基于射頻識別的公交車位置告知和監(jiān)控系統(tǒng)及實現(xiàn)方法

專利名稱：基于射頻識別的公交車位置告知和監(jiān)控系統(tǒng)及實現(xiàn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下基于RFID技術的公交車位置告知和監(jiān)控系統(tǒng)的實 現(xiàn)方法，以及該系統(tǒng)的軟硬件實現(xiàn)，兩者有機結(jié)合構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下的基于RFID的公交車 位置告知和監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)，屬于物聯(lián)網(wǎng)和無線通信的交叉領域。
背景技術：
物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的，它的定義很簡單把所有物品通過射頻識別 (RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行 信息交換和通訊，實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。隨著技術不斷進步，國際電信 聯(lián)盟于2005年正式提出物聯(lián)網(wǎng)概念，而今年奧巴馬就職演講后對IBM提出的“智慧地球”積 極響應后，物聯(lián)網(wǎng)再次引起廣泛關注。而我國官方近期對傳感網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng)的另一稱謂)的 多次提議表示我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也正式提上議事日程，同時也表明我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將加 快。所謂“物聯(lián)網(wǎng)”(Internet of Things)，指的是將各種信息傳感設備，如傳感器節(jié) 點、射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié) 合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)框架應該由安全的API接口、骨干網(wǎng)絡、可通過標準 接口接入到骨干網(wǎng)絡的設備網(wǎng)絡構(gòu)成。物聯(lián)網(wǎng)又稱“傳感網(wǎng)”，以互聯(lián)網(wǎng)為代表的計算機網(wǎng)絡技術是二十世紀計算機科學 的一項偉大成果，它給我們的生活帶來了深刻的變化，然而在目前，網(wǎng)絡功能再強大，網(wǎng)絡 世界再豐富，也終究是虛擬的，它與我們所生活的現(xiàn)實世界還是相隔的，在網(wǎng)絡世界中，很 難感知現(xiàn)實世界，很多事情還是不可能的，時代呼喚著新的網(wǎng)絡技術。RFID誕生于二戰(zhàn)期間，是英文Radio Frequency Identif ication技術的縮寫，指 利用無線射頻傳輸技術來存儲數(shù)據(jù)和檢索數(shù)據(jù)的過程，是非接觸式自動識別技術的一種。 RFID系統(tǒng)的目標是通過合適的標簽傳送數(shù)據(jù)，用機器可讀的方法來檢索數(shù)據(jù)，在合適的時 間、地點滿足特別的應用需求。RFID按應用頻率的不同分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)、微波(MW)，相 對應的代表性頻率分別為低頻135KHz以下、高頻13. 56MHz、超高頻860M 960MHz、微波 2. 4G，5. 8G。RFID按照能源的供給方式分為無源RFID，有源RFID，以及半有源RFID。無源RFID 讀寫距離近，價格低；有源RFID可以提供更遠的讀寫距離，但是需要電池供電，成本要更高 一些，適用于遠距離讀寫的應用場合。RFID的基本組成部分標簽(Tag)由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體 上標識目標對象；天線(Antenna)在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。