專利名稱：基于rfid和gprs技術(shù)的車載人員定位平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于RFID和GPRS技術(shù)的車載人員定位平臺，屬于物流管理領(lǐng)域。RFID是Radio Frequency Identif ication的簡稱，中文譯為電子標簽,又稱無限射頻識別技術(shù)。
背景技術(shù)：
近幾年物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了高速發(fā)展，有源RFID技術(shù)隨之進入高速發(fā)展通道。有源RFID技術(shù)是通過2. 45GHz的有源標簽和閱讀器在一定范圍內(nèi)進行數(shù)據(jù)傳輸，并且通過改變發(fā)送和接收功率的大小實現(xiàn)標簽的定位。由于有源RFID的遠距離數(shù)據(jù)傳輸和能實現(xiàn)定位功能的性質(zhì)，使其在物流管理以及井下人員定位等領(lǐng)域得到了很好的應用?，F(xiàn)今在很多場合需要對大型車輛內(nèi)的人員進行統(tǒng)計和定位處理，但是市場上卻缺少單獨針對車載環(huán)境下的人員定位平臺。車載定位平臺應用的環(huán)境不確定性、車主不確定性、空間不確定性等因素導致目前沒有針對車載的定位平臺。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決因車載定位平臺應用的環(huán)境不確定性、車主不確定性、空間不確定性等因素導致目前沒有針對車載的定位平臺的問題，提供了一種基于RFID和GPRS技術(shù)的車載人員定位平臺。本發(fā)明所述基于RFID和GPRS技術(shù)的車載人員定位平臺，它包括主控電路、RFID接收模塊、GPRS模塊、液晶顯示屏、按鍵和LED指示電路，RFID接收模塊的電子標簽信號輸出端與主控電路的電子標簽信號輸入端相連，主控電路的液晶顯示輸出端通過串口與液晶顯示屏的輸入端相連，主控電路的LED顯示輸出端與LED指示電路的輸入端相連，主控電路的外部指令輸入端與按鍵的輸出端相連，主控電路的遠程數(shù)據(jù)輸入輸出端與GPRS模塊的輸入輸出端相連。RFID接收模塊包括單片機控制電路和射頻電路，射頻電路的電子標簽信號輸出端與單片機控制電路的電子標簽信號輸入端相連，單片機控制電路的控制信號輸出端與射頻電路的控制端相連，單片機控制電路的電子標簽信號輸出端與主控電路的電子標簽信號輸入端相連。本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明所述車載人員定位平臺可以實時監(jiān)測車內(nèi)人員數(shù)量以及位置，并且能通過GPRS模塊將數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)胶苓h以外的控制中心。本發(fā)明所述車載人員定位平臺能夠在惡劣的車載環(huán)境下穩(wěn)定、易用且方便攜帶。


圖1是本發(fā)明所述基于RFID和GPRS技術(shù)的車載人員定位平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是RFID接收模塊的原理圖。
具體實施方式
具體實施方式
一下面結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式所述基于RFID和GPRS技術(shù)的車載人員定位平臺，它包括主控電路1、RFID接收模塊2、GPRS模塊3、液晶顯示屏4、按鍵5和LED指示電路6，RFID接收模塊2的電子標簽信號輸出端與主控電路I的電子標簽信號輸入端相連，主控電路I的液晶顯示輸出端通過串口與液晶顯示屏4的輸入端相連，主控電路I的LED顯示輸出端與LED指示電路6的輸入端相連，主控電路I的外部指令輸入端與按鍵5的輸出端相連，主控電路I的遠程數(shù)據(jù)輸入輸出端與GPRS模塊3的輸入輸出端相連。車內(nèi)安裝三個車載人員定位平臺，車內(nèi)每個人的身上需佩戴一個有源RFID標簽，通過RFID技術(shù)進行人員定位。本實施方式所述車載人員定位平臺能夠提供車內(nèi)人員數(shù)量和位置，它的三個主要部分為主控電路1、RFID模塊2和GPRS模塊3。