【基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧物流模式的實(shí)現(xiàn)10000字（論文）】

基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧物流模式的實(shí)現(xiàn)摘要：隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬技術(shù)的迅猛發(fā)展和企業(yè)自身的發(fā)展的需要,物流企業(yè)必須重視物流配送系統(tǒng)的信息化管理,來降低物流成本。智能物流配送建設(shè)的目標(biāo)就是以利用高新科技手段實(shí)現(xiàn)智能物流為核心,大大加快貨物在物流過程中的流通速度,減少人工操作失誤,降低管理成本,達(dá)到全局資源利用最大化,整個(gè)鏈條集約化以及工作最大程度的自動(dòng)化、最優(yōu)化、簡易化。研究物聯(lián)網(wǎng)化的智能配送系統(tǒng)具有十分重要的意義,本文提出了一種在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能物流配送系統(tǒng)的解決方案。關(guān)鍵字：物流網(wǎng)，智能物流，物流配送，實(shí)現(xiàn)目錄第一章緒論 第一章緒論1.1研究背景1.1.1物聯(lián)網(wǎng)的定義物聯(lián)網(wǎng)的概念早在1999年就已經(jīng)提出。所謂的“物聯(lián)網(wǎng)”（InternetofThings），就是指通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把物品與互聯(lián)網(wǎng)相連，進(jìn)行信息交換及通訊，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控、管理的一種網(wǎng)絡(luò)，其目的是為了讓所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，方便識(shí)別和管理。下圖是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中射頻識(shí)別技術(shù)工作的原理圖。1.1.2智慧物流的定義及特征智慧物流是基于物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用基礎(chǔ)上，利用先進(jìn)的信息采集、信息處理、信息流通和信息管理技術(shù)，完成包括運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、配送、包裝、裝卸等多項(xiàng)基本活動(dòng)的，貨物從供應(yīng)者向需求者移動(dòng)的整個(gè)過程，為供方提供最大化利潤，為需方提供最佳服務(wù)，同時(shí)消耗最少的自然資源和社會(huì)資源，最大限度地保護(hù)好生態(tài)環(huán)境的整體智能社會(huì)物流管理體系。智慧物流的主要特征有:①多元化的數(shù)據(jù)采集、感知技術(shù)。基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧物流，面對的是形式多樣、信息關(guān)系異常復(fù)雜的各類數(shù)據(jù)，多元化的數(shù)據(jù)采集、感知技術(shù)，為智慧物流提供了基本的技術(shù)支撐。②泛在網(wǎng)絡(luò)支撐下可靠的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，泛在網(wǎng)絡(luò)將成為信息通訊網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施，在與其他網(wǎng)絡(luò)融合的基礎(chǔ)上，提供給智慧物流可靠的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，為人們準(zhǔn)確地提供各類信息。③基于海量信息資源的智慧決策、安全保障及管理技術(shù)。對物聯(lián)網(wǎng)海量感知信息的加工處理，是智慧物流進(jìn)行智慧決策的前提。1.1.3物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于物流的原理由于物流企業(yè)在供應(yīng)鏈中的特殊位置，導(dǎo)致其對信息資源的掌握相對于集中，物流企業(yè)參與了物品的配送、倉儲(chǔ)、加工、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，這是其能全面獲得信息的基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)使用EPC電子標(biāo)簽對物品的唯一標(biāo)識(shí)，將物流過程中不同的貨品、集裝箱、托盤、倉庫進(jìn)行分層次編碼，當(dāng)讀寫器得到大量的不同層次的EPC標(biāo)簽信息時(shí)，系統(tǒng)就可以辨出他們的不同，并根據(jù)需要對信息進(jìn)行處理，達(dá)到快速分級(jí)的效果?？梢詫唧w物品監(jiān)控，并利用數(shù)據(jù)庫將該物品的信息進(jìn)行共享，突破了傳統(tǒng)信息傳播模式的阻礙，克服信息傳播途徑中的延遲，以便供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)的利用，物流企業(yè)就可以對所提供的信息進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的追蹤，掌握物品市場的供求情況。這就是說，物流企業(yè)可以根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)提供的物品信息，對物品的規(guī)模、銷售渠道、運(yùn)輸和成本等信息進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的銷售、庫存、配送信息的收集，使企業(yè)可以追蹤到產(chǎn)品的一切信息，從而可以為企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃、庫存計(jì)劃、銷售計(jì)劃等規(guī)劃過程提供支持。