閱讀器(Reader)讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；RFID應用系統(tǒng)的基本工作原理是RFID標簽進入讀寫器的射頻場后，無源RFID標 簽接收讀寫器發(fā)出的射頻信號，依靠感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信 息，有源標簽則主動發(fā)送某一頻率的信號，讀寫器接收后進行有關的數(shù)據(jù)處理。本發(fā)明在物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)下，通過聯(lián)網(wǎng)的RFID讀寫器確定公交車位置，和到達指定 位置的時間來預測公交車到站時間，向選擇公交出行的市民提供公交車信息。

發(fā)明內(nèi)容
技術問題本發(fā)明的目的是針對市民選擇公交車出行時在公交站臺無法知道公交 車何時到來的不便以及公交公司希望對公交車行駛狀況進行監(jiān)控的需求，提出一種物聯(lián)網(wǎng) 環(huán)境下基于RFID (射頻識別)的公交車位置告知和監(jiān)控系統(tǒng)及實現(xiàn)方法。該系統(tǒng)由站點智 能終端，RFID標簽，管理終端軟件，互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器和數(shù)據(jù)服務器組成。這五大部分 相互配合完成對公交車位置和行駛狀況進行監(jiān)控。最終的目的是實現(xiàn)智能化，人性化的公 交服務系統(tǒng)，從而提高公交形象，吸引更多市民選擇公交，構(gòu)建低碳的和諧社會。技術方案本發(fā)明所提出的一種物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下基于RFID的公交車位置告知和監(jiān) 控系統(tǒng)由有源的RFID標簽對公交車進行標記，在公交站點設置集成了 RFID讀寫器、信息顯 示LED點陣屏、GPRS無線網(wǎng)絡模塊的智能終端。公交車通過本站點時RFID讀寫器讀取到 站的公交車RFID信息再加上該輛公交車在本站點的入站，出站時間通過移動GPRS網(wǎng)絡發(fā) 送給數(shù)據(jù)服務器，數(shù)據(jù)服務器將各終端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)處理后存入數(shù)據(jù)庫并向各終端返回 各站點各路公交車的到站信息并按經(jīng)驗值給出到達各站點時間的估計值。互聯(lián)網(wǎng)短信網(wǎng)關 服務器負責接受用戶的短信查詢請求，與數(shù)據(jù)服務器交互后返回查詢結(jié)果。智能終端將在 本站點停靠的公交車目前所處位置(已到哪一站)以及預計到達本站的剩余時間在LED點 陣屏幕上顯示出來。等車的乘客可通過屏幕知道自己所等的公交車目前已到哪一站，距離 本站還有幾站路，根據(jù)以往經(jīng)驗值估算的到站剩余時間和其他的一些提示信息等。本發(fā)明的系統(tǒng)由公交車有源RFID標簽，站點智能終端，始發(fā)/終點站管理終端軟 件，互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器和數(shù)據(jù)服務器五部分組成1、公交車有源RFID標簽是部署在公交車上的標識，這里采用有源標簽是因為有 源標簽和讀寫器的可靠通信距離比無源標簽遠的多，在復雜的交通環(huán)境下可以更可靠的與 讀寫器通信。2、站點智能終端集成了 RFID讀寫器、信息顯示LED點陣屏、GPRS無線網(wǎng)絡模塊， RFID讀寫器讀寫到站?？抗卉嘡FID標簽，LED點陣屏顯示公交車位置和其他的提示信 息，GPRS無線網(wǎng)絡模塊實現(xiàn)終端通過GPRS網(wǎng)絡與服務器之間，以及智能終端之間的無線通3、管理終端軟件的功能是便于各級管理部門對系統(tǒng)的日常管理和維護，提供日常 業(yè)務支撐。4、互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器提供了短信查詢公交位置和到達指定站點大致時間的 功能，用戶可以通過手機短信發(fā)送要查詢的公交線路和站點至互聯(lián)網(wǎng)短信網(wǎng)關服務器，短 信網(wǎng)關服務器查詢數(shù)據(jù)服務器給出出行建議。5、數(shù)據(jù)服務器負責公交車各項信息數(shù)據(jù)的存儲、處理，接受智能終端和互聯(lián)網(wǎng)短信網(wǎng)關服務器的查詢等操作。