【正文】 路的選擇與數(shù)據(jù)傳輸方案的設(shè)計 宅急送公司無線通路鏈路的選擇在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中，無線通信鏈路作為車載終端與監(jiān)控調(diào)度中心信息交互的紐帶，通過無線通信鏈路，車載終端向監(jiān)控中心發(fā)送車輛的位置和狀態(tài)信息，監(jiān)控中心給各個監(jiān)控車輛下發(fā)調(diào)度和指揮指令，因此車載終端和監(jiān)控中心之問的數(shù)據(jù)傳輸對整個系統(tǒng)來說至關(guān)重要的。此外，車輛監(jiān)控系統(tǒng)的無線通訊還要有公司自己的特點：一次通訊撥通時間要求很短，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量很小，但是撥通次數(shù)頻繁。GPRS在現(xiàn)有的公用無線通信系統(tǒng)中擁有較大的帶寬，其IP／TCP／UDP協(xié)議?？梢詽M足數(shù)掘的實時交換。GPRS系統(tǒng)不僅具備這些優(yōu)點，GPRS系統(tǒng)還克服了電路交換型數(shù)據(jù)傳輸速率低，資源利用率差等缺點，可有效解決車輛監(jiān)控系統(tǒng)在通訊傳輸中龐大費用等問題，所以GPRS特別適用于像車輛監(jiān)控系統(tǒng)這種突發(fā)性、通訊次數(shù)頻繁數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。而且監(jiān)控中心數(shù)據(jù)傳輸?shù)念l率遠(yuǎn)不如車載終端那樣頻繁，本系統(tǒng)擬采用采用GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的GPRS服務(wù)與SMS服務(wù)相結(jié)合的方式，來實現(xiàn)監(jiān)控中心與車輛終端之間的數(shù)據(jù)傳輸，使監(jiān)控中心的通訊服務(wù)器可以接收GSM的SMS服務(wù)與GPRS兩種通信方式下的車載數(shù)據(jù)。 這種數(shù)據(jù)傳輸方式還有助于通過中間件技術(shù)實現(xiàn)了多種終端產(chǎn)品的接入，則不需要重新設(shè)計監(jiān)控軟件，保證了系統(tǒng)今后的擴展能力。所以GPRS與SMS結(jié)合的方式是目前最為合理的解決方案。監(jiān)控中心與車載終端的通信需要完整有效的數(shù)據(jù)格式協(xié)議來維持，為了保證系統(tǒng)運行效率，需要對數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷竭M(jìn)行定義。前者包括查詢車輛當(dāng)前狀況指令、歷史信息指令、控制命令、計時/計數(shù)信息、服務(wù)中心回應(yīng)信息等；后者又分為車輛應(yīng)答信息和車輛異步上傳的信息，車輛應(yīng)答信息包括車輛終端對監(jiān)控中心各種下發(fā)指令的相應(yīng)回復(fù)，異步上傳的信息包括車輛上傳狀態(tài)信息、車輛報警信息等。幀頭……信息序列號幀（命令）標(biāo)識01Hex表示命令查詢信息的次數(shù)FF03HexFF Hex表示不停的上傳00Hex表示停止發(fā)送03Hex表示查詢的周期，單位為秒……幀尾 查詢指定車輛狀況信息命令數(shù)據(jù)格式（由監(jiān)控中心發(fā)送給指定車輛） 車輛應(yīng)答信息數(shù)據(jù)格式（由車輛送給監(jiān)控中心發(fā)）幀頭……信息序列號幀（命令）標(biāo)識81Hex表示應(yīng)答信息信息時間年月日時分秒（20090515143442）GPS信息有效標(biāo)志1=來自GPS實測；0=來自GPS預(yù)估經(jīng)度aaaaaaaa后四位是小數(shù)緯度oooooooo后四位是小數(shù)速度vv方向正北為0度，分辨率為10度，順時針車輛狀態(tài)ssssssss車門狀態(tài)、設(shè)防狀態(tài)、點火狀態(tài)等報警信息As