由RFID模塊2識別車內(nèi)人員身上佩戴的電子標簽并確定距離，RFID模塊2通過SCI接口將識別的標簽數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺仉娐稩進行處理。主控電路I將車內(nèi)人員數(shù)據(jù)處理后通過GPRS模塊3將人員信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端控制系統(tǒng)，終端控制系統(tǒng)完成人員數(shù)量和位置的實時顯示。系統(tǒng)上電工作時，首先啟動GPRS模塊3，啟動完成后開啟RFID模塊2的數(shù)據(jù)接收功能，RFID模塊2把接收到的車內(nèi)人員信息數(shù)據(jù)通過SCI接口傳輸給主控電路I，主控電路I把數(shù)據(jù)進行提取和整理后通過GPRS模塊3將數(shù)據(jù)傳到終端控制系統(tǒng)。給出一個具體實施例假設(shè)車內(nèi)現(xiàn)在有5個人，每個人身上佩戴一個智能電子標簽。若要成功定位，車內(nèi)就必須安裝三個車載人員定位平臺。當系統(tǒng)進入正常工作模式后，三個車載人員定位平臺開始以最大功率在各個頻段分別掃描車內(nèi)標簽。假設(shè)I號車載人員定位平臺掃描到了I號標簽，首先和標簽進行數(shù)據(jù)通信測試，測試成功后車載人員定位平臺減少一檔接收功率繼續(xù)測試，直到和標簽無法進行數(shù)據(jù)通信后再加一檔功率，那么此時的功率就是車載人員定位平臺和標簽正常通信的臨界功率值。在接收平臺臨界功率值確定后，標簽也要按照相同的方式開始切換功率，直到找到標簽的臨界功率值。那么，車載人員定位平臺的臨界功率加上標簽的臨界功率就可以推算出標簽和車載人員定位平臺的距離。在距離確定后標簽和車載人員定位平臺恢復最高功率進行數(shù)據(jù)傳輸，在接收到I號標簽的數(shù)據(jù)后，車載人員定位平臺將接收到的標簽號、標簽內(nèi)部信息、標簽距離三個參數(shù)通過GPRS模塊3傳送到終端控制系統(tǒng)存檔。然后I號定位器按照同樣的方式處理剩余的標簽，2號和3號車載人員定位平臺也按照I號定位器進行掃描標簽。最后終端控制系統(tǒng)在接收到一遍完整的數(shù)據(jù)后進行人員定位處理并予以顯示，這樣整個系統(tǒng)就成功實現(xiàn)了車內(nèi)人員的信息監(jiān)測和定位。
具體實施方式
二 下面結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式對實施方式一作進一步說明，RFID接收模塊2包括單片機控制電路2-1和射頻電路2-2，射頻電路2_2的電子標簽信號輸出端與單片機控制電路2-1的電子標簽信號輸入端相連，單片機控制電路2-1的控制信號輸出端與射頻電路2-2的控制端相連，單片機控制電路2-1的電子標簽信號輸出端與主控電路I的電子標簽信號輸入端相連。RFID模塊2由單獨的低功耗單片機控制電路2_1進行控制，單片機控制電路2_1通過SCI通信與主控電路I進行數(shù)據(jù)傳輸。
具體實施方式
三本實施方式對實施方式二作進一步說明，單片機控制電路2-1選用型號為STC12C5604AD的單片機實現(xiàn)。
STC12C5604AD單片機的晶振頻率是11. 0592Mhz。單片機控制電路2_1通過SPI接口傳輸指令控制射頻芯片，其中包括控制射頻電路2-2進入發(fā)送模式或者接收模式，改變射頻電路2-2的接收頻率，改變射頻電路2-2的地址。在射頻電路2-2接收到標簽的數(shù)據(jù)后，單片機控制電路2-1通過SPI接口將數(shù)據(jù)讀出，讀出數(shù)據(jù)后單片機控制電路2-1將數(shù)據(jù)通過SCI接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺仉娐稩。傳輸數(shù)據(jù)的內(nèi)容包括射頻電路2-2的地址、發(fā)射頻率、標簽的地址、標簽的發(fā)射功率和標簽的溫度。
具體實施方式
四本實施方式對實施方式二或三作進一步說明，射頻電路2-2選用型號為NRF24L01的射頻芯片實現(xiàn)。NRF24L01低功耗射頻芯片的發(fā)射頻率在2. 45Ghz附近可調(diào)，NRF24L01射頻芯片的晶振頻率是16Mhz。NRF24L01射頻芯片負責接收標簽數(shù)據(jù)，可以通過調(diào)頻和跳址技術(shù)識別大量標簽。調(diào)頻技術(shù)是通過改變接收模塊的射頻頻率來識別同一地址下不同頻率的標簽。跳址技術(shù)是通過改變接收模塊的地址來識別同一頻率下的不同地址的標簽。