本發(fā)明的實現(xiàn)步驟如下步驟1)設計系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。步驟2)射頻標簽的設計與實現(xiàn)。針對公交站點環(huán)境復雜，公交車自身會對讀寫器 與標簽的通信產(chǎn)生負面影響。本系統(tǒng)中采用的RFID標簽使用有源的超高頻O. 4GHz)RFID 標簽。RFID標簽的存儲器中應存有以下內(nèi)容公交車車牌，路線名，車次，車型，駕駛員信息等。步驟3)公交站點智能終端的硬件設計與實現(xiàn)。站點智能終端是一個集成了 RFID 讀寫器、信息顯示LED點陣屏、GPRS無線網(wǎng)絡等模塊的嵌入式系統(tǒng)。智能終端可以選用基 于ARM內(nèi)核的多功能片上系統(tǒng)(SOC)作為核心處理器，考慮到要實現(xiàn)多任務以及對無線網(wǎng) 絡的支持，嵌入式操作系統(tǒng)是必不可少的。因此，在選擇片上系統(tǒng)時要注意它對常見嵌入式 操作系統(tǒng)的支持情況。RFID讀寫器模塊、LED點陣屏，GPRS無線網(wǎng)絡模塊等作為系統(tǒng)外設 通過相應的通信接口與片上系統(tǒng)(SOC)連接。步驟4)站點智能終端的平臺軟件設計。首先要確定采用的嵌入式操作系統(tǒng)，目前 成熟穩(wěn)定的嵌入式操作系統(tǒng)有Windows CE，Linux，VxWorks等?？紤]到大面積推廣的成本 問題，本系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)。然后要將嵌入式Linux移植到我們步驟3)中設 計的硬件平臺上，編寫設備驅(qū)動。步驟5)站點智能終端應用程序設計。站點智能終端等間隔的嘗試讀取路過本站 的公交車的RFID標簽，記錄下每輛進入讀寫范圍公交車的時間和最后一次成功讀取的時 間最后該輛公交車離開本站的時間。智能終端將進入，離開本站的時間和其他一些信息通 過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送給數(shù)據(jù)服務器。智能終端也通過GPRS網(wǎng)絡接收數(shù)據(jù)服務器的進過本站車 輛的信息，經(jīng)過處理后顯示在LED點陣屏幕上。根據(jù)上述流程編寫應用程序。步驟6)部署數(shù)據(jù)服務器。首先要根據(jù)需求選擇合適的服務器和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 產(chǎn)品。再根據(jù)選擇的平臺進行數(shù)據(jù)庫設計。步驟7)部署互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器。互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器通過運營商的互聯(lián) 網(wǎng)短信網(wǎng)關(ISMG)與移動網(wǎng)內(nèi)的短信中心通信，接受用戶的查詢請求。互聯(lián)網(wǎng)短信應用服 務器在收到查詢請求后，根據(jù)請求內(nèi)容生成數(shù)據(jù)服務器查詢請求，再發(fā)送給數(shù)據(jù)服務器。數(shù) 據(jù)服務器將查詢的結(jié)果返回給互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器，互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器根據(jù)查詢結(jié) 果生成返回給用戶的出行建議，再通過ISMG發(fā)送給用戶。這一步驟中要選擇合適的服務器 產(chǎn)品和ISMG的API接口進行應用層的開發(fā)，完成前面所敘述的功能。此外，要與運營商合 作協(xié)商，確定用戶通過短信查詢以及向用戶發(fā)送短信的資費標準。步驟8)管理終端軟件的設計實現(xiàn)。終端軟件的實現(xiàn)可以有兩種方式B/S (瀏覽 器/服務器)、C/S (客戶/服務器)。B/S方式是將使用Web技術將各項管理功能通過Web 的方式實現(xiàn)，各級部門只需通過瀏覽器即可實現(xiàn)各項管理操作，而無需安裝專門的客戶端 軟件。采用B/S方式需要另外假設Web服務器，各級管理部門的管理操作通過Web服務器 實現(xiàn)對數(shù)據(jù)服務器的操作實現(xiàn)。C/S方式下客戶端利用Socket通信和VPN技術實現(xiàn)對數(shù)據(jù) 服務器的訪問。步驟9)站點智能終端的部署。