A=0車輛故障 A=1交通事故 A=2搶、盜；s為各報警信息的具體內(nèi)容貨物信息aaaaa貨物編碼，與貨物的RFID標(biāo)簽以及監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫一一對應(yīng)……幀尾在本系統(tǒng)中，監(jiān)控中心與車載終端的通信是由監(jiān)控中心向車載終端發(fā)送命令，車輛對命令進(jìn)行應(yīng)答，如一些查詢和參數(shù)設(shè)置的信息；同時車輛也可異步上報信息，如報警信息等，車輛被動和主動上報的信息由幀標(biāo)識加以區(qū)分。其中各模塊之間的關(guān)系是：通過數(shù)據(jù)采集模塊完成配送車輛定位數(shù)據(jù)以及貨物信息的采集，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊處理后，為車輛駕駛員提供實時的路徑顯示等可視化導(dǎo)航服務(wù)。根據(jù)車載終端子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，論文對車載終端子系統(tǒng)的功能模塊進(jìn)行了設(shè)計。 （2）信息處理模塊：主要包括信息存儲、信息查詢、信息管理和信息傳輸?shù)裙δ?，系統(tǒng)通過這些功能，實現(xiàn)可視化實時導(dǎo)航和車載終端與監(jiān)控中心之間信息的共享和高效快速的傳遞。另外，信息處理模塊還需要完成對報警事件和接收到的監(jiān)控中心指令進(jìn)行處理，并對車載終端上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、打包等處理。嵌入式地圖數(shù)據(jù)庫中包含以預(yù)定格式存儲的數(shù)字化導(dǎo)航地圖，為車載終端提供諸如地理特征、道路位置及坐標(biāo)等多種重要信息。 （4）無線通訊模塊：通過無線通訊硬件模塊實現(xiàn)信息的發(fā)送和接收以及語音通訊。在物流配送過程中，駕駛員可以通過無線通訊模塊向監(jiān)控中心匯報工作進(jìn)程，監(jiān)控中心有效控制整個運輸作業(yè)過程（發(fā)車時間、到貨時間、卸貨時間等）。同時，監(jiān)控中心可以通過其他渠道獲得有效配貨信息，從而大大提高回程配載效率。根據(jù)車載終端的基本功能，將車載終端軟件分為：GPS數(shù)據(jù)解析模塊，GPRS通訊模塊，中心處理模塊和嵌入式GIS系統(tǒng)。車載終端的嵌入式GIS系統(tǒng)負(fù)責(zé)實現(xiàn)車輛實時導(dǎo)航、路徑顯示以及路徑查詢等功能[21]。開始選擇通訊協(xié)議初始化硬件配置、建立連接發(fā)送數(shù)據(jù)建立連接？是否有命令？執(zhí)行控制命令命令類型GIS導(dǎo)航模塊貨物信息采集GPS接收數(shù)據(jù)GPS數(shù)據(jù)解析數(shù)據(jù)打包將打包數(shù)據(jù)送入GPRS通訊模塊偵聽GPRS模塊解析命令上傳數(shù)據(jù)NOYES（1）物流配送過程中貨物信息及狀態(tài)分析 在配送過程中，伴隨車輛流動除了車輛的實時信息之外，還有貨物的各種信息，本文在這里稱之為：貨物的屬性。傳統(tǒng)的車輛監(jiān)控系統(tǒng)中往往只注重車輛的實時跟蹤，而忽略了對貨物實時信息的采集。 貨物在物流配送的流動過程依次為：入庫、庫存、分揀、裝運、運輸、到達(dá)客戶。 （2）基于RFID的物流配送貨物跟蹤管理流程 物流配送過程中跟蹤貨物在物流配送的整個過程中狀態(tài)位置的變化，涉及到貨物信息的采集和管理。RFID系統(tǒng)由于其標(biāo)簽存儲信息量大，非接觸性讀寫，可靠性好，以及使用壽命長、可重復(fù)使用等特性，特別適合 物流配送車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)在物流領(lǐng)域的應(yīng)用。 