專利名稱：基于rfid和gprs技術的公交子系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種基于RFID和GPRS技術的公交子系統，應用于公交系統。
背景技術：
現有的智能公交系統中，公交車中的車載終端主要是采用短距離RFID技術或GPS 技術為主，短距離RFID的有效識別距離較短，一般為Im以下，效果不是很好。另外，基于GPS 技術的車載終端的定位誤差較大，其次其成本較高。遠距離傳輸技術一般分有線和無線，有線采用的工業總線或者以太網都有者布線和維護成本高的局限性，而無線技術采用的CDMA 的通信費用較高，但低于以短信息來實現GPS信息服務的GSM / SMS;同時，CDMA目前網絡覆蓋面積還相對較小、網絡信號不是很穩定，接通速度介于其它兩種方式之間，也有存在信號不好的問題等。
發明內容
本發明的目的在于提供一種基于RFID和GPRS技術的公交子系統，有力解決了目前公交位置報告系統通信距離短以及傳輸速率慢等問題。本發明的特征在于一種基于RFID和GPRS技術的公交子系統，包括設于公交上的車載終端，設于站臺上的公交站牌系統和遠程數據中心服務器，其特征在于所述車載終端包括有源RFID信號發射系統、CPU和電源系統，所述公交站牌系統包括接收有源RFID信號的有源RFID信號接收系統、CPU、電源系統和用以與遠程數據中心服務器進行通信的GPRS 系統。本發明的優點1、整個系統的成本低；2、數據傳輸費用少；3、短距離通信的距離可以達到IOm以上等。該系統可以應用于城市公交系統，解決乘客公交車候車的問題，乘客再A站臺等公交車，那么，他可以在站牌顯示屏上看到，最近的一輛公交車什么時候能到達本站，以及現在所處的位置。這樣就可以緩解等車焦慮的心情，或可以決定是否需要采用其他的交通方案，為出行解決問題。
圖1為本發明原理框圖。圖2為本發明實施例公交站牌系統框圖。
具體實施例方式參考圖1，一種基于RFID和GPRS技術的公交子系統，包括設于公交上的車載終端， 設于站臺上的公交站牌系統和遠程數據中心服務器，所述車載終端包括有源RFID信號發射系統、CPU和電源系統，所述公交站牌系統包括接收有源RFID信號的有源RFID信號接收系統、CPU、電源系統和用以與遠程數據中心服務器進行通信的GPRS系統。
上述有源RFID信號發射系統可為有源RFID電子標簽。上述有源RFID信號接收系統可為有源RFID閱讀器。具體實施過程車載終端通過有源RFID電子標簽向外發射無線信號，當公交車經過時站牌到有源RFID閱讀器接收到RFID信號，站牌的MCU把數據處理后通過GPRS通信系統發送給遠程數據中心服務器，遠程數據中心服務器處理完數據后再經過GPRS通信系統發給下幾站的站牌，并通知這些站牌目前公交車的具體位置，還需要幾站才能到達，此處的通知形式可通過設于站臺上到顯示屏或播音喇叭來提醒，形式可多樣性。實現過程如下
1、公交車車載終端的設計與實現
車載終端由CPU、時鐘電路、復位電路、晶振電路、串口電路、電源管理系統、實時時鐘系統，以及RFID模塊等組成。其中CPU采用國產宏晶公司89C52芯片，屬于8位處理器，內帶 8K的FLASH程序存儲器，512字節SRAM，3個定時器，4K EEPROM等資源。CPU加上時鐘電路、 復位電路、晶振電路以及電源等組成最小系統。電源管理部分的輸入由3節干電池直接給 CPU供電，同時另一路經過LMl 117-3. 3轉換成3. 3V給RFID系統供電。串口電路可以實現對CPU進行程序固化。實時時鐘系統可以實時給系統顯示當前的時間。RFID模塊采用Nordic公司的NRF24L01射頻收發芯片，工作的頻率為2. 4GHz,內部的組成有頻率合成器、晶體振蕩器、調制器功率，以及放大器等。融合了最新的增強型 Shock Burst技術，另外，可以通過SPI接口在程序中對通信頻道、輸出功率、協議設置進行合理的配置。NRF24L01的功耗較其他同類產品低，以_6dBm的功率發射時，工作電流為9mA ； 接收時，工作電流為12.3mA。同時也提供多種低功率工作模式，比如掉電模式和空閑模式等，允許用戶根據需要進行選擇。該芯片的最遠傳輸距離可以根據需要達到1公里以上，本系統設計的有效距離為20m左右。單芯片GFSK調制，硬件集成OSI鏈路層，增強型Shock Burst技術，自動應答和自動重發功能，地址和CRC校驗，數據傳輸速率為l-2Mbps，SPI速率為O-lOMbps，125 RF頻道，短開關時間跳頻，與其他NRFM系列射頻器件相兼容，QFN20封裝4mm*4mm，供電電壓范圍為1.9-3. 6V。2、公交站牌系統設計與實現
