CN206849094U - 一种基于北斗导航系统的货运物流管理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于北斗导航系统的货运物流管理设备，它包括：核心运算模块、北斗卫星导航定位模块、无线通讯模块、和RF读写模块；设置在北斗卫星导航定位模块内部的北斗卫星导航定位电路通过UART接口模块与核心运算模块相连接；设置在无线通讯模块内部的WCDMA通信子模通过串口通信模块与核心运算模块相连接；设置在RF读写模块内部的RFID读卡芯片通过UART接口与核心运算模块实现数据通信。本实用新型的有益效果在于：将物流的定位和货物在仓库、中转站等地的物流信息进行整合，降低企业购买设备成本，同时提高货运物流监控的灵活性，使得货运物流监控具有更高的实时性、准确性。

Description

一种基于北斗导航系统的货运物流管理设备

技术领域

本实用新型涉及一种货运物流管理设备，具体是一种北斗导航系统的货运物流管理设备，属于北斗定位监控与RFID识别技术领域。

背景技术

近年来，随着物联网的快速发展，货运物流追踪方面使用条码识别技术对货流进行管理已经成为一种成熟技术，但是由于条码信息识别是接触式的，信息容量有限，不能给物品唯一的身份标识，数据存储集中等不足；于是又有人提出RFID技术，但是RFID技术具有需要基于联网的PC设备的支持才能完成的特点，使得物流公司对货流信息的追踪不能实时完成，只能在特定的有联网PC的地方完成，给物流运输中货流的变化造成不便。

例如申请号为201410058153.1的中国专利公开了一种基于RFID的智能物流系统，它包括远程服务器、RFID标签、RFID读写器、电子管理系统，通过在每个中转站设置RFID读写器实现对运输物体上的RFID标签的访问读写，并将该信息自动更新上传到远程服务器，经远程服务器整理后发送至电子管理系统，实现了对物流系统中对运输物体的自动追踪；该发明一种基于RFID的智能物流系统，通过RFID技术，使得物流过程中能自动追踪并更新运输物体物流信息，提高了对货物安全性的保障，同时因为减少了所需的人力资源，具有对运输物体智能追踪、提高其安全性、降低人力成本的优点，但是显然该系统必须依靠有联网PC完成物流管理，从而给物流运输中货流的变化造成不便。

随着卫星导航监控定位在各个领域的应用不断的细分与拓展，但在物流管理设备中的应用尚缺乏。综上，如果能开发出一种能够将卫星导航定位技术和现有较为成熟的RFID标签识别技术进行融合实现对物流和货流实时监控和定位的货运物流管理设备，那么将会对卫星导航监控定位技术在物流管理设备领域的拓展应用带来一些启示。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是：怎样提供一种能够将RFID标签识别技术和卫星导航定位技术进行融合，在车辆移动的过程中使用RFID识别技术和货运物流导航定位监控技术实现对物流和货流的实时监控与定位的货运物流管理设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案。

一种基于北斗导航系统的货运物流管理设备，其特征在于：它包括：核心运算模块、北斗卫星导航定位模块、无线通讯模块和RF读写模块；

所述核心运算模块主要由CPU模块、内存模块和闪存模块组成；

所述北斗卫星导航定位模块用于接收北斗卫星信号，北斗卫星导航定位模块主要由北斗卫星导航定位电路、UART接口模块和天线设备组成；北斗卫星导航定位电路与UART接口模块相连接，北斗卫星导航定位电路与天线设备相连接；

所述无线通讯模块用于在移动环境下提供无线高速数据接入服务，无线通讯模块主要由WCDMA通信子模块和运营商USIM卡组成；

所述RF读写模块用于完成货运物流信息的终端采集；RF读写模块主要由RFID读卡芯片、MiFareone卡、天线和滤波匹配电路组成；RFID读卡芯片与滤波匹配电路相连接，滤波匹配电路与天线相连接；RFID读卡芯片与MiFareone卡能够进行无线通信；

设置在北斗卫星导航定位模块内部的北斗卫星导航定位电路通过UART接口模块与核心运算模块相连接；

设置在无线通讯模块内部的WCDMA通信子模通过串口通信模块与核心运算模块相连接；

设置在RF读写模块内部的RFID读卡芯片通过UART接口与核心运算模块实现数据通信。

进一步的，所述内存模块为DDR存储器，DDR存储器的存储容量大于512MB,所述闪存模块为采用插卡式存储卡，插卡式存储卡的存储容量大于1GB。

更进一步的：一种基于北斗导航系统的货运物流管理设备还包括复位电路模块和电源管理模块。

相比现有技术，本实用新型具有如下优点：在同一设备中同时整合了北斗卫星导航定位模块、无线通讯模块和RF读写模块，从而能够将物流的定位和货物在仓库、中转站等地的物流信息进行整合，降低了物流企业购买设备成本；同时提高货运物流监控的灵活性，使得货运物流监控具有更高的实时性、准确性。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构图；