智能終端采用分離式外置天線來增加通信距離和 可靠性。天線的增益根據(jù)公交站點的大小進行選擇，天線和顯示屏幕的放置位置要結(jié)合具體的站點情況綜合考慮。步驟10)公交到站時間經(jīng)驗值的獲取。站點智能終端部署，調(diào)試完成后要先經(jīng)過 一段時間的測試運行，系統(tǒng)穩(wěn)定工作后要先測試各路、各車型的公交車在一天的若干個典 型的時間段的進站，離站時間，發(fā)送給數(shù)據(jù)服務器，服務器統(tǒng)計這若干個典型時間段各路、 各車型的公交車從某一站點行駛至下一站點所需的經(jīng)驗時間，并存儲至對應的表項。該經(jīng) 驗值將根據(jù)以后得到的時間進行統(tǒng)計更新，以盡量保證經(jīng)驗值更接近實際值。有益效果本發(fā)明提出的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下基于RFID的公交車位置告知和監(jiān)控系統(tǒng) 具有以下優(yōu)點(1)相對于目前已有的公交車位置告知系統(tǒng)以更低的成本實現(xiàn)了公交車位置的 告知和監(jiān)控，更是提供了在去公交站臺等車之前可以通過手機短信的方式查詢公交到站時 間，并可獲得出行建議的功能，這大大方便了市民出行，也減少了在等公交車上浪費的時 間，特別是在炎炎夏日意義更大。(2)本發(fā)明也使得公交公司可以監(jiān)控公交車的運行情況，得知公交車是否有溜站， 拒載的違規(guī)情況和其他異常情況。如果公交車的離站時間與進站時間相隔低于某個閾值 (由經(jīng)驗得出)則可認為該車在某站點沒有停車載客，讓乘客下車。(3)本發(fā)明也可作為公交公司的日常運行，維護的自動化系統(tǒng)?？梢源蟠蠼档凸?公司的運營成本。(4)大面積推廣后本發(fā)明可以大大改善市民的公交出行體驗，提升公交形象，也可 以達到節(jié)能減排，構(gòu)建低碳和諧社會的目的。


圖1是本發(fā)明的體系結(jié)構(gòu)圖，顯示了本發(fā)明的體系結(jié)構(gòu)。圖2是一種可行的系統(tǒng)實施示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實現(xiàn)了一種低成本公交車位置告知和監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)由站點智能終端， RFID標簽，管理終端軟件，互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器和數(shù)據(jù)服務器組成。系統(tǒng)的具體實施方式
首先要設計實現(xiàn)這五個子系統(tǒng)。下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細描述。應當明確，以下內(nèi)容僅僅用來描述本發(fā)明 而不作為對本發(fā)明的限制。1、公交車有源RFID標簽是部署在公交車上的標識，這里采用有源標簽是因為有 源標簽和讀寫器的可靠通信距離比無源標簽遠的多，在復雜的交通環(huán)境下可以更可靠的與 讀寫器通信。2、站點智能終端集成了 RFID讀寫器、信息顯示LED點陣屏、GPRS無線網(wǎng)絡模塊， RFID讀寫器讀寫到站?？抗卉嘡FID標簽，LED點陣屏顯示公交車位置和其他的提示信 息，GPRS無線網(wǎng)絡模塊實現(xiàn)終端通過GPRS網(wǎng)絡與服務器之間，以及智能終端之間的無線通信。3、管理終端軟件的功能是便于各級管理部門對系統(tǒng)的日常管理和維護，提供日常 業(yè)務支撐。
4、互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器提供了短信查詢公交位置和到達指定站點大致時間的 功能，用戶可以通過手機短信發(fā)送要查詢的公交線路和站點至互聯(lián)網(wǎng)短信網(wǎng)關服務器，短 信網(wǎng)關服務器查詢數(shù)據(jù)服務器給出出行建議。5、數(shù)據(jù)服務器負責公交車各項信息數(shù)據(jù)的存儲、處理，接受智能終端和互聯(lián)網(wǎng)短 信網(wǎng)關服務器的查詢等操作。本發(fā)明的實現(xiàn)步驟如下步驟1)設計系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。步驟2)射頻標簽的設計與實現(xiàn)。針對公交站點環(huán)境復雜，公交車自身會對讀寫器 與標簽的通信產(chǎn)生負面影響。