物聯(lián)網(wǎng)在全球范圍內(nèi)對每個(gè)物品追蹤、監(jiān)控的全新理念，將從根本上提高對物品生產(chǎn)、配送、倉儲(chǔ)、銷售等環(huán)節(jié)的監(jiān)控水平，將成為繼條碼技術(shù)后，變革商品零售、配送及跟蹤管理模式的一項(xiàng)全新技術(shù)，從根本上改變供應(yīng)鏈流程和管理的原始手段。在物流業(yè)中物聯(lián)網(wǎng)主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：智能配送的可視化管理網(wǎng)絡(luò)。這是基于GPS衛(wèi)星定位技術(shù)，對配送車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)、可視化、在線調(diào)度和管理的系網(wǎng)絡(luò)，來實(shí)現(xiàn)物流的透明化、可視化管理。建立全自動(dòng)化物流配送中心。實(shí)現(xiàn)局域內(nèi)物流作業(yè)的智能控制、自動(dòng)化操作?；赗FID等技術(shù)，建立產(chǎn)品的可追溯系統(tǒng)。可追溯系統(tǒng)為保證食品安全提供了結(jié)實(shí)的物流保障。企業(yè)的智慧供應(yīng)鏈。智慧供應(yīng)鏈用于滿足客戶大量的需求，這些都對物流業(yè)的發(fā)展意義非常重大。最初的時(shí)候可能會(huì)因?yàn)槌杀镜膯栴}，商品物流不能使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，如木材、機(jī)電、油品，而率先使用物聯(lián)網(wǎng)的是煙酒、奢侈品、汽車等高附加值的物流產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)在物流業(yè)的應(yīng)用將顯現(xiàn)如下趨勢：

供應(yīng)鏈和生產(chǎn)相融合，隨著標(biāo)簽與傳感器網(wǎng)絡(luò)的普及，物與物的互聯(lián)互通，將給物流系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、采購系統(tǒng)、銷售系統(tǒng)的融合打下基礎(chǔ)。智慧物流網(wǎng)絡(luò)開放共享，逐步融入社會(huì)物聯(lián)網(wǎng)。物流與人們生活密切相關(guān)，不僅產(chǎn)品追溯系統(tǒng)，今后其他的物流系統(tǒng)也將根據(jù)需要融入社會(huì)物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，如：物流與交通、智能安防、智能檢測、智慧采購等。（3）多種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成并在智慧物流中體現(xiàn)，目前在物流業(yè)應(yīng)用較多的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是RFID和GPS技術(shù)，今后隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，傳感技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、M2M技術(shù)等也將逐步在現(xiàn)代物流展現(xiàn)。

（4）物流領(lǐng)域中的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新模式也會(huì)不斷的涌現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)是聚合、集成的理念，物聯(lián)網(wǎng)帶來的智慧物流革命遠(yuǎn)不是我們能夠想到的這幾種簡單的模式，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，更多的創(chuàng)新模式會(huì)層出不窮，這才是未來智慧物流發(fā)展的堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀RFID（RadioFrequencyIdentification，射頻識(shí)別技術(shù)）是近幾年發(fā)展起來的信息處理、識(shí)別技術(shù)，被稱為本世紀(jì)十大新技術(shù)之一。其主要核心部件是電子標(biāo)簽，直徑不足2mm，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量高達(dá)2的96次方以上。通過距幾厘米至幾米內(nèi)傳感器發(fā)射的無線電波，可讀取到電子標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)的信息，并識(shí)別它所代表的物件身份等。與傳統(tǒng)條形碼識(shí)別技術(shù)相比，RFID具有快速掃描、體積小、信息容量大、耐久性強(qiáng)、可重復(fù)使用、保密性高等的優(yōu)勢。1.2.1物聯(lián)網(wǎng)國內(nèi)研究現(xiàn)狀技術(shù)環(huán)境。我國已經(jīng)于2011年開始在多個(gè)領(lǐng)域試用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)了。目前來看，物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的商業(yè)模式、標(biāo)準(zhǔn)、政策等仍不成熟，但從整體來看，中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展己具備了良好的社會(huì)、政策、經(jīng)濟(jì)、科技環(huán)境的大力支持，并獲得較為成熟的環(huán)境基礎(chǔ)。