基于物聯(lián)網(wǎng)的物流車輛管理系統(tǒng)研究

（百世物流科技（中國）有限公司，遼寧沈陽 110000）

0 引言

互聯(lián)網(wǎng)（IOT）一詞曾被稱為傳感器網(wǎng)絡(luò)，它是指連接RFID設(shè)備、無線設(shè)備、傳感器、GPS和互聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代交通的快速發(fā)展，車輛已成為提高交通效率、改善道路交通狀況、擴(kuò)大信息交流、引入智能交通管理的重要信息環(huán)節(jié)。因此，在現(xiàn)代交通環(huán)境中實(shí)際連接技術(shù)的最初廣泛概念已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，在線車輛管理和跟蹤對(duì)滿足日益增長的物質(zhì)需求尤為重要，完善全國物流網(wǎng)絡(luò)，增加物流企業(yè)數(shù)量，為物流企業(yè)提供裝備齊全的物流車輛管理系統(tǒng)已成為一項(xiàng)緊迫的挑戰(zhàn)，國家物流系統(tǒng)的系統(tǒng)管理產(chǎn)品在全國物流系統(tǒng)中的應(yīng)用也成為當(dāng)務(wù)挑戰(zhàn)之急。目前，它們基本上功能單一，組織不完善，計(jì)算機(jī)化程度低。所使用的設(shè)備和技術(shù)涉及車輛、通信、計(jì)算機(jī)設(shè)備和汽車制造商協(xié)會(huì)等多個(gè)領(lǐng)域。物流公司的實(shí)際控制和控制管理需求難以滿足，物流公司的車輛管理也難以提高效率。足球俱樂部智能汽車物流管理需要與管理系統(tǒng)軟件緊密結(jié)合。物流、無線通信網(wǎng)絡(luò)和車載終端設(shè)備。

1 系統(tǒng)原理

該系統(tǒng)使用信息平臺(tái)收集數(shù)據(jù)，用于任務(wù)和車輛跟蹤，技術(shù)在工廠進(jìn)行后期可視化，GPS技術(shù)用于車輛定位和控制。

射頻識(shí)別（RFID）是一種通信技術(shù)，它可以利用無線信號(hào)來定義特定的目標(biāo)，讀取并記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)目標(biāo)，而識(shí)別系統(tǒng)之間無需機(jī)械或光學(xué)的接觸；而連接的識(shí)別標(biāo)簽則可以監(jiān)控機(jī)器在生產(chǎn)線上的進(jìn)度，倉庫可以跟蹤貨物的位置，RFID識(shí)別卡可以使門禁系統(tǒng)處于無人監(jiān)管狀態(tài)，車載無線發(fā)射器還可以響應(yīng)運(yùn)輸路線，對(duì)過往車輛進(jìn)行控制。

車輛跟蹤系統(tǒng)是一種系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，受監(jiān)控的車輛通過GPS芯片接收衛(wèi)星信號(hào)，確定自己的位置，然后將有關(guān)車輛位置的信息發(fā)送回控制中心。控制中心將車輛位置信息顯示在有資格制作電子導(dǎo)航地圖的公司繪制的電子地圖上，以便實(shí)時(shí)更新車輛位置信息[1]。

2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 互聯(lián)網(wǎng)的概念

互聯(lián)網(wǎng)事物是指按照約定，通過RFID、紅外傳感器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感器，將所有物體接入互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)建筑物進(jìn)行智能識(shí)別和定位、監(jiān)測、監(jiān)控和管理。國際電信聯(lián)盟（ITU）在2005年的年度報(bào)告中已將范圍擴(kuò)大到物聯(lián)網(wǎng)，人們注意到，發(fā)展信息和通信技術(shù)的目標(biāo)是從因特網(wǎng)上發(fā)展而來的，目的是在任何時(shí)間、地點(diǎn)和物體上連接每個(gè)人。總而言之，就是物聯(lián)網(wǎng)。

2.2 射頻識(shí)別技術(shù)

射頻識(shí)別（RFID）又稱電子標(biāo)簽，是一種通過無線信號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀取和記錄相關(guān)數(shù)據(jù)的通信技術(shù)。無需在識(shí)別系統(tǒng)和用戶之間建立機(jī)械或光學(xué)鏈路。RFID技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