具體實施方式
五本實施方式對實施方式一作進一步說明，主控電路I采用飛思卡爾MC9S12XS128單片機來實現(xiàn)。
具體實施方式
六本實施方式對實施方式一、二或五作進一步說明，GPRS模塊3米用的是西門子公司的MC55模塊來實現(xiàn)。GPRS模塊3的外圍電路包括SM卡電路，模塊啟動電路以及連接指示燈。啟動方式如下在GPRS模塊3上電后，啟動電路給出一個脈沖序列，GPRS模塊3開始啟動，指示燈有規(guī)律快速閃動。在經(jīng)20S左右的時間后GPRS模塊3啟動成功，指示燈有規(guī)律慢速閃動，GPRS模塊3進入正常待機模式。在GPRS模塊3進入待機模式后，主控電路I及通過SCI接口給GPRS模塊3發(fā)送AT命令，控制GPRS模塊3連接到因特網(wǎng)，進入數(shù)據(jù)傳輸模式。
權(quán)利要求
1.基于RFID和GPRS技術(shù)的車載人員定位平臺，其特征在于，它包括主控電路(I)、 RFID接收模塊(2)、GPRS模塊(3)、液晶顯示屏⑷、按鍵(5)和LED指示電路(6)，RFID接收模塊(2)的電子標簽信號輸出端與主控電路(I)的電子標簽信號輸入端相連，主控電路(I)的液晶顯示輸出端通過串口與液晶顯示屏(4)的輸入端相連，主控電路 ⑴的LED顯示輸出端與LED指示電路(6)的輸入端相連，主控電路⑴的外部指令輸入端與按鍵(5)的輸出端相連，主控電路⑴的遠程數(shù)據(jù)輸入輸出端與GPRS模塊(3)的輸入輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于RFID和GPRS技術(shù)的車載人員定位平臺，其特征在于，RFID 接收模塊(2)包括單片機控制電路(2-1)和射頻電路(2-2)，射頻電路(2-2)的電子標簽信號輸出端與單片機控制電路(2-1)的電子標簽信號輸入端相連，單片機控制電路(2-1)的控制信號輸出端與射頻電路(2-2)的控制端相連，單片機控制電路(2-1)的電子標簽信號輸出端與主控電路(I)的電子標簽信號輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于RFID和GPRS技術(shù)的車載人員定位平臺，其特征在于，單片機控制電路(2-1)選用型號為STC12C5604AD的單片機實現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于RFID和GPRS技術(shù)的車載人員定位平臺，其特征在于，射頻電路(2-2)選用型號為NRF24L01的射頻芯片實現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于RFID和GPRS技術(shù)的車載人員定位平臺，其特征在于，主控電路(I)采用飛思卡爾MC9S12XS128單片機來實現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于RFID和GPRS技術(shù)的車載人員定位平臺，其特征在于，GPRS 模塊(3)采用的是西門子公司的MC55模塊來實現(xiàn)。
全文摘要
基于RFID和GPRS技術(shù)的車載人員定位平臺，屬于物流管理領(lǐng)域，本發(fā)明為解決因車載定位平臺應用的環(huán)境不確定性、車主不確定性、空間不確定性等因素導致目前沒有針對車載的定位平臺的問題。本發(fā)明包括主控電路、RFID接收模塊、GPRS模塊、液晶顯示屏、按鍵和LED指示電路，RFID接收模塊的電子標簽信號輸出端與主控電路的電子標簽信號輸入端相連，主控電路的液晶顯示輸出端通過串口與液晶顯示屏的輸入端相連，主控電路的LED顯示輸出端與LED指示電路的輸入端相連，主控電路的外部指令輸入端與按鍵的輸出端相連，主控電路的遠程數(shù)據(jù)輸入輸出端與GPRS模塊的輸入輸出端相連。
文檔編號G01S5/00GK103018716SQ20121051225
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者趙琳, 郝勇, 吳景國, 田智嘉 申請人:哈爾濱工程大學