GPS与RFID相结合的特殊物品运输监控系统设计

刘甲军

(山东正元地理信息工程有限责任公司，山东济南250101)

一、综 述

随着GPS的普及与物联网技术水平的提高，实施物品运输的电子标签化管理、电子监控和全程在线监测等信息管理技术，实现传统人工处理向现代智能管理的新跨越已具备良好的技术基础。以GPS技术结合RFID技术实现可视化物品运输管理和实时定位为基础的高速、高效的信息网络平台和3G等为骨干技术的物品运输实时监控系统，将为实现特殊物品运输过程的全程监管提供基础的信息支持和保障。

特殊物品运输监控系统特点解决以下问题:

1)时刻定位车辆位置;

2)对突发情况处理提供依据;

3)车辆信息时时诊断;

4)异常与安全报警;

5)实时视频监控与语音通话;

6)实时检测物品状态与数量。

二、系统组成

本系统由监控中心、GPS设备、红外传感器、RIFD、视频音频设备等组成，如图1所示。

1)GPS设备:实时将车辆定位与状态信息上传给监控中心服务器。

2)红外传感器:检测车厢内是否人进去，如果有人进入车厢通知监控中心进行报警。

3)RIFD:在每个物品上贴上RIFD标签，通过车内无线RIFD读取器实时将物品状态与数据信息上传监控中心。

4)监控中心:监控中心负责给个传输终端提供端口接入服务，同时对音频、视频、状态数据进行分开处理，从而实现视频监控、状态监视、车辆定位和信息服务等系统功能。

图1 系统运行示意图

三、系统总架构

在系统设计中综合采用射频识别、通信网络接入、GPS全球定位、红外传感等物联网技术，实时获取车辆、物品等信息，监控车辆运行与物品状态，实现车辆与物品监控的全面性、实时性，并对突发情况提供处理依据。总体结构如图2所示。

四、系统功能

1.主服务器程序功能

1)连接移动短信专线程序:接收专线程序转发来的终端信息(短信方式)，并通过专线程序发送指令到终端(短信方式)，可以连接多个移动专线程序。

2)GPRS/CDMA服务:直接和终端通过TCP或UDP方式进行网络通信，此服务需要固定的公网IP地址才行真正运行起来。

图2 系统结构图

3)短信猫服务:接收短信猫程序转发过来的终端信息、发送短信到终端。

4)数据服务:与C/S客户端进行数据交互，将处理的数据实时向客户端发送，同时将客户端上传的指令发送到设备上。

5)视频音频解码与压缩功能:车辆视频与音频设备发送到服务器上的经过H.264编码和压缩过的数据，上传后服务器进行解压处理。

2.客户端程序功能

1)班车管理:根据平台系统可以统计出各个时段、各个车次、各个路段的车载量，从而方便指定行车计划和配车排班业务的开展。行车计划与配车排班业务完成公交车辆复杂生产计划的制定和日常配车排班的管理，在行车计划的制定过程中，进行了算法的优化。

2)监控调度:监控调度指挥业务完成现场的车辆运行状况的监控，并根据现场复杂多变的情况实时调整车辆运行指标，提高运行计划的完成率。

3)线路规划:在系统中可以绘制线路，让车辆按照指定的线路进行行驶，如车辆不在指定线路中行驶，则会自动报警。

4)报警功能:当客车运行过程中遇到了特殊或意外情况，可以通过3G的方式把报警信息和视频传送回总部。总部对报警信息和视频进行分析，及时有效地采集各种措施。

5)诊断功能:通过对车的各种运行状态和参数指标的处理分析，并配合管理工程师的诊断，可以及时对车载系统的故障进行诊断，确保车辆安全运行。

6)视频监控与语音通话:实时或定时的视频信息可以方便公车管理员对列车行驶状态(人员数、客车服务情况、客车治安等)进行直观地监控并提供各种有效的、有力的依据，对于其他情况，通过语音通话沟通。

7)轨迹回放:按照指定的时间段，对车辆行驶过的路线轨迹信息进行回放功能。

五、结束语

特殊物品运输监控系统采用GPS卫星定位技术和RFID、红外传感等物联网新技术，对特殊物品运输整个环节进行监控和保证运输过程中物品的安全，以及对突发情况进行处理，系统具有较强的现实意义和应用前景。

［1］杨震.物联网发展研究［J］.南京邮电大学学报:社会科学版，2010，12(2):1－10.

［2］刘强，崔莉，陈海明.物联网关键技术与应用［J］.计算机科学，2010，37(6):1-4，10.

［3］贺铭革，朱本飞.物联网原理与基于RFID的物物互联模式研究［J］.物流技术，2010(11):27-28.

［4］李如年.基于RFID技术的物联网研究［J］.中国电子科学研究院学报，2009(6):594-597.

［5］李静雅.物联网技术在城市公交系统中的应用研究［J］.机械工程与自动化，2010(6):211-213.

［6］沈苏彬，毛燕琴，范曲立，等.物联网概念模型与体系结构［J］.南京邮电大学学报:自然科学版，2010，30(4):1-8.

［7］王晓静，张晋.物联网研究综述［J］.辽宁大学学报:自然科学版，2010，37(1):37-39.

［8］孙其博，刘杰，黎羴，等.物联网:概念、架构与关键技术研究综述［J］.北京邮电大学学报，2010，33(3):1-9.