设置有北斗天线、NB-IOT天线和ZIGBEE天线。
进一步地，所述MCU控制器连接有用于连接RFID读写器的RFID读写接口和/或用于连接显示屏的显示屏接口。
进一步地，所述MCU控制器连接有数据存储模块，所述数据存储模块电连接至电源管理模块。
进一步地，所述外壳具有前面板和后面板，所述前面板和所述后面板分别通过固定螺丝固定至外壳的前端和后端，所述外壳的侧板外部形成散热褶皱。
进一步地，所述前面板上通过固定螺钉安装竖直固定至基板一端的北斗天线、NB-IOT天线和ZIGBEE天线。
进一步地，所述后面板排列设置有CAN/IO接口、北斗通讯机接口、RFID读写接口、显示屏接口和电源接口。
进一步地，所述外壳的内腔前端和后端的拐角位置分别设置有一个固定螺孔，所述固定螺孔朝向内腔设有开孔。
进一步地，所述外壳的内腔侧面前端和后端靠近固定螺孔的位置上设置有卡槽凸起，所述卡槽凸起与固定螺孔外边缘之间形成用于固定基板的卡槽。
本发明还公开了一种基于物流溯源系统的车载终端的物流溯源方法，所述物流溯源方法包括：RFID读写器采集物流商品的基本信息及识别信息；通过RFID读写接口将采集的物流商品基本信息及识别信息发送至MCU控制器；北斗组合定位导航模块通过卫星定位单元和北斗天线接收卫星导航定位信号，经北斗组合导航模块的运算处理器解算处理后确定物流车辆位置信息并发送至MCU控制器；MCU控制器通过CAN/IO接口采集物流车辆的状态信息；MCU控制器将物流商品基本信息及识别信息、物流车辆的状态信息和物流车辆位置信息对应关联在一起形成物流溯源信息；通过NB-IOT无线通信模块的NB-IOT通信通道或4G通信单元的4G网络通信通道或北斗通讯机接口的北斗通信通道与中心监控服务器进行交互并将物流溯源信息发送至中心监控服务器；中心监控服务器通过数据库系统与MCU控制器中搭载的车载终端子系统实现数据共享；车载终端子系统通过中心监控服务器提供一些指令回传到相关车载终端子系统，实现远程操控相关车载终端子系统；及车载终端子系统通过显示屏接口连接的显示屏显示物流溯源信息及中心监控服务器回传的远程指令；其中，当北斗组合定位导航模块无法通过卫星定位单元和北斗天线接收卫星导航定位信号时，所述北斗组合定位导航模块暂时通过惯性定位单元获得惯性定位测量数据，经北斗组合导航模块的运算处理器解算处理后获得车载终端的位置数据并发送至MCU控制器，MCU控制器通过数据处理获得车载终端的位置信息，所述中心监控服务器包括与NB-IOT无线通信模块和4G通信单元交互通信的NB-IOT通信服务器和与北斗通讯机接口连接的北斗通讯机交互通信的北斗通信服务器，所述NB-IOT通信服务器和所述北斗通信服务器分别与中心监控服务器的数据库系统连接，车载终端子系统与中心监控服务器之间的通信通道的优先选择次序为NB-IOT通信通道、4G网络通信通道和北斗通信通道。
进一步地，当NB-IOT通信通道、4G网络通信通道和北斗通信通道均无法使用时，所述车载终端子系统通过ZIGBEE无线通信模块和ZIGBEE天线与物流便携终端子系统进行通信并通过物流便携终端子系统的通信通道将车载终端子系统的物流溯源信息发送至中心监控服务器，所述物流便携终端子系统搭载在与物流商品放在一起的物流便携终端的MCU控制器中。
本发明具有如下优点：
本发明公开的一种基于物流溯源系统的车载终端及其物流溯源方法，通过NB-IOT通信通道或4G网络通信通道或北斗通信通道与中心监控服务器进行数据交互，通过RFID读写接口连接有RFID读写器，用以采集物流的基本信息及识别信息，通过CAN/IO接口采集物流车辆的状态信息，当车载终端与物流便携终端绑定后会通过ZIGBEE网络进行数据通信，可以自动读取物流便携终端信息，并把物流商品的时空信息通过物流便携终端NB-IOT通信通道或4G网络通信通道发回中心监控服务器，实现物流商品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。北斗组合定位导航模块实现了多模定位，支持GNSS卫星定位，中心监控服务器收到车载终端定位信息后，实时显示车辆的位置，并存储车辆的运行轨迹并进行历史轨迹的回放。对于重点的车辆，如遇险或报警车辆，可以在车载终端设置并进行实时跟踪。