經(jīng)濟(jì)環(huán)境。2016年中國的國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)就已經(jīng)達(dá)到了744，127億元，比2015年增長6.7％，其中互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)對中國GDP的拉動(dòng)較為明顯?？萍歼M(jìn)步對中國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長有著越來越重要的作用。中國提出加快信息化發(fā)展的策略，會(huì)極大促進(jìn)工業(yè)與信息化進(jìn)程，對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展也有著極強(qiáng)的帶動(dòng)作用，而物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)是建立中國信息化體系的一道重要關(guān)卡。科技環(huán)境。2016年中國互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模達(dá)7.10億戶。手機(jī)支付等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用正在穩(wěn)步提升。物聯(lián)網(wǎng)將真正實(shí)現(xiàn)物體的智能互聯(lián)，信息新技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用下，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將極大推動(dòng)中國信息化發(fā)展。政策環(huán)境。國家出臺(tái)了一系列針對物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)政策，同時(shí)廣東、江蘇、浙江、福建、北京、上海等地方政府也發(fā)布了發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的長期規(guī)劃。種種跡象表明，國家已經(jīng)將物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提升到了重要戰(zhàn)略的高度。社會(huì)環(huán)境：在環(huán)保方面物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的作用己變得越來越重要。物聯(lián)網(wǎng)整體市場仍處于培育階段，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展更體現(xiàn)在構(gòu)建和諧社會(huì)、建設(shè)新興產(chǎn)業(yè)等方面。目前除運(yùn)營商之外，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)中，廠商的綜合實(shí)力較弱，而且整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈模式和技術(shù)都不成熟。企業(yè)還處于在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，向相關(guān)行業(yè)提供應(yīng)用開發(fā)、系統(tǒng)集成等一套解決方案的階段，各個(gè)環(huán)節(jié)的合作模式也主要聚集在了產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟上。眾所周知，電信運(yùn)營商是我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的主導(dǎo)者，扮演著服務(wù)商和集成商的角色，他們向產(chǎn)業(yè)鏈下游滲透的形式是產(chǎn)品以及服務(wù)的購買。1.2.2物聯(lián)網(wǎng)國外研究現(xiàn)狀在國外，美國軍方早在20世紀(jì)后半葉就開始研究RFID技術(shù)，并且發(fā)展的很快，技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸管理等領(lǐng)域，如汽車、火車交通監(jiān)控，高速公路自動(dòng)收費(fèi)，停車場管理，物品管理，流水線生產(chǎn)自動(dòng)化，安全出入檢查等。而RFID技術(shù)最適用的領(lǐng)域是物品追蹤、運(yùn)載工具、貨架識(shí)別等要求非接觸的數(shù)據(jù)采集和交換的場合，要求頻繁改變數(shù)據(jù)內(nèi)容的場合尤為適用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。基于RFID的“安全豬肉監(jiān)控追溯系統(tǒng)”2005年在上海正式投入使用，該系統(tǒng)將RFID標(biāo)簽打在豬耳上，實(shí)時(shí)獲得豬的飼料、病歷、喂藥、轉(zhuǎn)群、檢疫等信息。目前，國內(nèi)的可追溯體系大多是針對養(yǎng)殖場或加工企業(yè)建立的，往往忽略了產(chǎn)品銷售階段的追蹤和追溯。而產(chǎn)品銷售階段是假冒偽劣產(chǎn)品流入消費(fèi)市場的入口，如果忽視了對該階段的監(jiān)控，致使假冒偽劣產(chǎn)品流入市場，那么上游的養(yǎng)殖場和加工企業(yè)的追溯就失去了意義。因此深入研究肉品全生命周期的產(chǎn)品跟蹤追溯體系，對提高中國肉品的質(zhì)量和安全水平，提高消費(fèi)者對肉品的消費(fèi)信心都具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。