图2为北斗卫星导航定位电路UM220一III N模块应用图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

一、本实用新型系统电路结构

如图1所示，它包括以下4大主要模块：核心运算模块1、北斗卫星导航定位模块2、无线通讯模块3和RF读写模块4；

(一)核心运算模块1主要由CPU模块8、内存模块9和闪存模块10组成；其中CPU模块8负责整个设备系统的数据信号的运算处理工作，CPU模块8采用对操作系统系统具有良好的支持的高频率CPU处理器，具体的可采用ARM处理器实现，例如常规的ARM920T型芯片；内存模块9为DDR存储器，格在512MB以上；闪存模块10在功能上需要满足配合录像、数据备份等大数据量存储的需求，因此采用1GB以上的内置存储，可采用插卡式存储卡。

(二)北斗卫星导航定位模块2用于接收北斗卫星信号，北斗卫星导航定位模块2主要由北斗卫星导航定位电路11、UART接口模块12和天线设备13组成；北斗卫星导航定位电路11通过UART接口电路向核心运算模块1发送定位相关的NMEA协议的数据信息，卫星导航定位电路11与天线设备13连接专门用于接收北斗卫星信号。导航信号通过天线接收进来后，由北斗卫星导航定位电路11完成导航信号的捕获跟踪以及电文解算。北斗卫星导航定位电路11采用成熟的UM220一III N模块，该模块具有双系统、多频率、高性能、低成本、低功耗等优势，能够同时支持BD2B1/GPS Ll两个频点；可以在低功耗的情况下提供很高的灵敏度；能够在各种情况下选择适合的定位系统来方便自己定位。UM220一III N模块的应用电路如图2所示。当然也可以采用JMF7201芯片或者BD-82模块等常规成熟模块实现(JMF7201芯片采用LQFPl44的封装形式，用于接收处理经过数字化后的北斗B3一Bl频点或GPS—L1频点的中频导航信号；BD-82模块支持BDS/GPS双系统的高灵敏度、低功耗的模块，能完成高精度实时三维定位、三维测速和精确授时任务，支持BDS B1和GPSL1两个频点，并行双32通道)。

(三)无线通讯模块3用于在移动环境下提供无线高速数据接入服务，无线通讯模块3包括WCDMA通信子模块14和运营商USIM卡15。无线通讯模块3由WCDMA系列的3G/4G模块实现，具体的可以采用现有的成熟模块，例如PTMl00模块，PTMl00模块具有体积小，便于集成，性价比高，能够多频带通信的特点，工作电压为3～5V。

WCDMA系列的3G/4G模块在插上运营商USIM卡后便可利用运营商提供的无线通讯网络进行数据通讯，在移动环境下提供WCDMA、GSM/GPRS、EDGE(EGPRS)和HSUPAG高速数据接入服务。

(四)RF读写模块4用于完成货运物流信息的终端采集；RF读写模块4主要由RFID读卡芯片16、MiFareone卡17、天线18和滤波匹配电路19组成；RFID读卡芯片16与天线18及其滤波匹配电路19相连接实现与MiFareone卡17的通信。

读卡芯片16可采用YXUK5分体式超高频读写器实现。

RFID读卡芯片16和MiFareone卡17通信的以检查电子标签的变动信息，将MiFareone卡17的变动信息传输到核心运算模块1进行数据分析处理后通过无线通讯模块3将需要传送的信息传送到监管平台。MiFareone卡17，也称智能标签，是一种非接触式的自动识别技术，识别工作无须人工干预，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，与条形码相比，RFID智能电子标签是可擦写的，非接触性的，可同时读取，数据存储容量大，且包含的是单个产品的信息。

以上各个模块之间的具体电路连接关系是：

北斗卫星导航定位电路11通过UART接口模块12与核心运算模块1相连接(使得核心运算模块能够处理北斗卫星信号)。

WCDMA通信子模14通过串口通信模块6与核心运算模块1相连接(使得核心运算模块能够处理WCDMA通信子模的数据)。

RFID读卡芯片16通过UART接口与核心运算模块1进行数据通信(货运物流信息的终端采集数据能够进入核心运算模块并被处理)。

另外，需要指出的是上述串口通信模块6主要用于串行异步通信。

当然本实用新型还包括：复位电路模块7和电源管理模块5。电源管理模块5由多个电路转换芯片组成(采用现有成熟技术即可，不属于本实用新型改进之处，因此不再赘述)，分别对各个其他模块供电。复位电路模块7为核心运算模块1提供上电自动复位和手动复位两种功能。