每一個配送任務(wù)的貨物（一個任務(wù)的所有貨物）附著一個RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽有唯一的標(biāo)識是不能更改的，它與配送任務(wù)是一一對應(yīng)的，是貨物的不變屬性，同時RFID標(biāo)簽存儲的信息，可以通過讀寫器讀或?qū)懾浳锏目勺儗傩?。在物流配送過程中，在向客戶交付貨物時用RFID讀寫器讀取RFID貨物編碼，進(jìn)行配送業(yè)務(wù)的貨物清點與確認(rèn)，并將此編碼通過車載終端發(fā)送回監(jiān)控中心，監(jiān)控中心以此信息掌握貨物配送的實時情況。在每完成一次配送任務(wù)后對車載貨物進(jìn)行一次信息的讀取，車載終端軟件系統(tǒng)對讀取的信息進(jìn)行分解，得出已完成的配送任務(wù)，并將此信息發(fā)送給監(jiān)控中心，從而實現(xiàn)在物流配送過程中貨物的實時監(jiān)控。監(jiān)控中心發(fā)出監(jiān)控指令開始結(jié)束實時監(jiān)控車輛位置、狀態(tài)信息采集貨物狀態(tài)信息采集車載數(shù)據(jù)信息上傳車載信息存入數(shù)據(jù)庫車輛貨物信息查詢可視化監(jiān)控配送車輛可視化類型空間查詢、歷史軌跡回放數(shù)據(jù)庫提取相關(guān)數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)GIS顯示 系統(tǒng)輸入輸出設(shè)計本系統(tǒng)的輸入設(shè)計的目標(biāo)就是保證監(jiān)控中心的操作人員通過簡單、方便、迅速的操作，就可以實現(xiàn)對配送車輛的實時監(jiān)控與調(diào)度功能。這樣消耗的操作人員的操作時間就越少，同時出錯的幾率就會減小很多。（2）簡單性原則：用戶在操作本系統(tǒng)的過程中，輸入過程是簡單便捷的?？梢哉f一個窗體就集成了該模塊的所有功能，一站式集成設(shè)計，簡單、方便、快捷[23]。如何能夠利用有限的資源使得整個系統(tǒng)的輸出更加的人性化，可視化是整個輸出設(shè)計過程中的一個重要的前提。本系統(tǒng)中將利用VB中Picture box控件和電子地圖為用戶提供可視化的車輛實時運行狀態(tài)以及相關(guān)的空間信息；利用Frame控件將需要實現(xiàn)的功能進(jìn)行分組，以方便用戶的操作，這是本系統(tǒng)輸出設(shè)計的特點之一[24]。該系統(tǒng)的集成實質(zhì)上是數(shù)據(jù)集成和功能集成。而空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的管理模式在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計時已經(jīng)進(jìn)行了研究，論文將主要研究GPS數(shù)據(jù)采集與處理。通過無線通訊技術(shù)，物流配送過程中信息可以在監(jiān)控中心和配送車輛之間實時傳輸，可以極大的提高物流配送的效率。通過GPS可在電子地圖上實時顯示當(dāng)前配送車輛的位置，便于根據(jù)道路交通狀況、或為及時解決突發(fā)事件而向配送車輛發(fā)出實時調(diào)度指令，在必要的情況下實現(xiàn)對配送車輛的跟蹤與監(jiān)控，提高配送的服務(wù)水平與靈活度[25]。車載終端對在GPS信號中主要包含：經(jīng)度、緯度、定位完成代號、采用有效的衛(wèi)星顆數(shù)、衛(wèi)星的方位角、衛(wèi)星高度、日期、UTC時間等信息進(jìn)行解析。 本系統(tǒng)車載終端中選用的GPS 15L GPS模塊，它以異步串行的方式完成與車載中心處理模塊的單向信息傳輸，以波特率4800b，8bits和無奇偶校驗接收。 GPS數(shù)據(jù)接收與解析模塊的實現(xiàn) 車載終端中GPS模塊與車載中串口通信模塊以及數(shù)據(jù)解析模塊負(fù)責(zé)完成GPS模塊與車載中心處理模塊之間的單向數(shù)據(jù)通信及數(shù)據(jù)提取。