第二章研究內(nèi)容2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)由感知互動(dòng)層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用服務(wù)層組成，如圖1所示。感知互動(dòng)層是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，是物理世界和信息世界的銜接層。網(wǎng)絡(luò)傳輸層主要實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和通信。應(yīng)用服務(wù)層主要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣泛的物物相聯(lián)的應(yīng)用解決方案。圖2.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖2.2構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的感知端智慧物流的建立是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普及的基礎(chǔ)上的，而物流信息的全面感知又是建設(shè)智慧物流系統(tǒng)的首要前提，這也就提出了建立智慧物流的第一個(gè)環(huán)節(jié)。前面論述中已經(jīng)提及感知層主要是利用各種感知、傳感技術(shù)來實(shí)現(xiàn)信息的全面采集，在現(xiàn)階段，條形碼、紅外傳感、RFID等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)給物流業(yè)帶來了巨變，只有全面獲取各種物流信息，建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫，才能奠定好智慧物流的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。如：物流車輛上的GPS定位系統(tǒng)，除了可以最優(yōu)化行車路線外，還可以監(jiān)控車輛行駛過程中的所有情況，特別是在出現(xiàn)突發(fā)狀況時(shí)可以快速做出應(yīng)急反應(yīng)，做到全程監(jiān)控、全程管理。圖2.2RFID工作原理圖2.3構(gòu)建基于現(xiàn)代通信技術(shù)的傳輸層目前，傳輸層的建立是基于現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)之上的，它可以實(shí)現(xiàn)物流過程中各種信息的分類、初步處理、傳輸?shù)?。在傳輸層，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸和交換技術(shù)是透明的，只需要傳輸服務(wù)，其具體功能包括路由選擇、擁塞控制以及網(wǎng)際互聯(lián)等。物流運(yùn)營商可以通過傳輸層方便地獲取感知層得到的各種信息并準(zhǔn)確地傳送到支撐層，因此，傳輸層是連接感知層和支撐層的橋梁。2.4構(gòu)建基于用戶需求的應(yīng)用層應(yīng)用層是展示前期所有工作成果的信息平臺(tái)，是一個(gè)面向整個(gè)物流系統(tǒng)集成化、智能化的物流信息管理中心，是實(shí)現(xiàn)物流高效運(yùn)作和實(shí)現(xiàn)物流服務(wù)提供商集成的技術(shù)平臺(tái)。通過對支撐層數(shù)據(jù)的進(jìn)行分類、整理，建立用戶所需的信息平臺(tái)，完成對整個(gè)物流的統(tǒng)一高效管理。根據(jù)用戶的不同需要，應(yīng)用層可以由不同模塊來構(gòu)成，如物流企業(yè)模塊、供貨商模塊、顧客模塊、售后服務(wù)模塊等。同時(shí)不同模塊下又可以建立不同的系統(tǒng)，如在供貨商模塊中可以建立庫存信息系統(tǒng)，商品信息系統(tǒng)等。針對不同用戶可以設(shè)計(jì)出多樣化的服務(wù)，盡可能方便客戶的使用，幫助客戶完成正確的決策。③應(yīng)用服務(wù)層包括數(shù)據(jù)互換平臺(tái)，公共服務(wù)平臺(tái)和用戶服務(wù)平臺(tái)。物流領(lǐng)域中的應(yīng)用服務(wù)層技術(shù)包括EDI、物流信息系統(tǒng)等。簡單來描述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧物流管理上的一個(gè)應(yīng)用:某現(xiàn)代物流公司在每輛運(yùn)輸工具上安裝GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，每件貨物通過ＲFID芯片儲(chǔ)存信息，貨物的ＲFID芯片在物流過程中，物流公司以及客戶可以網(wǎng)絡(luò)客戶端了解ＲFID貨品當(dāng)前的具體位置，以及環(huán)境信息。同時(shí)，在運(yùn)輸過程中，客戶的要求可能也會(huì)有變化，物流公司可以對貨物的運(yùn)送儲(chǔ)存方式進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，達(dá)到全程管控貨物，而貨物丟失，誤送也可以避免?？梢园凑諏?shí)際情況調(diào)度車輛路線，比如規(guī)避前方擁堵路段，維修路段等，從而達(dá)到最大可能縮短運(yùn)送時(shí)間，減少可能的損失，及時(shí)滿足客戶需求。通過貨物上的ＲFID芯片，貨物裝載時(shí)，經(jīng)過掃描設(shè)備，自動(dòng)錄入物品信息，卸貨檢驗(yàn)后，經(jīng)過讀取ＲFID通道，將物品放置到可讀取ＲFID芯片信息的貨架，物品信息就自動(dòng)儲(chǔ)存在信息系統(tǒng)，這樣能精確定位物品，縮短物流作業(yè)時(shí)間，提高工作效率，減少人工成本。利用智慧物流管理，此物流公司在整個(gè)物流過程中，能夠完全實(shí)時(shí)掌控貨品情況，有效調(diào)配資源，為客戶提供高效準(zhǔn)確的物流服務(wù)。