附图说明
图1为本发明公开的一种基于物流溯源系统的车载终端的结构图。
图2为本发明公开的一种基于物流溯源系统的车载终端的外壳的剖视图。
图3为本发明公开的一种基于物流溯源系统的车载终端的外壳的俯视图。
图4为本发明公开的一种基于物流溯源系统的车载终端的前视图。
图5为本发明公开的一种基于物流溯源系统的车载终端的后视图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图1-5所示，本实施例公开的一种基于物流溯源系统的车载终端包括：外壳01和安装在外壳01内部的基板02，基板02上布置有MCU控制器03、集成有卫星定位单元和惯性定位单元的北斗组合定位导航模块04、集成有4G通信单元的NB-IOT无线通信模块05、ZIGBEE无线通信模块06和电源管理模块07，北斗组合定位导航模块04、NB-IOT无线通信模块05和ZIGBEE无线通信模块06分别连接至MCU控制器03，MCU控制器03、北斗组合定位导航模块04、NB-IOT无线通信模块05和ZIGBEE无线通信模块06分别电连接至电源管理模块07，MCU控制器03连接有用于连接物流车辆CAN/IO总线的CAN/IO接口08、用于连接北斗通讯机的北斗通讯机接口09、用于连接RFID读写器的RFID读写接口14和用于连接显示屏的显示屏接口15，电源管理模块07连接有电源接口10，北斗组合定位导航模块04、NB-IOT无线通信模块05和ZIGBEE无线通信模块06分别连接设置有北斗天线11、NB-IOT天线12和ZIGBEE天线13，MCU控制器03连接有数据存储模块16，数据存储模块16电连接至电源管理模块07。
进一步，外壳01具有前面板17和后面板18，外壳01的内腔前端和后端的拐角位置分别设置有一个固定螺孔23，固定螺孔23朝向内腔设有开孔24，外壳01的内腔侧面前端和后端靠近固定螺孔23的位置上设置有卡槽凸起25，卡槽凸起25与固定螺孔23外边缘之间形成用于固定基板02的卡槽26，前面板17和后面板18分别通过固定螺丝固定至外壳01的前端和后端，外壳01的侧板外部形成散热褶皱19，前面板17上通过固定螺钉安装竖直固定至基板一端的北斗天线11、NB-IOT天线12和ZIGBEE天线13，前面板17上还设置有与北斗组合定位导航模块04连接的定位指示灯20、与电源管理模块07连接的状态指示灯21和电源开关22，后面板18排列设置有CAN/IO接口08、北斗通讯机接口09、RFID读写接口14、显示屏接口15和电源接口10，外壳01的底板在侧板底部向外延伸形成安装板27，安装板27上开设有安装孔28。
本实施例中上述的一种基于物流溯源系统的车载终端的物流溯源方法包括：RFID读写器采集物流商品的基本信息及识别信息；通过RFID读写接口14将采集的物流商品基本信息及识别信息发送至MCU控制器03；北斗组合定位导航模块04通过卫星定位单元和北斗天线11接收卫星导航定位信号，经北斗组合导航模块的运算处理器解算处理后确定物流车辆位置信息并发送至MCU控制器03；MCU控制器03通过CAN/IO接口08采集物流车辆的状态信息；MCU控制器03将物流商品基本信息及识别信息、物流车辆的状态信息和物流车辆定位信息对应关联在一起形成物流溯源信息；通过NB-IOT无线通信模块05的NB-IOT通信通道或4G通信单元的4G网络通信通道或北斗通讯机接口09的北斗通信通道与中心监控服务器进行交互并将物流溯源信息发送至中心监控服务器；中心监控服务器通过数据库系统与MCU控制器03中搭载的车载终端子系统实现数据共享；车载