基于ARM9、GPS和GPRS的物流路线实时跟踪与最优规划研究

摘要

在现代的物流行业中,对于信息的获取和信息的处理的实时性和准确性决定着物流管理的成败,这就需要货物运输以最佳路线及时准确的到达目的地。其次,跨省区和边界贸易这类长距离大范围的频繁运输,给物流运输提出了新的要求。因此,有效地提高物流运输的安全性,保证货物准时的到达,以及保障顺畅的交通,成为物流公司急待解决的问题。为解决这些问题,就需要对物流运输进行实时的检测与跟踪以及对其路线选择进行最优化搜索。GPS定位技术在民用领域的普及,以及GSM通信系技术的广泛应用,为解决上述问题给出了新的思路。这些技术可方便对车辆进行即时定位、跟踪监控、遇险报警、车辆事故分析等,极大提高运输的安全性。本课题选择ARM9平台为系统的硬件基础,以嵌入式Linux为操作系统,同时该系统采用了GPRS无线通讯方式,研究了一种实时性和可靠性都较好的物流跟踪系统,并在控制中心提供了一个最佳路线选择算法,大大的减小了物流的成本,并能有效的提高货物到达的准时率。论文在参阅了大量的国内外相关资料的基础上,首先介绍了系统所应用的ARM技术、GPS技术、GPRS技术以及最佳路线算法的需求分析。接着,详细介绍了系统硬件的设计,包括接口电路,GPS模块,GPRS模块的硬件设计。紧接着介绍了系统的软件平台的搭建方法,介绍了Bootloader的启动方法,给出了设备驱动程序的开发流程,以及QT/Embedded开发环境的搭建,完成了GPS地位数据的提取以及通过GPRS网络将数据发送到监控中心的信息服务器。在论文最后介绍了监控中心的最佳路线算法的设计并给出其原型测试结果。

目录

摘要

ABSTRACT

目录

第1章 绪论

1.1 研究的背景和意义

1.1.1 研究的背景

1.1.2 研究的意义

1.2 国内外的发展现状及趋势

1.3 主要内容及章节安排

第2章 基于ARM9、GPS和GPRS的物流管理系统框架设计与分析

2.1 ARM9嵌入式系统的需求分析

2.1.1 嵌入式系统的特点分析

2.1.2 选择ARM9嵌入式系统的理由

2.2 全球卫星定位系统(GPS)模块的需求分析

2.2.1 GPS系统的特点与组成

2.2.2 GPS模块的定位分析

2.3 GPRS功能模块的需求分析

2.3.1 GPRS技术的特点

2.3.2 GPRS模块的结构分析

2.4 物流管理系统的架构设计与最佳路线规划的需求分析

2.4.1 物流管理系统的架构设计

2.4.2 物流运输网的结构设计

2.4.3 最佳路线搜索与预配载检查

第3章 物流管理系统主要模块的硬件设计

3.1 ARM9嵌入式系统模块的硬件设计

3.1.1 地址空间的分配

3.1.2 系统存储器的设计

3.1.3 JTAG和复位电路的设计

3.1.4 LED电路和LCD电路的设计

3.1.5 串口电路的设计

3.2 GPS模块的硬件设计

3.3 GPRS模块的硬件设计

第4章 物流管理系统主要模块的软件设计

4.1 系统开发环境的配置

4.1.1 安装Ubuntu

4.1.2 嵌入式环境的配置

4.1.3 安装交叉编译

4.2 Bootloader的设计

4.3 设备驱动的设计

4.4 Qt/Embedded的移植设计

4.5 GPS模块的程序设计

4.5.1 GPS数据接收处理的流程设计

4.5.2 NMEA-0183通信协议的设计

4.5.3 其他程序的设计

4.6 GPRS通信模块的设计

4.6.1 GPRS发送数据流程图的设计

4.6.2 GPRS拨号接入模块的设计

4.6.3 GPRS无线传输模块的设计

4.6.4 GPRS模块的初始化设计

4.6.5 其他程序的设计

4.7 实验结果与分析

第5章 最佳路线搜索模块的软件设计

5.1 最佳路线搜索模块的算法流程图设计

5.2 物流管理系统原型的最佳路线搜索实现与测试

第6章 结论与展望

参考文献

硕士攻读期间发表的论文以及专利申请情况

致谢