RFID的主要部件包括標(biāo)簽、閱讀器和天線。在它們之間，被標(biāo)記的組件和對(duì)，每個(gè)標(biāo)簽都有一個(gè)與對(duì)象ID相關(guān)的相等的電子代碼；它可以被設(shè)計(jì)或構(gòu)造為讀取標(biāo)簽信息的固定設(shè)備（有時(shí)是寫入的）；它在天線標(biāo)簽和讀卡器之間發(fā)送射頻信號(hào)。

目前RFID技術(shù)廣泛應(yīng)用于電子汽車識(shí)別系統(tǒng)、安全物流系統(tǒng)等領(lǐng)域。

2.3 車牌識(shí)別技術(shù)

車牌識(shí)別（VLPR）是一種通過視頻和模塊識(shí)別功能來跟蹤車輛唯一車牌號(hào)的系統(tǒng)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用于與交通自動(dòng)化相關(guān)的領(lǐng)域，如停車收費(fèi)管理和交通控制指標(biāo)測量FIGO。該技術(shù)的基本步驟包括跟蹤車牌號(hào)、分離字符和識(shí)別車牌號(hào)[2]。

2.4 全球定位技術(shù)

全球定位系統(tǒng)（GPS）是獲取目標(biāo)空間位置信息最重要的應(yīng)用技術(shù)。這是美國陸軍20世紀(jì)70年代開發(fā)的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，由24顆通信衛(wèi)星組成全世界的定位系統(tǒng)（GPS）。具有精度高、效率高、易操作等優(yōu)點(diǎn)。GPS全球定位系統(tǒng)由三部分組成：（1）空間面積，衛(wèi)星分布，使全球觀測成為可能。（2）地面控制部分負(fù)責(zé)收集衛(wèi)星傳輸?shù)男畔ⅲ?jì)算衛(wèi)星的距離、相對(duì)距離和大氣校正。（3）用戶設(shè)備8212的部分，GPS信號(hào)接收器。

3 功能設(shè)計(jì)

車輛資源信息管理包括車牌、子車隊(duì)、噸位、駕駛員、車輛空車狀態(tài)等；車輛需求、車隊(duì)需求子車隊(duì)、車隊(duì)記錄的所有車輛信息等。

控制器和控制器的控制功能應(yīng)用于調(diào)度計(jì)劃的控制。根據(jù)運(yùn)輸任務(wù)，運(yùn)營商應(yīng)將部署計(jì)劃發(fā)送給有資質(zhì)的車隊(duì)。調(diào)度計(jì)劃應(yīng)當(dāng)包括運(yùn)輸任務(wù)、調(diào)度時(shí)間、預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間、裝卸地點(diǎn)、車輛登記號(hào)、車隊(duì)調(diào)度時(shí)間。調(diào)度計(jì)劃的詢問功能可以確定被劃分為艦隊(duì)的分布式部署計(jì)劃的狀態(tài)，而不是增加。條件車輛調(diào)度信息：車隊(duì)已提交檢查信息，正在實(shí)施中。車輛調(diào)度計(jì)劃完成。系統(tǒng)通過短信平臺(tái)，自動(dòng)發(fā)出信號(hào)，以短信形式通知當(dāng)事人和車輛乘務(wù)員到達(dá)報(bào)警功能。車隊(duì)提交車輛派遣函后，如果指定車輛未在指定時(shí)間內(nèi)到達(dá)指定地點(diǎn)，系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警，短信平臺(tái)將以短信方式通知被投訴。

交通法院任務(wù)管理部門可就系統(tǒng)委托的所有運(yùn)輸任務(wù)的狀態(tài)進(jìn)行咨詢，這些任務(wù)可細(xì)分為未隨車輛調(diào)度計(jì)劃下達(dá)的運(yùn)輸任務(wù)、已下達(dá)執(zhí)行的運(yùn)輸任務(wù)和已執(zhí)行的運(yùn)輸任務(wù)。

