摘要：介绍了一种基础RFID物流跟踪系统采用射频识别技术。GPRS结合上位机的监控管理，采用低功耗控制芯片STM32F103RBT融合了GPS技术、GPRS枝和ARM工业控制领域的技术可以实时跟踪物流实时跟踪，确保物流环节不会丢失和更换。
随着人们生活节奏的加快，物流业的快速发展也导致了物流过程中的一系列问题。近年来，贵重物流在物流中的比例越来越大，贵重物流在物流过程中的损失也越来越大。贵重物品丢失后，物流行业高度重视无法查询丢失的环节。不仅贵重物品需要全程监控，危险品运输也需要全程监控，以确保危险品事故能够在第一时间解决。
传统的物流跟踪是通过物流人员扫描物流清单上的条形码，将物流的基本信息传递给物流管理系统。该操作模式的缺点是不实时，物流人员操作滞后，人工操作缺乏准确性。
本文介绍了贵重物品和危险品物流跟踪系统的设计RFID采用射频识别技术RFID、GPS、GPRS技术动态监督物流中的物品。
利用RFID射频识别技术和GPS该技术可以在物流过程中动态收集物品的变化信息和地理位置信息，RFID在系统中自动读取物流车辆装载的物品，无需手动操作。GPRS模块，利用当前成熟的移动通信技术，在没有有线网络的情况下，还可以实现与管理平台数据库的通信，既能满足监管平台对实时信息的需求，当货物丢失或异常更换时，实时向监管平台报告，全程跟踪物流环节的货物。有效解决了贵重物品和危险品物流过程中信息不能实时收集、丢失、丢失的问题。
1 物流跟踪系统的设计方案
物流跟踪系统结构介绍：基于对贵重物品物流环节的调查，提出STM32F103RB系列的MCU利用核心物流跟踪系统RFID和GPS物流过程中物品的具体信息，如地理位置信息和物品变更信息。利用GPRS借助现有成熟的移动通信网络，模块将RFID收集到的物品变更信息和GPS收集到的实时地理位置信息通过GPRS传输方式传输到监管平台的数据库。同时，如果车辆上的物品发生异常变化，物流车辆的线路未按平台命令行驶，车载物流跟踪设备将实时向平台报警。客户可以通过网络或手机访问监管平台的服务器，查询自己的物流信息。它取代了物流中落后的手持扫描和传输物流动态信息的方式，不仅节省了人力物力，而且保证了物流信息的准确性。更重要的作用是防止贵重物品的丢失和丢失，减少危险品事故的危害。
物流跟踪系统的框图如图1所示。物流车辆配备车载终端，车载终端集成GPS模块、RFID超高频读写器，GPRS装载带有电子铅封或电子标签的物品时，模块，RFID超高频读写器扫描所有装载物品，扫描物品的基本信息和GPS通过微控制器处理地理位置信息后，通过处理后的信息GPRS将传输方式传输到监管平台服务器，监管平台服务器将收集到的物流信息存储在数据库中，客户和物流监管平台可以访问数据库查询物流信息。物流车辆在行驶过程中，RFID如果物品没有异常变化，定期扫描车内物品GPS地理位置信息上传到服务器。如果物流车辆中的物品需要合法变更，服务器监管平台将通过移动无线网络将变更的信息传输到车载终端，车载终端将根据命令信息允许具有电子标签的物品进行合法变更。如中途发生异常变化，车载终端将立即向监管平台服务器发送报警信息。
2 物流跟踪系统各部分的功能设计与开发
2.1 车辆终端设计分析分析
车载终端包含微控制器MCU、GPS模块、GPRS模块和RFID模块和供电部分。
2.1.1 车载终端处理器设计分析
STM32F103RBT6是物流跟踪系统车载终端MPU软件运行平台，STM32F103是32位标准RISC嵌入式微处理器的工作频率为72 MHz，内置128 kB的FLASH存储器和20 kB的SRAM，存储器支持CF卡、SRAM、PSRAM、NOR和NAND存储器，嵌入串行单线JTAG调试接口嵌入跟踪模块(ETM)，在芯片运行过程中，有三种低功耗模式：睡眠、停机、待机等。信息采集终端配置了信息采集终端Blox公司的NEO;5Q高性能GPS芯片、RFID西门子公司的超高频读写器部分GPRS模块MC52i、液晶显示部分和SD卡等。
物流车辆接到运输任务后，通过车载终端的人机界面和按钮启动车载终端，并连接到监管平台进行登记。在装载过程中读取所有项目标签，并与监管平台校对。然后在运输过程中不断与监管平台通信平台所需的信息。
2.1.2 GPS模块设计分析
为满足高精度定位的要求，采用物流跟踪车载终端NEO-5Q GPS模块接收定位信息。由瑞士Blox公司推出了最新的第五代定位引擎u—Blox 5.该模块有50个通道Blox发动机，100多万个有效相关器，可同步跟踪GPS和Galileo导航卫星信号，热启动和辅助启动首次定位时间小于1秒。同时支持AssistNow Online和AssistNow Office等A—GPS功能。