第三章系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)的基本思想本系統(tǒng)分為三個(gè)模塊：分別是固定終端，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，移動(dòng)終端。從貨物進(jìn)入物流公司開始：首先，發(fā)揮作用的是固定終端，固定終端配有錄入軟件、讀卡設(shè)備和無線傳輸模塊，讀卡設(shè)備讀取分配給貨物的卡號(hào)并傳入錄入軟件，錄入軟件將貨物信息通過網(wǎng)絡(luò)傳入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫保存。其次，當(dāng)要發(fā)送貨物時(shí)，移動(dòng)終端掃描從倉庫中拿出的貨物，讀取卡號(hào)生成發(fā)貨清單，通過集成的Zigbee無線傳輸模塊將清單傳入固定終端保存，固定終端同時(shí)將貨物清單傳入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫保存。接著，當(dāng)貨物配送到達(dá)目的地時(shí)，目的地固定終端從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫下載貨物清單并通過無線傳輸模塊傳入目的地的移動(dòng)終端中，移動(dòng)終端在接收貨物時(shí)讀取貨物的卡號(hào)，控制器將讀到的卡號(hào)和清單對比，實(shí)現(xiàn)核對清單的功能。3.2系統(tǒng)框圖按照設(shè)計(jì)的思想，本系統(tǒng)由固定終端，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫和移動(dòng)終端三個(gè)模塊構(gòu)成，三個(gè)模塊之間的結(jié)構(gòu)如圖所示：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫固定終端1網(wǎng)線固定終端n網(wǎng)線````````````````````Internet網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)終端Zigbee無線傳輸Zigbee無線傳輸移動(dòng)終端圖3.1系統(tǒng)框圖第四章硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1固定終端本系統(tǒng)中的固定終端可以由一臺(tái)PC機(jī)構(gòu)成，PC機(jī)通過2個(gè)USB口分別外接一個(gè)ID讀卡器和一個(gè)Zigbee無線傳輸模塊。結(jié)構(gòu)圖如下：USBUSBZigbee模塊PC機(jī)USBID讀卡器圖4.1固定終端ID讀卡器：用于讀取為貨物分配的卡號(hào)（訂單號(hào)），通過USB接口將讀取的卡號(hào)傳入PC機(jī)中的錄入軟件。Zigbee模塊：和移動(dòng)終端上的Zigbee模塊自組無線網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行信息傳遞，實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與移動(dòng)終端的信息交換。4.2移動(dòng)終端本系統(tǒng)中的移動(dòng)終端主要由控制器、ID讀卡模塊、Zigbee無線傳輸模塊、矩陣鍵盤4個(gè)模塊組成。結(jié)構(gòu)框圖如下：PB0PB1PB0PB1Wiegand26讀卡模塊串口UARTZigbee模塊控制器PD1~PD7矩陣鍵盤圖4.2移動(dòng)終端控制器：是移動(dòng)終端的核心，本設(shè)計(jì)對控制器的基本要求是至少具有1個(gè)UART接口和2組GPIO口，分別用來連接Zigbee模塊、ID讀卡模塊、矩陣鍵盤。我們選用了北京精儀達(dá)盛科技有限公司的EXP-LM3S811模塊，LM3S811內(nèi)有2個(gè)完全可編程的UART和豐富的GPIO口，UART支持高達(dá)460.8Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，完全滿足本設(shè)計(jì)的基本要求。讀卡模塊：本設(shè)計(jì)采用近距離的非接觸式ID讀卡模塊，檢測距離在1米左右。在實(shí)驗(yàn)中，我們采用了XN-K01系列125KHz的非接觸式ID卡專用模塊，ID卡的讀取我們采用Wiegand26接口，與控制器的PB0和PB1相連接。Zigbee模塊：設(shè)計(jì)中需要移動(dòng)終端和固定終端進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸，距離在1~200米范圍內(nèi)，我們采用的是深圳鼎泰克公司的DRF1605Zigbee無線傳輸模塊，該模塊無線頻率2.45GHz，傳輸距離達(dá)400米，完全滿足本設(shè)計(jì)對無線模塊的要求。矩陣鍵盤：設(shè)計(jì)中的矩陣鍵盤用于方便使用者對移動(dòng)終端的控制，控制器讀取按鍵的值調(diào)用不同的函數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同的功能。第五章軟件設(shè)計(jì)5.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)本物流系統(tǒng)中，所有的貨物訂單信息和配送清單信息都會(huì)存儲(chǔ)于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中，這樣的設(shè)計(jì)保證了貨物訂單信息和配送清單信息的集中管理，方便了各個(gè)營業(yè)點(diǎn)之間的貨物配送。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫使用的是SQLSERVER2000。SQLServer是由Microsoft開發(fā)和推廣的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）。