RFID車輛管理RFID是整個(gè)系統(tǒng)的基本核心，即底層最基本的數(shù)據(jù)聚合為低層車輛運(yùn)輸管理系統(tǒng)[3]。整個(gè)系統(tǒng)以RFID電子標(biāo)簽為移動(dòng)數(shù)據(jù)流，通過RFID閱讀器實(shí)時(shí)采集電子標(biāo)簽的ID狀態(tài)，提供給服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫，并記錄這種狀態(tài)的變化，實(shí)時(shí)互聯(lián)網(wǎng)上的信息變化實(shí)質(zhì)上就是變化，獲取的信息和狀態(tài)是物聯(lián)網(wǎng)最基本的應(yīng)用。

遠(yuǎn)程讀卡器安裝在主節(jié)點(diǎn)中。讀卡器的通信接口接收TCP/IP模式。讀卡器和中央管理平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交換應(yīng)使用安裝區(qū)域內(nèi)的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行。首先，讀卡器用于監(jiān)控安裝區(qū)域的關(guān)鍵點(diǎn)。稱重室和計(jì)量節(jié)點(diǎn)對(duì)進(jìn)入廠區(qū)的車輛應(yīng)設(shè)置電子標(biāo)簽。當(dāng)車輛經(jīng)過或接近位于廠區(qū)內(nèi)的任何讀卡器時(shí)，一旦車輛進(jìn)入廠區(qū)，讀卡器將立即感覺到并根據(jù)具體信息將相應(yīng)的電子標(biāo)簽號(hào)、讀卡器自身的編號(hào)和時(shí)間上傳到中心的計(jì)算機(jī)上，可以對(duì)車輛的當(dāng)前狀況、整個(gè)廠區(qū)和特定區(qū)域的統(tǒng)計(jì)信息以及啟動(dòng)事件進(jìn)行評(píng)估。同時(shí)，這些信息可以顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上并存檔到數(shù)據(jù)庫中。

4 基于物聯(lián)網(wǎng)的車輛管理系統(tǒng)方案

4.1 方案介紹

針對(duì)高端社區(qū)、企業(yè)、公共服務(wù)等對(duì)車輛智能化管理要求較高的領(lǐng)域，設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)的車輛管理系統(tǒng)。將物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于本系統(tǒng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、語音提示技術(shù)、短程微波通信技術(shù)、成像數(shù)字處理技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)車輛自動(dòng)識(shí)別和信息管理，提高車輛通行的效率和安全性，并統(tǒng)計(jì)車輛出入數(shù)據(jù)，方便管理人員的調(diào)度，減輕管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效避免倉庫缺口。

4.2 系統(tǒng)模塊組成及工作流程

進(jìn)入控制模塊時(shí)，車輛應(yīng)通過RFID模塊讀取車輛標(biāo)簽中包含的信息，并將其發(fā)送至控制中心模塊。如果數(shù)據(jù)合法，車輛可以進(jìn)入并扣除相應(yīng)的費(fèi)用。同時(shí)，充電信息應(yīng)通過GPRS或互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送至業(yè)主的終端設(shè)備，如果數(shù)據(jù)不合法，則由管理部門人員發(fā)送和處理警報(bào)消息。

當(dāng)車輛進(jìn)入管理單元時(shí)，GPS模塊向控制器發(fā)送定位信息。車主可以隨時(shí)通過終端設(shè)備查詢車輛的確切位置。

當(dāng)車輛準(zhǔn)備離開控制命令單元時(shí)，還需要通過射頻識(shí)別模塊讀取車輛識(shí)別數(shù)據(jù)。如果信息是合法的，可以省略。同時(shí)，如果信息不合法或車主通過終端設(shè)備返回不允許留下的信息，則將扣除數(shù)據(jù)發(fā)送至車主終端設(shè)備、GPRS或互聯(lián)網(wǎng)，發(fā)出警報(bào)，并由車輛控制單元的人員進(jìn)行處理。

5 結(jié)語

本文提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的車輛管理系統(tǒng)解決方案。該系統(tǒng)使車主可以隨時(shí)隨地了解車輛的位置，提高了車輛的安全性，降低了車輛控制單元的人力資源成本，實(shí)現(xiàn)了智能化、高效化的管理，進(jìn)一步提高對(duì)車輛安全性的認(rèn)識(shí)，提高車輛安全技術(shù)的使用權(quán)。