二、本实用新型系统工作原理

本实用新型通过导航、定位、RFID识别、联网等功能的整合实现物流公司工作人员实现实时物流追踪和车上货物的追踪(当然本实用新型是需要装配在物流车辆上的)。在基于此硬件平台建立的软件平台上可以实现物流任务的实时下达、执行、监控、非正常任务终止、任务修改等功能的实现。

简言之，本实用新型利用北斗定位导航系统和RFID识别技术的融合实现物流车辆的全程跟踪监控提高物流公司的效率和安全性。

具体的，例如北斗定位导航系统能够准确地定位并显示用户端的位置信息以及行车路径；RFID识别技术的应用，使得能够对物流具体货物实现识别，因此与本实用新型配套的软件平台可以针对非正常任务终止和修改等功能进行软件设计，因此可以大大节约物流公司人力物力资源等的消耗。

各个主要模块的工作要点如下：

(1)核心运算模块1负责处理北斗卫星导航定位模块2、无线通讯模块3、RF读写模块4的综合信息处理工作。是整个北斗货运物流管理设备的核心，由它来实现对设备的操作系统、硬件、应用软件的管理，执行本实用新型北斗货运物流管理设备后台操作平台的所有任务。

(2)北斗卫星导航定位模块2负责向核心运算模块1发送定位相关的NMEA0183数据信息。

(3)无线通讯模块3一方面负责本实用新型北斗货运物流管理设备与服务器建立通讯，将目标的位置信息上传，实现物流跟踪；另一方面利用无线网进行数据通信实现对物流信息的管理。

(4)RF读写模块4中的RF读卡芯片接收到核心运算模块1发来的命令后，按照非接触式射频卡协议格式，通过天线18和滤波匹配电路19进行“寻MiFareone卡”操作，MiFareone卡17回应后建立连接，对货运物流信息进行传递。

(5)电源管理模块5由多个电路转换芯片组成，分别对其他各个模块供电。

(6)串口通信模块6实现核心运算模块1和北斗卫星导航定位模块2以及无线通讯模块的控制和数据通信。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方。案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种基于北斗导航系统的货运物流管理设备，其特征在于：它包括：

核心运算模块(1)、北斗卫星导航定位模块(2)、无线通讯模块(3)和RF读写模块(4)；

所述核心运算模块(1)主要由CPU模块(8)、内存模块(9)和闪存模块(10)组成；

所述北斗卫星导航定位模块(2)用于接收北斗卫星信号，北斗卫星导航定位模块(2)主要由北斗卫星导航定位电路(11)、UART接口模块(12)和天线设备(13)组成；北斗卫星导航定位电路(11)与UART接口模块(12)相连接，北斗卫星导航定位电路(11)与天线设备(13)相连接；

所述无线通讯模块(3)用于在移动环境下提供无线高速数据接入服务，无线通讯模块(3)主要由WCDMA通信子模块(14)和运营商USIM卡(15)组成；

所述RF读写模块(4)用于完成货运物流信息的终端采集；RF读写模块(4)主要由RFID读卡芯片(16)、MiFareone卡(17)、天线(18)和滤波匹配电路(19)组成；RFID读卡芯片(16)与滤波匹配电路(19)相连接，滤波匹配电路(19)与天线(18)相连接；RFID读卡芯片(16)与MiFareone卡(17)能够实现无线通信；

设置在北斗卫星导航定位模块(2)内部的北斗卫星导航定位电路(11)通过UART接口模块(12)与核心运算模块(1)相连接；

设置在无线通讯模块(3)内部的WCDMA通信子模块(14)通过串口通信模块(6)与核心运算模块(1)相连接；

设置在RF读写模块(4)内部的RFID读卡芯片(16)通过UART接口与核心运算模块(1)进行数据通信。

2.根据权利要求1所述的一种基于北斗导航系统的货运物流管理设备， 其特征在于：所述内存模块(9)为DDR存储器，DDR存储器的存储容量大于512MB,所述闪存模块(10)为采用插卡式存储卡，插卡式存储卡的存储容量大于1GB。

3.根据权利要求1或者2所述的一种基于北斗导航系统的货运物流管理设备，其特征在于：它还包括复位电路模块(7)和电源管理模块(5)。