SQLServer是客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，它提供了圖形化用戶界面，使系統(tǒng)管理和數(shù)據(jù)庫管理更加直觀、簡單。附帶了豐富的編程接口工具，為用戶進(jìn)行程序設(shè)計(jì)提供了更大的選擇余地。5.2數(shù)據(jù)庫主要表設(shè)計(jì)該數(shù)據(jù)庫用于存儲(chǔ)貨物的訂單信息和配送清單信息，相關(guān)的表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：表5.1貨物信息Good屬性名數(shù)據(jù)類型可否為空含義完整性約束Good_IDBigint(8)否貨物流水號(hào)主碼Good_NumChar(10)否貨物訂單號(hào)Good_NameChar(50)否貨物名稱Good_TypeChar(50)否貨物類型Good_QuantityChar(10)否貨物數(shù)量Good_WeightChar(10)否貨物重量Good_StatusChar(10)否貨物狀態(tài)已簽收，已到站或運(yùn)輸中，已入庫，默認(rèn)值已入庫Good_TrackTimeChar(20)可當(dāng)前檢測時(shí)間Good_RemarkChar(10)可貨物備注表5.2訂單詳細(xì)信息OrderMessage屬性名數(shù)據(jù)類型可否為空含義完整性約束Ord_IDBigint(8)否訂單流水號(hào)主碼，自動(dòng)Good_IDBigint(8)否貨物流水號(hào)外碼Rec_IDBigint(8)否收貨人流水號(hào)外碼Sen_IDBigint(8)否發(fā)貨人流水號(hào)外碼Ord_FromstationChar(50)否發(fā)貨站Ord_TostationChar(50)否收貨站Ord_AcctimeDatetime(8)否業(yè)務(wù)接洽時(shí)間Ord_ChargeChar(10)否費(fèi)用Ord_IspayChar(2)否是否付款是或否，默認(rèn)值否Ord_FinishedChar(2)否業(yè)務(wù)是否完成是或否，默認(rèn)值否表5.3收貨人信息Receiver屬性名數(shù)據(jù)類型可否為空含義完整性約束Rec_IDBigint(8)否收貨人流水號(hào)主碼，自動(dòng)Rec_NameChar(10)否收貨人姓名Rec_TelChar(11)否收貨人電話（手機(jī)）Rec_HomeTelChar(12)否收貨人固定電話Rec_AddChar(150)否收貨人地址Rec_CodeChar(6)否收貨人郵編表5.4發(fā)貨人信息Sender屬性名數(shù)據(jù)類型可否為空含義完整性約束Sen_IDBigint(8)否發(fā)貨人流水號(hào)主碼，自動(dòng)Sen_NameChar(10)否發(fā)貨人姓名Sen_TelChar(11)否發(fā)貨人電話（手機(jī)）Sen_HomeTelChar(12)否收貨人固定電話Sen_AddChar(150)否發(fā)貨人地址Sen_CodeChar(6)否發(fā)貨人郵編5.3錄入軟件設(shè)計(jì)錄入軟件安裝在固定終端上，作用是將貨物的信息錄入并傳入數(shù)據(jù)庫，錄入軟件在硬件上和固定終端外接的ID讀卡器及Zigbee模塊有信息傳輸，和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫也有連接，錄入軟件實(shí)現(xiàn)了貨物信息登記的簡化。本軟件采用VisualStudio2010制作，由前臺(tái)工作人員將物品信息錄入軟件并傳入數(shù)據(jù)庫。使用Zigbee模塊，使得此軟件能夠與移動(dòng)終端進(jìn)行通信。5.3.1軟件界面截圖 圖5.1軟件主要部分界面5.3.2軟件主要功能實(shí)現(xiàn)程序1.與數(shù)據(jù)庫連接程序應(yīng)用C#語法建立與SQLServer數(shù)據(jù)庫的連接。通過訪問數(shù)據(jù)庫驗(yàn)證用戶信息。privatevoidbutton1_Click(objectsender,EventArgse){//建立數(shù)據(jù)庫連接stringsqlcon="DataSource=.;Database=bsb;Userid=sa;PWD=";//抓捕異常try{using(SqlConnectionMy_con=newSqlConnection(sqlcon)){My_con.Open();//打開連接stringsqlstr="select*fromloginuserwhereuser_logname='"+txt_LoginName.Text.Trim()+"'anduser_pwd='"+txt_LoginPwd.Text.Trim()+"'";SqlCommandsqlcom=newSqlCommand(sqlstr,My_con);SqlDataReaderSDR=sqlcom.ExecuteReader();//執(zhí)行SQL語句SDR.Read(); //讀取查詢結(jié)果if(SDR.HasRows)//讀取到數(shù)據(jù)說明存在該用戶，可以登錄timer1.Start();//漸變效果else//否則用戶不存在MessageBox.Show("用戶名或密碼錯(cuò)誤","錯(cuò)誤");My_con.Close();//關(guān)閉連接}}catch(SqlException){//異常處理MessageBox.Show("遠(yuǎn)程客戶端無響應(yīng)，請稍后再試！","錯(cuò)誤");return;}}2.與Zigbee模塊串口通信實(shí)現(xiàn)程序在visualstudio2010中使用seriaPort控件。配置屬性：設(shè)置其波特率BaudRate=38400，其端口號(hào)PortName=COM3。