本系統(tǒng)中采用的RFID標簽使用有源的超高頻O. 4GHz)RFID 標簽。RFID標簽的存儲器中應存有以下內(nèi)容公交車車牌，路線名，車次，車型，駕駛員信息寸。步驟3)公交站點智能終端的硬件設計與實現(xiàn)。站點智能終端是一個集成了 RFID 讀寫器、信息顯示LED點陣屏、GPRS無線網(wǎng)絡等模塊的嵌入式系統(tǒng)。智能終端可以選用基 于ARM內(nèi)核的多功能片上系統(tǒng)(SOC)作為核心處理器，考慮到要實現(xiàn)多任務以及對無線網(wǎng) 絡的支持，嵌入式操作系統(tǒng)是必不可少的。因此，在選擇片上系統(tǒng)時要注意它對常見嵌入式 操作系統(tǒng)的支持情況。RFID讀寫器模塊、LED點陣屏，GPRS無線網(wǎng)絡模塊等作為系統(tǒng)外設 通過相應的通信接口與片上系統(tǒng)(SOC)連接。步驟4)站點智能終端的平臺軟件設計。首先要確定采用的嵌入式操作系統(tǒng)，目前 成熟穩(wěn)定的嵌入式操作系統(tǒng)有Windows CE，Linux，VxWorks等。考慮到大面積推廣的成本 問題，本系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)。然后要將嵌入式Linux移植到我們步驟3)中設 計的硬件平臺上，編寫設備驅(qū)動。步驟5)站點智能終端應用程序設計。站點智能終端等間隔的嘗試讀取路過本站 的公交車的RFID標簽，記錄下每輛進入讀寫范圍公交車的時間和最后一次成功讀取的時 間最后該輛公交車離開本站的時間。智能終端將進入，離開本站的時間和其他一些信息通 過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送給數(shù)據(jù)服務器。智能終端也通過GPRS網(wǎng)絡接收數(shù)據(jù)服務器的進過本站車 輛的信息，經(jīng)過處理后顯示在LED點陣屏幕上。根據(jù)上述流程編寫應用程序。步驟6)部署數(shù)據(jù)服務器。首先要根據(jù)需求選擇合適的服務器和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 產(chǎn)品。再根據(jù)選擇的平臺進行數(shù)據(jù)庫設計。步驟7)部署互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器。互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器通過運營商的互聯(lián) 網(wǎng)短信網(wǎng)關(ISMG)與移動網(wǎng)內(nèi)的短信中心通信，接受用戶的查詢請求?；ヂ?lián)網(wǎng)短信應用服 務器在收到查詢請求后，根據(jù)請求內(nèi)容生成數(shù)據(jù)服務器查詢請求，再發(fā)送給數(shù)據(jù)服務器。數(shù) 據(jù)服務器將查詢的結(jié)果返回給互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器，互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器根據(jù)查詢結(jié) 果生成返回給用戶的出行建議，再通過ISMG發(fā)送給用戶。這一步驟中要選擇合適的服務器 產(chǎn)品和ISMG的API接口進行應用層的開發(fā)，完成前面所敘述的功能。此外，要與運營商合 作協(xié)商，確定用戶通過短信查詢以及向用戶發(fā)送短信的資費標準。步驟8)管理終端軟件的設計實現(xiàn)。終端軟件的實現(xiàn)可以有兩種方式B/S (瀏覽 器/服務器)、C/S (客戶/服務器)。B/S方式是將使用Web技術將各項管理功能通過Web 的方式實現(xiàn)，各級部門只需通過瀏覽器即可實現(xiàn)各項管理操作，而無需安裝專門的客戶端 軟件。采用B/S方式需要另外假設Web服務器，各級管理部門的管理操作通過Web服務器實現(xiàn)對數(shù)據(jù)服務器的操作實現(xiàn)。C/S方式下客戶端利用Socket通信和VPN技術實現(xiàn)對數(shù)據(jù) 服務器的訪問。步驟9)站點智能終端的部署。智能終端采用分離式外置天線來增加通信距離和 可靠性。天線的增益根據(jù)公交站點的大小進行選擇，天線和顯示屏幕的放置位置要結(jié)合具 體的站點情況綜合考慮。步驟10)公交到站時間經(jīng)驗值的獲取。站點智能終端部署，調(diào)試完成后要先經(jīng)過 一段時間的測試運行，系統(tǒng)穩(wěn)定工作后要先測試各路、各車型的公交車在一天的若干個典 型的時間段的進站，離站時間，發(fā)送給數(shù)據(jù)服務器，服務器統(tǒng)計這若干個典型時間段各路、 各車型的公交車從某一站點行駛至下一站點所需的經(jīng)驗時間，并存儲至對應的表項。該經(jīng) 驗值將根據(jù)以后得到的時間進行統(tǒng)計更新，以盡量保證經(jīng)驗值更接近實際值。