論文的程序設(shè)計采用微軟的MSComm控件，同時結(jié)合自定義類CRS232來實現(xiàn)串口通信與數(shù)據(jù)解析，此模塊由串口數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)解析兩個子模塊組成[27]。串口參數(shù)初始化打開串口清空上次接收/發(fā)送緩沖區(qū)將字符寫入Inbyte（）數(shù)組將Inbyte（）數(shù)據(jù)還原成ASCⅡ碼并賦予變量stra調(diào)用數(shù)據(jù)解析模塊解析數(shù)據(jù)寫入GPRS發(fā)送緩沖區(qū)結(jié)束數(shù)據(jù)格式正確？舍去數(shù)據(jù)NOYES（2）數(shù)據(jù)解析模塊 數(shù)據(jù)解析模塊負(fù)責(zé)解析接收到的NMEA0183標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)，提取需要的定位、導(dǎo)航等信息。 ，其中的字符串Stra變量用來暫存從車載終端接收到的定位信息[28]。GPRS模塊的作用就是用來傳輸數(shù)據(jù)，與監(jiān)控與調(diào)度中心進(jìn)行通訊。本系統(tǒng)所選用的Sony Ericsson GR47 GPRS模塊，使用串口進(jìn)行命令控制。 Ericsson GR47支持 GPRS B模式，即可支持GPRS和GSM，但并不是同時進(jìn)行。在接收GSM通話時，將暫停GPRS系統(tǒng)活動，當(dāng)通話完畢，又重新恢復(fù)GPRS狀態(tài)。由于系統(tǒng)選用的GR47 GPRS模塊封裝了PPP、UDP以及TCP／IP協(xié)議，所以在系統(tǒng)通訊過程中調(diào)用相應(yīng)的AT指令來實現(xiàn)不同協(xié)議的轉(zhuǎn)化，無需考慮數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的問題[30]。除此之外，根據(jù)宅急送公司特點,該系統(tǒng)還可以做到配送車輛的軌跡回放以及報警功能。 系統(tǒng)的最終實現(xiàn)，系統(tǒng)部署視圖說明如下： （1）車載終端裝有無線通訊硬件模塊和GPS定位模塊以及RFID數(shù)據(jù)采集模塊，用來實現(xiàn)無線通訊、GPS數(shù)據(jù)的接受和貨物數(shù)據(jù)的采集。 本文所實現(xiàn)的物流配送車輛監(jiān)控系統(tǒng)以提高物流配送車輛監(jiān)控的效率和可視化程度為目標(biāo)，將宅急送公司物流配送過程中可以需求的具體信息進(jìn)行了科學(xué)的歸類和分析，建立了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，能夠在車載終端實現(xiàn)對配送車輛的實時定位，并將定位信息打包數(shù)據(jù)幀的格式進(jìn)行傳輸，有效地解決了跨平臺信息傳輸?shù)膯栴}。 由于物流配送車輛監(jiān)控系統(tǒng)是在物流配送過程中為用戶提供實時的車輛與貨物的信息，最終為進(jìn)行物流配送的決策支持提供所需信息，因此系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸功能的實時性就顯得尤為重要。經(jīng)過對系統(tǒng)進(jìn)行測試后，在此對系統(tǒng)的性能指標(biāo)進(jìn)行一下分析總結(jié)。 系統(tǒng)的SMS通訊模式，在城市通訊質(zhì)量良好的狀態(tài)下，經(jīng)過對系統(tǒng)的測試，兩個GPRS通訊模塊之間信息的傳輸時間延遲一般在于5到20秒之間。在無線通訊條件下，由于設(shè)備條件限制，無法考證精確的時間值。 （2）系統(tǒng)的通訊費用：由于系統(tǒng)結(jié)合物流配送作業(yè)特點，認(rèn)真對系統(tǒng)的信息需求進(jìn)行了分析，并設(shè)計了結(jié)構(gòu)合理的數(shù)據(jù)傳輸格式，使系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸量控制在一個非常合理的范圍。如果按照實際作業(yè)要求，數(shù)據(jù)傳輸量大約是這個數(shù)據(jù)的三分之一。（3）通過對系統(tǒng)的GPS數(shù)據(jù)接收和解析模塊的測試，系統(tǒng)軟件可以獲得每秒配送車輛的WGS84坐標(biāo)系下的經(jīng)緯度坐標(biāo)以及車輛行駛速度和方向等信息，系統(tǒng)還可以對格式錯誤的數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除，從而保證了車輛實時數(shù)據(jù)的正確性。另外，監(jiān)控中心采用系統(tǒng)軟件基于模塊化和分層的架構(gòu)模式設(shè)計，減少了子系統(tǒng)之間和模塊之間的依賴關(guān)系，使系統(tǒng)可以更松散的方式藕合，更易于開發(fā)維護和功能擴展。結(jié) 論本文針對現(xiàn)有車輛監(jiān)控系統(tǒng)的缺點和物流配送作業(yè)的實際特點，應(yīng)運系統(tǒng)集成的方法對物流配送車輛監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)銷分析研究，最終實現(xiàn)了一個具備實時車輛監(jiān)控，并可以為宅急送公司物流配送的決策行為提供決策信息的系統(tǒng)。 （2）在為宅急送公司設(shè)計系統(tǒng)過程中根據(jù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程將其分為相互交互的若干子系統(tǒng)，并采用基于模塊化和分層的架構(gòu)模式進(jìn)行系統(tǒng)的總體設(shè)計和各子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 （3）在以上工作成果的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)硬件的功能及需求進(jìn)行分析，選取合適的硬件并對硬件之間的連接進(jìn)行設(shè)置。通過對系統(tǒng)功能的測試，系統(tǒng)通過配送貨物數(shù)據(jù)采集方案的設(shè)計，再加上系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫本身的設(shè)計很好的考慮了物流配送作業(yè)的實際要求，基本滿足了為物流配送決策行為提供信息支持的要求；論文對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸格式和數(shù)據(jù)傳輸模式的設(shè)計，大大減少了車輛監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的傳輸量，降低了物流配送的車輛監(jiān)控成本；論文利用GPS、RFID以及GIS的結(jié)合使用，很好的實現(xiàn)了物流配送車輛監(jiān)控系統(tǒng)的可視化功能，提高了車輛監(jiān)控的效率。隨著物流行業(yè)信息化程度越來越高，對于RFID與GPS的信息化需求也會越來越強烈，這些都將是未來潛在的市場條件，在有強大市場需求的基礎(chǔ)上開發(fā)集成RFID射頻標(biāo)簽讀寫與GPS定位功能的終端設(shè)備，可以實現(xiàn)對貨品和車輛的同時跟蹤，將會大大提高宅急送公司的作業(yè)效率。在畢業(yè)論文寫作過程中我得到了指導(dǎo)老師的幫助與無微不至的關(guān)懷和悉心指導(dǎo)，是他耐心的指導(dǎo)和幫助，讓我能順利完成了畢業(yè)論文，在論文完成之際，特別向我的導(dǎo)師陳宇老師致以真誠的謝意。在此，還要感謝和我一起在哈爾濱商業(yè)大學(xué)物流學(xué)院求學(xué)的各位學(xué)友，與他們共同度過的時光令人