该GPS芯片工作电压范围为2.7～3.6 V，采用实际设计AMS117—3.3为其提供3.3 V稳定电源。其定位数据支持NMEA-0183协议和UBX二进制。
NEO-5Q的TXD引脚和RXD引脚分和STM32F103RBT6的RXD2和TXD连接在一起。该模块支持UART、USB、I2C和SPI接口的数据输入输出UART默认波特率为9 600，8位数据位，无奇偶验证位。NEO-5Q能够提供达4 Hz软件可以设置定位和新速率、定位和定位数据输出格式。考虑到实用性和低功耗的原则，本设计的定位和新速率为1 Hz，输出协议为NMEA-0183，输出格式为GPRMC(建议使用最少GPS定位信息)。GPS在搜索有效卫星时，芯片还可以为系统提供准确的授时服务。
2.1.3 GPRS模块设计分析
选择车载终端GPRS西门子的通信模块MC52i，该模块为双频GSM/GPRS模块，内嵌TCP/IP协议栈；快GPRS该模块体积小，重量轻，功耗低，支持数据、语音、短信、传真等功能，AT命令控制是一致的GSM07.工作频率为900/1 800 MHz。
MC52i支持的电压范围为3.3～4.4 V，睡眠状态下电流消耗3.0 mA，闲置状态为10.0μA，电流消耗300 mA，最高可达2.0 A，电流仅为100μA。功率在900 MHz时是2 W，在1 800 MHz时是1 W。数据特征为CSD最大达到14.4 kbps、USSD、不透明模式。该模块使用方便，有电源接口，1.8 V/3.0 V SIM卡接口，全双工UART接口，TTL输出，50欧姆天线连接器。
MC52i的TXD引脚和RXD引脚分和STM32F103RBT6的RXD和TXD连接在一起。模块支持UART接口的数据输入输出UART默认波特率为9 600，8位数据位，无奇偶验证位。
2.1.4 RFID模块设计分析
RFID射频识别模块主要采用YXUK超高频读写器5分体式RFID检查电子标签变更信息的电子标签通信方式RFID电子标签变更信息传输到CPU，数据分析处理后，通过数据分析处理GPRS模块将需要传输的信息传输到监管平台。
RFID由于其一系列优点，电子标签，又称智能标签，得到了越来越广泛的应用。它通常由印刷层、芯片层和底层组成。芯片层是印刷层和底层之间标签的核心部分，芯片层不能承受印刷压力，所以通常的方法是先打印印刷层，做底层，然后与芯片层复合。智能标签是一种无需人工干预的非接触式自动识别技术。与条形码相比，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，RFID智能电子标签可以擦写，非接触性，可以同时读取，数据存储容量大，包含单个产品的信息。按频率划分，包括125 kHz、13.56MHz、9.15MHz、2.45 GHz、5.8 GHz。该系统采用无源超高频RFID H4芯片。工作频率范围为902-928MHz，该片有一个96位可编程存储器，可用于存储相关信息。H4由于信息传输方式采用负载调制，编码为密勒码，H4含有谐振电路和电源滤波电容器，使用更方便。H4在无线模式下只读存储卡，其编程采用在线编程模式。
2.2 物流监管平台设计分析
主要是物流监管平台GPRS由接收模块和服务器组成，GPRS该模块将接收到的物流信息上传到服务器，数据分析后存储在数据库中。同时，服务器还可以接收客户的访问需求，并实时发送信心查询物流车辆和货物的动态信息。
3 软件设计
该系统的软件部分主要由上位机软件和车载物流终端组成。本文详细介绍了车载物流终端的软件设计。
物流车载终端设备启动后初始化，包括GPS初始化、GPRS初始化、RFID初始化三部分，初始化正常后进入while循环等待上位机的中断请求。当上位机中断请求时，控制器采集GPS模块和RFID数据，通过GPRS模块上传到上位机平台，上位机平台分析处理收集到的数据，检查是否有异常变化。当上位机未中断请求时，车载中断控制器将等待计时，并在规定时间后自动收集GPS模块的地理位置信息和RFID将收集到的信息上传到上位机平台的标签信息。
4 结束语
本文研究了当今物流过程中贵重物品丢失和物流信息无法实时收集的问题GPS、GPRS和RFID射频识别的物流跟踪系统可以在物流过程中实时监控贵重物品。如有异常情况，可及时报警通知物流人员，减少贵重物品和危险品的损失。在下一项研究中，物流信息不仅实时上传到物流监管平台，还与客户进一步沟通，使客户能够实时了解和监督物流过程，使物流行业更安全、更高效