權(quán)利要求
1.一種基于射頻識別的公交車位置告知和監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)由公交車有源 RFID標簽，站點智能終端，始發(fā)、終點站管理終端軟件、互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器和數(shù)據(jù)服務 器五部分組成；由有源的RFID標簽對公交車進行標記，在公交站點設置集成了由RFID讀 寫器、信息顯示LED點陣屏、GPRS無線網(wǎng)絡模塊組成的站點智能終端；公交車通過本站點 時RFID讀寫器讀取到站的公交車RFID信息再加上該輛公交車在本站點的入站，出站時間 通過移動GPRS網(wǎng)絡發(fā)送給數(shù)據(jù)服務器，數(shù)據(jù)服務器將各終端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)處理后存入 數(shù)據(jù)庫并向各終端返回各站點各路公交車的到站信息并按經(jīng)驗值給出到達各站點時間的 估計值，互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器負責接受用戶的短信查詢請求，與數(shù)據(jù)服務器交互后返回 查詢結(jié)果；智能終端將在本站點?？康墓卉嚹壳八幬恢靡约邦A計到達本站的剩余時間 在LED點陣屏幕上顯示出來；等車的乘客可通過屏幕知道自己所等的公交車目前已到哪一 站，距離本站還有幾站路，根據(jù)以往經(jīng)驗值估算的到站剩余時間和其他的一些提示信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于射頻識別的公交車位置告知和監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其 特征在于該方法的具體實現(xiàn)方法如下步驟1).設計系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，步驟2).射頻標簽的設計與實現(xiàn)針對公交站點環(huán)境復雜，公交車自身會對讀寫器與 標簽的通信產(chǎn)生負面影響，采用的RFID標簽使用有源的2. 4GHz超高頻RFID標簽，RFID標 簽的存儲器中應存有以下內(nèi)容公交車車牌，路線名，車次，車型，駕駛員信息，步驟3).公交站點智能終端的硬件設計與實現(xiàn)站點智能終端是一個集成了 RFID讀寫 器、信息顯示LED點陣屏、GPRS無線網(wǎng)絡等模塊的嵌入式系統(tǒng)，智能終端選用基于ARM內(nèi)核 的多功能片上系統(tǒng)SOC作為核心處理器；RFID讀寫器模塊、LED點陣屏、GPRS無線網(wǎng)絡模塊 作為系統(tǒng)外設通過相應的通信接口與片上系統(tǒng)SOC連接，步驟4).站點智能終端的平臺軟件設計首先要確定采用的嵌入式操作系統(tǒng)，即采用 嵌入式Linux操作系統(tǒng)，然后要將嵌入式Linux移植到步驟3)中設計的硬件平臺上，編寫 設備驅(qū)動，步驟5).站點智能終端應用程序設計站點智能終端等間隔的嘗試讀取路過本站的 公交車的RFID標簽，記錄下每輛進入讀寫范圍公交車的時間和最后一次成功讀取的時間 最后該輛公交車離開本站的時間，智能終端將進入，離開本站的時間和其他一些信息通過 GPRS網(wǎng)絡發(fā)送給數(shù)據(jù)服務器，智能終端也通過GPRS網(wǎng)絡接收數(shù)據(jù)服務器的進過本站車輛 的信息，經(jīng)過處理后顯示在LED點陣屏幕上，根據(jù)上述流程編寫應用程序，步驟6)部署數(shù)據(jù)服務器首先要根據(jù)需求選擇合適的服務器和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)產(chǎn)品， 再根據(jù)選擇的平臺進行數(shù)據(jù)庫設計，步驟7)部署互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器通過運營商的互聯(lián)網(wǎng)短 