1、 专业硕士学位论文 基于 ARM11 的物流信息采集终端的设计与实现 Design and implementation of logistics information collection terminal based on ARM11 作者： XXXX 导师： XXXX 北京交通大学 2018 年 7 月 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交 通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务 ,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘
2、。 （保密的学位论文在解密后适用本授权说明） 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日i 中图分类号： UDC： 学校代码： 10004 密级 ： 公开 北京交通大学 专业硕士学位论文 基于 ARM11 的物流信息采集终端的设计与实现 Design and implementation of logistics information collection terminal based on ARM11 作者姓名： XXXX 学 号： XXXX 导师姓名： XXXX 职 称： XXXX 工程领域： XXXX 学位级别： XXXX 北京交通大学 2018年
3、7月 ii 致谢 本论文的工作是在我的导师 XXXX 教授的悉心指导下完成的， XXXX 教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来 XXXX 老师对我的关心和指导。 在实验室工作及撰写论文期间， XXXX 老师 、 XXXX、 XXXX 等同学对我论文中的 物流 信息 采集等方面的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的 感激之情。 另外也感谢 我的 家人 XXXX、 XXXX、 XXXX 等 的理解和支持 ， 使我能够在学校专心完成我的学业。 北京交通大学专业硕士学位论文 摘要 iii 摘要 随着电子商务的进一步普及，基于电子商务的物流配送需求越来越大，
4、 2011年国内电子商务的贸易量已超过 1000 亿，在 2012 年 11 月初的某电商平台上，单日交易量已达到 100 亿以上，复杂的需求以及大量的物流配送需要更为强有力的支持系统，传统条码由于信息量较少，已经无法满足物流复杂性需求，而 RFID（无线传感器）的成本又很高，以竞争和服务为核心的物流商无法承担，因而低成本大容量的信息和高效信息管理成为 物流发展的瓶颈。本文将 GPS 信息、物件图像信息、个人信息、物件等信息融合在一起，利用 RFID 技术减少由于人员人工输入的错误，采用基于 ARM11 的手持终端将以上的信息采集并发送到云端服务器中，提高物流商的工作效率的同时也方便客户跟踪自
5、己的物件情况。 定位技术是物流信息化的重要信息基础 ,是实施物流信息化控制的主要信息依据。 GPS 是当前物流信息化中应用比较广泛的定位技术之一，利用 GPS 可以更好地跟踪物件。现在它被广泛应用在许多个领域，比如定位、测量以及导航等。之前基于单片机功能的 GPS 定位信息系统虽然在定位方面有 着不错的效果，但是仍然存在着许多的不足之处，比如不能很好地使系统性能获得提升，处理数据功能不够强大，也不能很好地进行功能扩展等。嵌入式技术的不断成熟，成就了 32 位微处理器在定位领域的广泛应用，尤其是 ARM，具有小体积、性能高以及成本低的特点。 RFID 技术是一种通信技术，被称为射频识别。运用无线
6、电讯号来实现对特定目标进行识别以及对其中的数据实现读写，不再需要对特定目标和识别系统间设置光学或机械接触。另外它能够使手工输入工作量大大降低，一方面提高工作效率，另一方面也减少由于人工输入带来的错误。 本文的重点就在 于设计并实现了一种低成本、实用的嵌入式系统，能有效地把物流派送物品的 ID 信息、派送日期、派送人信息与地理位置信息都记录到ARM11 上，然后通过互联网的数据传输把这些打包好的信息发送给服务器，让互联网的物流系统变得规范、统一、有序，而且让寄件人与收件人能比较方便地知道派送物品的信息。 关键词： GPS； ARM11； RFID；嵌入式系统； 分类号：北京交通大学专业硕士学位论
7、文 Abstract iv Abstract With the further spread of e-commerce, e-commerce logistics based on growing demand, in 2011 the domestic e-commerce trade has more than 100 billion, in early November 2012 of an electronic business platform, single-day trading volume has reach 10 billion or more, and a large
8、number of complex needs require more robust logistics support system, the traditional bar codes because less information has been unable to meet the complex needs of the logistics, and RFID and the cost is very high, to serve as the core of competition and logistics providers cant afford, and thus l
9、ow-cost high-capacity information and efficient information management into a logistics development bottleneck. This article will GPS information, the object image information, personal information, objects, and other information together, the use of RFID technology to reduce the personnel manual in
10、put errors, ARM11-based handheld terminal of the above information collection and sent to the cloud server, to improve logistics providers working efficiency but also to facilitate customers track their object situation. Positioning logistics information technology is an important information base,
11、is the implementation of logistics information control of the main information basis. GPS is the current logistics information used widely positioning technologies, the use of GPS can better track objects. Currently in areas such as navigation, positioning, timing, and other aspects of measuring a w