privatevoidbutton2_Click(objectsender,EventArgse){serialPort1.Open(); //打開端口stringstr=serialPort1.ReadLine(); //接受數(shù)據(jù)intlength=textBox1.Text.Length; //計(jì)算長度char[]chars=str.ToCharArray(); //轉(zhuǎn)換為數(shù)組while(length%6!=0){string[]str2=newstring[str.Length];for(inti=0;i<str.Length/6;i++)str2[i]=str.Substring(i*6,6);//將接收到的字符串平均分配到數(shù)組中ListViewItemlist; //添加進(jìn)ListView控件中for(inti=0;i<str.Length/6;i++){list=listView1.Items.Add((i+1).ToString());list.SubItems.Add(str2[i]);}}}privatevoidbutton3_Click(objectsender,EventArgse){byte[]data=Encoding.Unicode.GetBytes(text);//獲取要發(fā)送的數(shù)據(jù)stringstr=Convert.ToBase64String(data);serialPort1.WriteLine(str); //發(fā)送數(shù)據(jù)serialPort1.Close();/ /關(guān)閉端口}5.3.3移動(dòng)終端軟件設(shè)計(jì)移動(dòng)終端的功能主要有：生成發(fā)貨清單、傳送發(fā)貨清單、接收發(fā)貨清單、收貨核對清單、生成缺/錯(cuò)貨清單、傳送缺/錯(cuò)貨清單等功能，實(shí)現(xiàn)這些功能的代碼在源代碼中將給出，此處就不做贅述了。移動(dòng)終端的重點(diǎn)部分在于ID讀卡模塊、Zigbee模塊，此處將給出移動(dòng)終端的流程圖和這兩個(gè)模塊與MCU之間的部分驅(qū)動(dòng)代碼：1.移動(dòng)終端工作流程圖開始開始開機(jī)發(fā)貨/收貨？讀卡保存貨物卡號(hào)（生成發(fā)貨清單）下載貨物清單讀卡保存？驗(yàn)證發(fā)貨收貨成功成功蜂鳴器蜂鳴器失敗失敗保存貨物卡號(hào)（生成核對清單）貨物發(fā)送完畢？否否結(jié)束是是否為清單中貨物？是貨物接收完畢？是清單核對完畢？是否發(fā)送貨物清單到固定終端發(fā)送核對清單到固定終端否圖5.2移動(dòng)終端工作流程圖2.移動(dòng)終端ID讀卡模塊程序設(shè)計(jì)ID讀卡模塊采用中斷模式觸發(fā)，中斷口采用GPIOB口，卡號(hào)讀取采用Wiegand26接口，主要程序如下：//卡號(hào)獲取代碼：voidgetSignalString(void){ //如果allSignalflag=1調(diào)用該函數(shù)，獲得卡號(hào)。 inti; //對IDData初始化； for(i=0;i<=2;i++) IDData[i]=0; for(i=1;i<=24;i++){ //忽略校驗(yàn)位； if(signalString[i]&0x02) IDData[(i-1)/8]=(IDData[(i-1)/8]<<1)&0xfe;//date1為低，date0為高。為1 if(signalString[i]&0x01) IDData[(i-1)/8]=(IDData[(i-1)/8]<<1)|0x01;} //將所得到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為文本形式輸出。如0xA3轉(zhuǎn)換為‘A’‘3’； for(i=0;i<=4;){ IDStrings[i]=DB_num_asci[(IDData[i/2]>>4)&0x0f];//整除2； IDStrings[i+1]=DB_num_asci[IDData[i/2]&0x0f]; i+=2;}}····//PB口中斷代碼voidGPIO_Port_B_ISR(void){ GPIOPinIntClear(GPIO_PORTB_BASE,GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1); pinsState=GPIOPinRead(GPIO_PORTB_BASE,GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1); signalString[signalNum]=pinsState; signalNum++; if(signalNum==26){ allSignalflag=1; sendMessage(); signalNum=0; }}3.移動(dòng)終端Zigbee模塊程序設(shè)計(jì)Zigbee模塊的通信我們采用的是串口UART0，對其的初始化代碼如下：voiduart0Init(void){SysCtlPeriEnable(SYSCTL_PERIPH_UART0);//使能UART模塊SysCtlPeriEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOA);//使能RX/TX所在的GPIO端口GPIOPinTypeUART(GPIO_PORTA_BASE,//配置RX/TX所在管腳為GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1);//UART收發(fā)功能UARTConfigSet(UART0_BASE,//配置UART端口38400,//波特率：38400UART_CONFIG_WLEN_8|//數(shù)據(jù)位：8UART_CONFIG_STOP_ONE|//停止位：1UART_CONFIG_PAR_NONE);//校驗(yàn)位：無UARTEnable(UART0_BASE);//使能UART端口}4.矩陣鍵盤驅(qū)動(dòng)程序矩陣鍵盤我們采用線反轉(zhuǎn)法讀取鍵值。 //8個(gè)引腳全部上拉電阻有效 GPIOPadConfigSet(KEYBOARD_LIN_BASE,KEYBOARD_LIN_PIN, GPIO_STRENGTH_8MA,GPIO_PIN_TYPE_OD_WPU); GPIOPadConfigSet(KEYBOARD_COL_BASE,KEYBOARD_COL_PIN, GPIO_STRENGTH_8MA,GPIO_PIN_TYPE_OD_WPU); GPIOPinTypeOutOD(KEYBOARD_LIN_BASE,KEYBOARD_LIN_PIN);//設(shè)置行線為輸出 GPIOPinTypeIn(KEYBOARD_COL_BASE,KEYBOARD_COL_PIN); //設(shè)置列線為輸入 GPIOPinWrite(KEYBOARD_LIN_BASE,KEYBOARD_LIN_PIN,0xF0);//行線輸出為0000 //使用指針操作GPIODR8R； p=(void*)(0x40007000+0x510); *p=0xFF; p=(void*)(0x40007000+0x508); *p=0XFF; Delay(1*(TheSysClock/4000)); do{ temp1=GPIOPinRead(KEYBOARD_COL_BASE,KEYBOARD_COL_PIN);//讀取列線的值 }while(temp1==0x00); //8個(gè)引腳全部上拉電阻有效GPIOPadConfigSet(KEYBOARD_LIN_BASE,KEYBOARD_LIN_PIN, GPIO_STRENGTH_8MA,GPIO_PIN_TYPE_OD_WPU) GPIOPadConfigSet(KEYBOARD_COL_BASE,KEYBOARD_COL_PIN, GPIO_STRENGTH_8MA,GPIO_PIN_TYPE_OD_WPU); GPIOPinTypeOutOD(KEYBOARD_COL_BASE,KEYBOARD_COL_PIN);//設(shè)置列線為輸出 GPIOPinTypeIn(KEYBOARD_LIN_BASE,KEYBOARD_LIN_PIN); //設(shè)置行線為輸入 GPIOPinWrite(KEYBOARD_COL_BASE,KEYBOARD_COL_PIN,0x0F);//列線輸出為0000//使用指針操作GPIODR8R； p=(void*)(0x40007000+0x510); *p=0xFF; p=(void*)(0x40007000+0x508); *p=0XFF; Delay(1*(TheSysClock/4000)); do{ temp2=GPIOPinRead(KEYBOARD_LIN_BASE,KEYBOARD_LIN_PIN);//讀取行線的值 }while(temp2==0x00);temp=temp1|temp2; //行列值組合得到鍵盤的碼值第六章實(shí)驗(yàn)與測試由于資源的限制，試驗(yàn)中，本系統(tǒng)只配置了一個(gè)固定終端，一個(gè)移動(dòng)終端，所以只能演示系統(tǒng)的基本功能。其完整的功能演示需要更多的固定終端和移動(dòng)終端。6.1測試設(shè)備1.PC機(jī)一臺(tái)2.LM3S811套件一套3.XN-K01系列ID模塊一塊4.USB口ID讀卡器一個(gè)5.Zigbee模塊2個(gè)6.矩陣鍵盤一塊6.2接線與軟硬件初始化=1\*GB2⑴固定終端：A:為PC機(jī)連接好ID讀卡器；B:為PC機(jī)連接好Zigbee模塊，安裝Zigbee底板的驅(qū)動(dòng)程序。C:安裝SQLSERVER2000數(shù)據(jù)庫軟件，并導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫文件。D:安裝錄入軟件。=2\*GB2⑵移動(dòng)終端A:連接好矩陣鍵盤與GPIOD口1~7腳的連線。B:連接好MCU與Zigbee模塊。C：連接好MCU與ID讀卡模塊4.3功能測試本系統(tǒng)是為物流收發(fā)貨提供的整套系統(tǒng)，所以，在功能測試時(shí)，我們模擬物流收發(fā)貨的過程，測試整個(gè)系統(tǒng)的功能。6.3.1測試固定終端的功能理論上固定終端能實(shí)現(xiàn)ID讀卡、與數(shù)據(jù)庫通信、與移動(dòng)終端通信。1.步驟（1）物流公司接收貨物，客戶填單，前臺(tái)客服人員將客戶填好的貨物信息錄入軟件中。（2）為該貨物分配卡號(hào)，利用ID讀卡模塊讀取卡號(hào)，卡號(hào)自動(dòng)寫入錄入軟件的訂單號(hào)文本框中。（3）信息錄入完畢后，點(diǎn)擊提交按鈕，打開數(shù)據(jù)庫，查看數(shù)據(jù)庫記錄。（4）調(diào)出貨物信息，選擇部分貨物，生成發(fā)貨清單，發(fā)送給移動(dòng)終端。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析1.ID讀卡后，卡號(hào)自動(dòng)寫入軟件?！掘?yàn)證ID讀卡器與軟件通信正確】；2.點(diǎn)擊提交按鈕后，數(shù)據(jù)庫中生成了和剛剛錄入貨物信息相同的貨物記錄?！掘?yàn)證軟件和數(shù)據(jù)庫的通信正確】3.與移動(dòng)終端通信后，我們利用串口調(diào)試助手對移動(dòng)終端中保存清單的數(shù)組內(nèi)容進(jìn)行輸出，顯示卡號(hào)和軟件中選中的貨物卡號(hào)一致?！掘?yàn)證固定終端向移動(dòng)終端通信正確】6.3.2測試移動(dòng)終端功能理論上移動(dòng)終端能實(shí)現(xiàn)：ID讀卡、保存卡號(hào)（生成相應(yīng)清單）、與固定終端通信、核對清單。1.步驟（1）物流發(fā)貨，按發(fā)貨按鈕，移動(dòng)終端讀取卡號(hào)。（2）按發(fā)送發(fā)貨清單按鈕，將發(fā)貨清單傳送給固定終端。（3）復(fù)位移動(dòng)終端，從固定終端接收發(fā)貨清單。（4）按收貨按鈕，讀取卡號(hào)，（故意少讀一張、讀入一張不是清單內(nèi)的卡號(hào)）。（5）按下發(fā)送缺貨清單按鈕。（6）按下發(fā)送錯(cuò)貨清單按鈕。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析