信網(wǎng)關ISMG與移動網(wǎng)內(nèi)的短信中心通信，接受用戶的查詢請求，互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器在 收到查詢請求后，根據(jù)請求內(nèi)容生成數(shù)據(jù)服務器查詢請求，再發(fā)送給數(shù)據(jù)服務器；數(shù)據(jù)服務 器將查詢的結(jié)果返回給互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器，互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器根據(jù)查詢結(jié)果生成 返回給用戶的出行建議，再通過ISMG發(fā)送給用戶，這一步驟中要選擇合適的服務器產(chǎn)品和 ISMG的API接口進行應用層的開發(fā)，完成前面所敘述的功能，此外，要與運營商合作協(xié)商， 確定用戶通過短信查詢以及向用戶發(fā)送短信的資費標準，步驟8)管理終端軟件的設計實現(xiàn)終端軟件的實現(xiàn)可以有兩種方式瀏覽器B/服務器S、客戶C/服務器S ；B/S方式是將使用Web技術將各項管理功能通過Web的方式實現(xiàn)， 各級部門只需通過瀏覽器即可實現(xiàn)各項管理操作，而無需安裝專門的客戶端軟件，采用B/S 方式需要另外假設Web服務器，各級管理部門的管理操作通過Web服務器實現(xiàn)對數(shù)據(jù)服務 器的操作實現(xiàn)，C/S方式下客戶端利用Socket通信和VPN技術實現(xiàn)對數(shù)據(jù)服務器的訪問，步驟9)站點智能終端的部署智能終端采用分離式外置天線來增加通信距離和可靠 性，天線的增益根據(jù)公交站點的大小進行選擇，天線和顯示屏幕的放置位置要結(jié)合具體的 站點情況綜合考慮，步驟10)公交到站時間經(jīng)驗值的獲取站點智能終端部署，調(diào)試完成后要先經(jīng)過一段 時間的測試運行，系統(tǒng)穩(wěn)定工作后要先測試各路、各車型的公交車在一天的若干個典型的 時間段的進站，離站時間，發(fā)送給數(shù)據(jù)服務器，服務器統(tǒng)計這若干個典型時間段各路、各車 型的公交車從某一站點行駛至下一站點所需的經(jīng)驗時間，并存儲至對應的表項；該經(jīng)驗值 將根據(jù)以后得到的時間進行統(tǒng)計更新，以盡量保證經(jīng)驗值更接近實際值。
全文摘要
基于射頻識別的公交車位置告知和監(jiān)控系統(tǒng)及實現(xiàn)方法涉及物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下基于RFID技術的公交車位置告知和監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，以及該系統(tǒng)的軟硬件實現(xiàn)，兩者有機結(jié)合構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下的基于RFID的公交車位置告知和監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)，基于射頻識別的公交車位置告知和監(jiān)控系統(tǒng)由公交車有源RFID標簽，站點智能終端，始發(fā)、終點站管理終端軟件、互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器和數(shù)據(jù)服務器五部分組成；實現(xiàn)方法為設計系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，射頻標簽的設計與實現(xiàn)，公交站點智能終端的硬件設計與實現(xiàn)，站點智能終端的平臺軟件設計，站點智能終端應用程序設計，部署數(shù)據(jù)服務器，部署互聯(lián)網(wǎng)短信應用服務器，管理終端軟件的設計實現(xiàn)，站點智能終端的部署，公交到站時間經(jīng)驗值的獲取。
文檔編號G06F17/30GK102129467SQ20111006892
公開日2011年7月20日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者凡高娟, 孫力娟, 張軍強, 沙超, 王汝傳, 肖甫, 蔣凌云, 馬振徽, 黃海平 申請人:南京郵電大學