公交站牌系統主要CPU最小系統、顯示系統、啟動電路、電源管理系統、RFID模塊、電平轉換電路、GPRS系統等組成。公交站牌系統的框圖如圖2所示，該系統中的最小系統由MCU 控制器、晶振電路、時鐘電路、復位電路等組成。顯示系統采用分辨率為8*8的帶驅動電路的高亮紅色點陣。RFID模塊還是用NRF24L01射頻模塊。電源管理系統采用DC 9V供電， 先經過LM1117-5. OV進行降壓后一路用于直接給最小系統供電，另一路盡管降壓成3. 3V給 RFID系統供電。同時，DC 9V通過電源管理系統降壓加大電流后給GPRS系統供電，本GPRS 系統的工作電壓為3. 4V-4. 7V均可，一般推薦4. 2V供電。電平轉化電路用于實現CPU電路接口電平和GPRS模塊電平的匹配，這里主要是對RXD和T)(D兩路信號進行轉換，使兩個系統的電平兼容。系統中的GPRS模塊采用華為公司的GTM900-C模塊，使用AT命令集，通過UART 接口與外部CPU通信，主要實現無線發送和接收、基帶處理、音頻處理等功能。鍵盤、IXD (Liquid Crystal Display)等外部設備由外部CPU進行控制。GTM900-C的的工作頻段為 EGSM900/GSM1800 雙頻；最大發射功率為 EGSM900 Class4(2ff) ,GSM1800 Classl(Iff)；接收靈敏度 <_106dBm ;GPRS 數據業務GPRS CLASS 10、編碼方式 CS 1，CS 2，CS 3，CS 4，最高速率可達85. 6Kbit/s，支持PBCCH，內嵌TCP/IP協議；支持多鏈接，提供ACK應答，提供大容量緩存；協議支持GSM/GPRS Wiase2/2+、支持華為GT800協議；AT命令GSM標準AT命令、 V. 25 AT命令、華為擴展的AT命令；GTM900-C模塊內部邏輯組成有音頻處理單元，數字基帶處理單元、AD/DA轉換單元、射頻天線開關單元、串口處理單元、CPU單元、模擬基帶處理單元、射頻收發單元、電源管理單元、數據和程序存儲單元、SIM卡處理單元、射頻信號功放單元等。 以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種基于RFID和GPRS技術的公交子系統，包括設于公交上的車載終端，設于站臺上的公交站牌系統和遠程數據中心服務器，其特征在于所述車載終端包括有源RFID信號發射系統、CPU和電源系統，所述公交站牌系統包括接收有源RFID信號的有源RFID信號接收系統、CPU、電源系統和用以與遠程數據中心服務器進行通信的GPRS系統。
2.根據權利1所述的基于RFID和GPRS技術的公交子系統，其特征在于所述有源RFID 信號發射系統可為有源RFID電子標簽。
3.根據權利1所述的基于RFID和GPRS技術的公交子系統，其特征在于所述有源RFID 信號接收系統可為有源RFID閱讀器。
4.根據權利1所述的基于RFID和GPRS技術的公交子系統，其特征在于所述車載終端還包括時鐘電路、復位電路、晶振電路、串口電路、實時時鐘系統。
5.根據權利1所述的基于RFID和GPRS技術的公交子系統，其特征在于所述公交站牌系統還包括顯示系統、啟動電路、電平轉換電路。
全文摘要
本發明涉及一種基于RFID和GPRS技術的公交子系統，包括設于公交上的車載終端，設于站臺上的公交站牌系統和遠程數據中心服務器，其特征在于所述車載終端包括有源RFID信號發射系統、CPU和電源系統，所述公交站牌系統包括接收有源RFID信號的有源RFID信號接收系統、CPU、電源系統和用以與遠程數據中心服務器進行通信的GPRS系統。本發明的整個系統的成本低，數據傳輸費用少，短距離通信的距離可以達到10m以上等。
文檔編號G08G1/123GK102496299SQ20111040282
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月7日 優先權日2011年12月7日
發明者何明華, 樊明輝, 湯云東, 高海云 申請人:福州大學, 福州新大眾電子有限公司