终端子系统通过中心监控服务器提供一些指令回传到相关车载终端子系统，实现远程操控相关车载终端子系统；及车载终端子系统通过显示屏接口15连接的显示屏显示物流溯源信息及中心监控服务器回传的远程指令；其中，当北斗组合定位导航模块04无法通过卫星定位单元和北斗天线接收卫星导航定位信号时，北斗组合定位导航模块04暂时通过惯性定位单元获得惯性定位测量数据，经北斗组合导航模块的运算处理器解算处理后确定车载终端的位置信息并发送至MCU控制器03，MCU控制器03通过数据处理获得车载终端的位置信息，惯性定位单元集成有三轴正交陀螺仪、三轴正交加速度计、三轴正交磁力计及气压高度计，除了可以获得车载终端的位置信息，还可以获得车载终端的速度和姿态测量数据，因此，此时通过MCU控制器03数据处理最终得到的物流溯源信息中还可以包括车载终端的速度和姿态信息，中心监控服务器包括与NB-IOT无线通信模块05和4G通信单元交互通信的NB-IOT通信服务器和与北斗通讯机接口09连接的北斗通讯机交互通信的北斗通信服务器，NB-IOT通信服务器和北斗通信服务器分别与中心监控服务器的数据库系统连接，车载终端子系统与中心监控服务器之间的通信通道的优先选择次序为NB-IOT通信通道、4G网络通信通道和北斗通信通道，优先通过NB-IOT无线通信模块05经由NB-IOT通信通道与NB-IOT通信服务器进行交互并将物流溯源信息通过NB-IOT通信服务器存储至数据库系统；当没有NB-IOT通信信号时，再通过4G通信单元的4G网络通信通道与NB-IOT通信服务器进行交互并将物流溯源信息通过网络通信服务器存储至数据库系统；当没有NB-IOT通信信号和4G网络通信信号时，再通过北斗通讯机接口09连接的北斗通讯机经由北斗通信通道与北斗通信服务器进行交互并将物流溯源信息通过北斗通信服务器存储至数据库系统。
实施例2
本实施例与实施例1中公开的一种基于物流溯源系统的车载终端的结构相同，此处不再赘述，所不同之处在于：本实施例中上述的一种基于物流溯源系统的车载终端的控制方法包括：RFID读写器采集物流商品的基本信息及识别信息；通过RFID读写接口14将采集的物流商品基本信息及识别信息发送至MCU控制器03；北斗组合定位导航模块04通过卫星定位单元和北斗天线11接收卫星导航定位信号，经北斗组合导航模块的运算处理器解算处理后确定物流车辆位置信息并发送至MCU控制器03；MCU控制器03通过CAN/IO接口08采集物流车辆的状态信息；MCU控制器03将物流商品基本信息及识别信息、物流车辆的状态信息和物流车辆定位信息对应关联在一起形成物流溯源信息；NB-IOT通信通道、4G网络通信通道和北斗通信通道均无法使用时，车载终端子系统通过ZIGBEE无线通信模块和ZIGBEE天线与物流便携终端子系统进行通信；通过物流便携终端子系统的通信通道与中心监控服务器进行交互并将物流溯源信息发送至中心监控服务器；物流便携终端与实施例1中公开的一种基于物流溯源系统的车载终端的结构相比，不同之处在于物流便携终端MCU控制器没有连接北斗通讯机接口和CAN/IO接口，其通信通道没有北斗通讯通道，仅有NB-IOT通信通道和4G通信单元的4G网络通信通道，中心监控服务器通过数据库系统与车载终端MCU控制器03中搭载的车载终端子系统之间通过绑定的物流便携终端子系统的通信通道实现数据共享；车载终端子系统通过中心监控服务器提供一些指令回传到相关车载终端子系统，实现远程操控相关车载终端子系统；及车载终端子系统通过显示屏接口15连接的显示屏显示物流溯源信息及中心监控服务器回传的远程指令；其中，物流便携终端子系统搭载在与物流商品放在一起的物流便携终端的MCU控制器中，当北斗组合定位导航模块04无法通过卫星定位单元和北斗天线接收卫星导航定位信号时，北斗组合定位导航模块04暂时通过惯性定位单元获得惯性定位测量数据发送给北斗组合导航模块的运算处理器，经解算后确定车载终端的位置数据并发送至MCU控制器03，MCU控制器03通过数据处理获得车载终端的位置信息，惯性定位单元集成有三轴正交陀螺仪、三轴正交加速度计、三轴正交磁力计及气压高度计，除了可以获得车载终端的位置信息，还可以获得车载终端的速度和姿态测量数据，因此，此时通过MCU控制器03数据处理最终得到的物流溯源信息中还可以包括车载终端的速度和姿态信息。