基于RFID和GPS的景区人员车辆精确定位系统研究

2018-09-07赵志科张海波马俊杰

信息记录材料 2018年10期

赵志科，张海波，张爽，马俊杰

（黄河科技学院应用技术学院河南郑州 450063）

1 引言

射频识别（RFID）技术是一种通过射频标签进行自动检测与识别的方法[1]。由于RFID技术具有识别准确率高、定位精确等优点，已在仓储物流[2]、医疗监护[3]等领域得到了应用。目前，围绕着RFID技术在景区的应用，仅局限于门禁识别[5]领域，在人员定位方面的应用还存在不足。为此，本文设计了一种基于RFID和GPS的景区车辆、人员精确定位系统。该系统综合RFID和GPS在定位方面的各自优势，减少了人员定位的盲区，增加了实时动态识别人员位置的准确性，提高了景区的信息化管理水平。

2 系统总体设计

景区车辆人员定位系统的设计，主要包括硬件系统设计和软件系统设计，其总体结构框图，如图1所示。该系统包括了GSM模块、GPS模块、LCD显示模块、电源模块、RFID模块、串行通信模块和PC上位机组成。

图1 总体结构框图

该系统要求对进入景区的车辆和人员必须携带一个唯一地址的RFID标签用来进行身份识别，该磁卡上录入有车辆和人员的基本信息。景区周围固定的定位平台具有RFID数据接收和GPRS数据无线传输的功能，能够有效识别车辆和人员上的有源RFID标签，在读取标签数据后，景区附近的系统平台将对所获得的信息进行提取和整合，然后通过GPS模块将数据传送到终端控制系统。通过串口把导航信息实时发送给上位PC机，并通过internet网路实现远程数据信息的共享。在STM32微处理器的LCD显示屏和上位机PC上同时按照协议格式对其所在的经度、纬度、时间、海拔高度和速度等位置信息进行识别。

3 硬件系统设计

本文选用的主控芯片为STM32F103RCT6，GSM模块为ATK-SIM800C，RFID射频 IC卡感应模块为MFRC-522 RC522读卡器，GPS定位模块为北斗双定位模块S1216，串口模块选用USB转RS-232串行适配器，便于车载便携式电脑的安装。利用STM32预留外扩接口对各个子模块的便捷集成，具体的硬件系统联结效果如图2所示。

图2 硬件系统

通过S1216模块实现当前位置信息的定位。GSM不仅可以实时的传输具体的位置信息，还可以短消息的形成发送具体的经、纬度信息给景区工作人员，便于及时开展救援和帮助服务。RFID模块通过非接触式的快速识别，通过对游客携带的RFID磁卡的检测与识别，获取RFID磁卡上的个人或车辆信息，来判断具体的人员与车辆位置。这一过程需要将上述车辆和人员信息录入到RFID磁卡上，并将这些信息编码并通过GSM发送给景区管理系统。

4 软件系统设计

在硬件设计为基础，以主函数调用和修改现有的头文件的方式，实现了系统的程序设计。程序首先是建立软件与硬件的连接，再进行对STM32的初始化，为恢复硬件寄存器的设定状态。然后，程序进入GPS启动过程，GPS启动这个过程需要两分钟的时间。当程序进入主程序后，开始依次调用GPS子程序，GSM子程序，RFID子程序，串口子程序，LCD子程序，通过GPS和RFID不断获取当前的车辆与人员的信息。系统通过串口通信将实时的位置信息数据传送给上位机。当上位机接受到信息后，经过解包拆分，获取的了相关的位置信息显示，上位机信息获取情况。