12、ide range of applications. The use of traditional 8-bit microcontroller design of GPS positioning information system, the data processing, system performance improvement and function extension of larger deficiencies. With the development of embedded technology, represented by the ARM 32-bit micropro
13、cessor with its high performance and low power consumption, low cost, small volume etc, and obtained wide application in reality. Radio Frequency IDentification RFID (Radio Frequency IDentification) technology, also known as electronic tags, Radio Frequency IDentification (RFID), is a kind of commun
14、ication technology, can through the Radio signal to identify specific targets and to read and write data, without the need for recognition system with specific target. Establishing mechanical or optical contact between. Use of RFID radio frequency technology can reduce manual input manually, on the
15、one hand to improve work efficiency, it also reduced due to errors caused by manual input. 北京交通大学专业硕士学位论文 Abstract v The focus of this article is designed and implemented a low-cost, practical embedded system, can effectively put the logistics delivery items ID information, date of delivery, to send
16、 people information and location information is recorded to the ARM11, then data transmission via the Internet to send these packaged good information to the server, make the logistics system of the Internet standard, unified and orderly, and let the sender and the recipient can be convenient to kno
17、w delivery information of the item. transmission to the train control center server, for the train control center server database of customer information for timely update. KEYWORDS： GPS;ARM11;RFID;Embedded System； CLASSNO： 北京交通大学专业硕士学位论文 Abstract vi 专 业 学 位 硕 士 学 位 论 文 基于 ARM11的物流信息采集终端的设计与实现 Desig
18、n and implementation of logistics information collection terminal based on ARM11 北京交通大学专业硕士学位论文 序 vii 序 近几年来，由于商品经济高速发展，电子商务、互联网等信息产业蓬勃发展，其相关的物流产业也随之高速地发展，但是随着物流派送物品的数量 呈现几何级数的急剧增加，物流产业已经出现了十分严峻的全球电子商务、供应链由于信息传递的不及时、信息交换错误、信息失真的问题，由此产生的损失每年高达数千亿美元。 ARM（ Advanced RISC Machines）是英国著名的微处理器企业。 ARM 公司有多种
19、 ARM 微处理器应用于不同的嵌入式系统中。本文主要基于 ARM11 架构，设计并完成合适物流派送系统这个特定环境的嵌入式手持设备，改变了当前传统物流信息采集终端只是单一的一维码，信息容量十分有限（约 30 个字符），往往只能包括非常简单的信息，不但使信息容量进一步加 大，同时能够更加有利于信息采集及跟踪。 RFID（ Radio Frequency Identification，射频识别技术） 可以用于物流过程的自动化管理，提高物流数据的采集的实时性和物流管理的效率，保障数据的安全性。 再者，本文把 GPS（ Global Positioning System，全球定位系统） 系统加入到基于
20、 ARM11 的嵌入式手持设备中，从 20 世纪 90 年代中期以来， GPS 定位系统凭借自己高精度、多功能以及易操作的特点，被广泛应用到了许多个行业。与传统的测量仪器不同， GPS 定位系统不仅能够实现高程度的 自动化，而且大大降低了人工劳动量，简单的操作让工作效率提高很多。我们在实际定位中采用的坐标系是国家统一坐标系，或者采用地方坐标系，然而 GPS 定位系统用的是 WGS284（ World Geodetic System， 世界大地坐标系 ） 坐标系。所以，加入了 RFID 与 GPS 系统的基于 ARM11 的手持嵌入式系统是对物流系统的一场必须的技术革命性产品。 北京交通大学专业
21、硕士学位论文 目录 viii 目录 摘要 . iii Abstract .iv 序 . vii 第 1 章 绪论 . 1 1.1 技术背景 . 1 1.2 应用背景和研究意义 . 3 1.3 论文的主要任务和章节安排 . 4 第 2 章 RFID 模 块的设计与实现 . 6 2.1 RFID 基本组成部分与特点 . 6 2.2 RFID 工作原理 . 9 2.3 RFID 模块的软件系统基本架构 . 12 2.4 RFID 模块在 LINUX 下的驱动设计与实现 . 13 2.5 RFID 模块的软件设计与实现 . 15 第 3 章 GPS 模块 的设计与实现 . 17 3.1 GPS 工作原理 . 17 3.2 GPS 模块软件组网的流程与代码 . 19 3.3 GPS 模块在 LINUX 下 的驱动设计与实现 . 21 3.4 GPS 模块的软件设计与实现 . 25 3.5 GPS 模块的调试中遇到的问题与解决方法 . 26 第 4 章 ARM11 嵌入式终端的设计与实现 . 28 4.1 基于 ARM11 的嵌入式模块总体结构框图 . 28 4.2 ARM11 与 GPS 模块连接的软件设计 . 31 4.3 ARM11 与 RFID 模块连接的软件设计 . 32 4.4 基于 ARM11 和 LINUX 的图像采集功能的设计 . 34