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种基于物流溯源系统的车载终端，其特征在于，所述基于物流溯源系统的车载终端包括：外壳和安装在外壳内部的基板，所述基板上布置有MCU控制器、集成有卫星定位单元和惯性定位单元的北斗组合定位导航模块、集成有4G通信单元的NB-IOT无线通信模块、ZIGBEE无线通信模块和电源管理模块，所述北斗组合定位导航模块、所述NB-IOT无线通信模块和所述ZIGBEE无线通信模块分别连接至MCU控制器，所述MCU控制器、所述北斗组合定位导航模块、所述NB-IOT无线通信模块和所述ZIGBEE无线通信模块分别电连接至所述电源管理模块，所述MCU控制器连接有用于连接物流车辆CAN/IO总线的CAN/IO接口和用于连接北斗通讯机的北斗通讯机接口，所述电源管理模块连接有电源接口，所述北斗组合定位导航模块、所述NB-IOT无线通信模块和所述ZIGBEE无线通信模块分别连接设置有北斗天线、NB-IOT天线和ZIGBEE天线；
MCU控制器中搭载的车载终端子系统与中心监控服务器间的通信通道优先选择次序为NB-IOT通信通道、4G网络通信通道和北斗通信通道；
当NB-IOT通信通道、4G网络通信通道和北斗通信通道均无法使用时，车载终端子系统通过ZIGBEE无线通信模块和ZIGBEE天线与物流便携终端子系统进行通信并通过物流便携终端子系统的通信通道将车载终端子系统的物流溯源信息发送至中心监控服务器，所述物流便携终端子系统搭载在与物流商品放在一起的物流便携终端的MCU控制器中；
北斗组合定位导航模块通过卫星定位单元和北斗天线接收卫星导航定位信号，经北斗组合导航模块的运算处理器解算处理后确定物流车辆位置信息并发送至MCU控制器；MCU控制器通过CAN/IO接口采集物流车辆的状态信息；MCU控制器将物流商品基本信息及识别信息、物流车辆的状态信息和物流车辆定位信息对应关联在一起形成物流溯源信息；通过NB-IOT无线通信模块的NB-IOT通信通道或4G通信单元的4G网络通信通道或北斗通讯机接口的北斗通信通道与中心监控服务器进行交互并将物流溯源信息发送至中心监控服务器；
其中，当北斗组合定位导航模块无法通过卫星定位单元和北斗天线接收卫星导航定位信号时，北斗组合定位导航模块暂时通过惯性定位单元获得惯性定位测量数据，经北斗组合导航模块的运算处理器解算处理后确定车载终端的位置信息并发送至MCU控制器，MCU控制器通过数据处理获得车载终端的位置信息，惯性定位单元集成有三轴正交陀螺仪、三轴正交加速度计、三轴正交磁力计及气压高度计，获得车载终端的位置信息、车载终端的速度和姿态测量数据；
因此，此时通过MCU控制器数据处理最终得到的物流溯源信息中包括车载终端的速度和姿态信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于物流溯源系统的车载终端，其特征在于，所述MCU控制器连接有用于连接RFID读写器的RFID读写接口和/或用于连接显示屏的显示屏接口。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于物流溯源系统的车载终端，其特征在于，所述MCU控制器连接有数据存储模块，所述数据存储模块电连接至电源管理模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于物流溯源系统的车载终端，其特征在于，所述外壳具有前面板和后面板，所述前面板和所述后面板分别通过固定螺丝固定至外壳的前端和后端，所述外壳的侧板外部形成散热褶皱。
5.根据权利要求4所述的一种基于物流溯源系统的车载终端，其特征在于，所述前面板上通过固定螺钉安装竖直固定至基板一端的北斗天线、NB-IOT天线和ZIGBEE天线。
6.根据权利要求4所述的一种基于物流溯源系统的车载终端，其特征在于，所述后面板排列设置有CAN/IO接口、北斗通讯机接口、RFID读写接口、显示屏接口和电源接口。
7.根据权利要求4所述的一种基于物流溯源系统的车载终端，其特征在于，所述外壳的内腔前端和后端的拐角位置分别设置有一个固定螺孔，所述固定螺孔朝向内腔设有开孔。
8.根据权利要求7所述的一种基于物流溯源系统的车载终端，其特征在于，所述外壳的内腔侧面前端和后端靠近固定螺孔的位置上设置有卡槽凸起，所述卡槽凸起与固定螺孔外边缘之间形成用于固定基板的卡槽。
9.根据权利要求1-8中任一所述的一种基于物流溯源系统的车载终端的物流溯源方法，其特征在于，所述物流溯源方法包括：
RFID读写器采集物流商品的基本信息及识别信息；
通过RFID读写接口将采集的物流商品基本信息及识别信息发送至MCU控制器；
北斗组合定位导航模块通过卫星定位单元和北斗天线接收卫星导航定位信号，经北斗组合导航模块的运算处理器解算处理后确定物流车辆位置信息并发送至MCU控制器；
MCU控制器通过CAN/IO接口采集物流车辆的状态信息；
MCU控制器将物流商品基本信息及识别信息、物流车辆的状态信息和物流车辆位置信息对应关联在一起形成物流溯源信息；
通过NB-IOT无线通信模块的NB-IOT通信通道或4G通信单元的4G网络通信通道或北斗通讯机接口的北斗通信通道与中心监控服务器进行交互并将物流溯源信息发送至中心监控服务器；
中心监控服务器通过数据库系统与MCU控制器中搭载的车载终端子系统实现数据共享；
车载终端子系统通过中心监控服务器提供一些指令回传到相关车载终端子系统，实现远程操控相关车载终端子系统；
车载终端子系统通过显示屏接口连接的显示屏显示物流溯源信息及中心监控服务器回传的远程指令；
所述中心监控服务器包括与NB-IOT无线通信模块和4G通信单元交互通信的NB-IOT通信服务器和与北斗通讯机接口连接的北斗通讯机交互通信的北斗通信服务器，所述NB-IOT通信服务器和所述北斗通信服务器分别与中心监控服务器的数据库系统连接，车载终端子系统与中心监控服务器之间的通信通道的优先选择次序为NB-IOT通信通道、4G网络通信通道和北斗通信通道；
当NB-IOT通信通道、4G网络通信通道和北斗通信通道均无法使用时，所述车载终端子系统通过ZIGBEE无线通信模块和ZIGBEE天线与物流便携终端子系统进行通信并通过物流便携终端子系统的通信通道将车载终端子系统的物流溯源信息发送至中心监控服务器，所述物流便携终端子系统搭载在与物流商品放在一起的物流便携终端的MCU控制器中；
其中，当北斗组合定位导航模块无法通过卫星定位单元和北斗天线接收卫星导航定位信号时，北斗组合定位导航模块暂时通过惯性定位单元获得惯性定位测量数据，经北斗组合导航模块的运算处理器解算处理后确定车载终端的位置信息并发送至MCU控制器，MCU控制器通过数据处理获得车载终端的位置信息，惯性定位单元集成有三轴正交陀螺仪、三轴正交加速度计、三轴正交磁力计及气压高度计，获得车载终端的位置信息、车载终端的速度和姿态测量数据；
因此，此时通过MCU控制器数据处理最终得到的物流溯源信息中包括车载终端的速度和姿态信息。
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2017
- 2017-12-15 CN CN201711354599.9A patent/CN108108783B/zh active Active
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