专利名称：基于rfid和gprs技术的公交子系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于RFID和GPRS技术的公交子系统，应用于公交系统。
背景技术：
现有的智能公交系统中，公交车中的车载终端主要是采用短距离RFID技术或GPS 技术为主，短距离RFID的有效识别距离较短，一般为Im以下，效果不是很好。另外，基于GPS 技术的车载终端的定位误差较大，其次其成本较高。远距离传输技术一般分有线和无线，有线采用的工业总线或者以太网都有者布线和维护成本高的局限性，而无线技术采用的CDMA 的通信费用较高，但低于以短信息来实现GPS信息服务的GSM / SMS;同时，CDMA目前网络覆盖面积还相对较小、网络信号不是很稳定，接通速度介于其它两种方式之间，也有存在信号不好的问题等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于RFID和GPRS技术的公交子系统，有力解决了目前公交位置报告系统通信距离短以及传输速率慢等问题。本发明的特征在于一种基于RFID和GPRS技术的公交子系统，包括设于公交上的车载终端，设于站台上的公交站牌系统和远程数据中心服务器，其特征在于所述车载终端包括有源RFID信号发射系统、CPU和电源系统，所述公交站牌系统包括接收有源RFID信号的有源RFID信号接收系统、CPU、电源系统和用以与远程数据中心服务器进行通信的GPRS 系统。本发明的优点1、整个系统的成本低；2、数据传输费用少；3、短距离通信的距离可以达到IOm以上等。该系统可以应用于城市公交系统，解决乘客公交车候车的问题，乘客再A站台等公交车，那么，他可以在站牌显示屏上看到，最近的一辆公交车什么时候能到达本站，以及现在所处的位置。这样就可以缓解等车焦虑的心情，或可以决定是否需要采用其他的交通方案，为出行解决问题。
图1为本发明原理框图。图2为本发明实施例公交站牌系统框图。
具体实施例方式参考图1，一种基于RFID和GPRS技术的公交子系统，包括设于公交上的车载终端， 设于站台上的公交站牌系统和远程数据中心服务器，所述车载终端包括有源RFID信号发射系统、CPU和电源系统，所述公交站牌系统包括接收有源RFID信号的有源RFID信号接收系统、CPU、电源系统和用以与远程数据中心服务器进行通信的GPRS系统。
上述有源RFID信号发射系统可为有源RFID电子标签。上述有源RFID信号接收系统可为有源RFID阅读器。具体实施过程车载终端通过有源RFID电子标签向外发射无线信号，当公交车经过时站牌到有源RFID阅读器接收到RFID信号，站牌的MCU把数据处理后通过GPRS通信系统发送给远程数据中心服务器，远程数据中心服务器处理完数据后再经过GPRS通信系统发给下几站的站牌，并通知这些站牌目前公交车的具体位置，还需要几站才能到达，此处的通知形式可通过设于站台上到显示屏或播音喇叭来提醒，形式可多样性。实现过程如下
1、公交车车载终端的设计与实现
车载终端由CPU、时钟电路、复位电路、晶振电路、串口电路、电源管理系统、实时时钟系统，以及RFID模块等组成。其中CPU采用国产宏晶公司89C52芯片，属于8位处理器，内带 8K的FLASH程序存储器，512字节SRAM，3个定时器，4K EEPROM等资源。CPU加上时钟电路、 复位电路、晶振电路以及电源等组成最小系统。电源管理部分的输入由3节干电池直接给 CPU供电，同时另一路经过LMl 117-3. 3转换成3. 3V给RFID系统供电。串口电路可以实现对CPU进行程序固化。实时时钟系统可以实时给系统显示当前的时间。RFID模块采用Nordic公司的NRF24L01射频收发芯片，工作的频率为2. 4GHz,内部的组成有频率合成器、晶体振荡器、调制器功率，以及放大器等。融合了最新的增强型 Shock Burst技术，另外，可以通过SPI接口在程序中对通信频道、输出功率、协议设置进行合理的配置。NRF24L01的功耗较其他同类产品低，以_6dBm的功率发射时，工作电流为9mA ； 接收时，工作电流为12.3mA。同时也提供多种低功率工作模式，比如掉电模式和空闲模式等，允许用户根据需要进行选择。该芯片的最远传输距离可以根据需要达到1公里以上，本系统设计的有效距离为20m左右。单芯片GFSK调制，硬件集成OSI链路层，增强型Shock Burst技术，自动应答和自动重发功能，地址和CRC校验，数据传输速率为l-2Mbps，SPI速率为O-lOMbps，125 RF频道，短开关时间跳频，与其他NRFM系列射频器件相兼容，QFN20封装4mm*4mm，供电电压范围为1.9-3. 6V。2、公交站牌系统设计与实现
公交站牌系统主要CPU最小系统、显示系统、启动电路、电源管理系统、RFID模块、电平转换电路、GPRS系统等组成。公交站牌系统的框图如图2所示，该系统中的最小系统由MCU 控制器、晶振电路、时钟电路、复位电路等组成。显示系统采用分辨率为8*8的带驱动电路的高亮红色点阵。RFID模块还是用NRF24L01射频模块。电源管理系统采用DC 9V供电， 先经过LM1117-5. OV进行降压后一路用于直接给最小系统供电，另一路尽管降压成3. 3V给 RFID系统供电。同时，DC 9V通过电源管理系统降压加大电流后给GPRS系统供电，本GPRS 系统的工作电压为3. 4V-4. 7V均可，一般推荐4. 2V供电。电平转化电路用于实现CPU电路接口电平和GPRS模块电平的匹配，这里主要是对RXD和T)(D两路信号进行转换，使两个系统的电平兼容。系统中的GPRS模块采用华为公司的GTM900-C模块，使用AT命令集，通过UART 接口与外部CPU通信，主要实现无线发送和接收、基带处理、音频处理等功能。键盘、IXD (Liquid Crystal Display)等外部设备由外部CPU进行控制。GTM900-C的的工作频段为 EGSM900/GSM1800 双频；最大发射功率为 EGSM900 Class4(2ff) ,GSM1800 Classl(Iff)；接收灵敏度 <_106dBm ;GPRS 数据业务GPRS CLASS 10、编码方式 CS 1，CS 2，CS 3，CS 4，最高速率可达85. 6Kbit/s，支持PBCCH，内嵌TCP/IP协议；支持多链接，提供ACK应答，提供大容量缓存；协议支持GSM/GPRS Wiase2/2+、支持华为GT800协议；AT命令GSM标准AT命令、 V. 25 AT命令、华为扩展的AT命令；GTM900-C模块内部逻辑组成有音频处理单元，数字基带处理单元、AD/DA转换单元、射频天线开关单元、串口处理单元、CPU单元、模拟基带处理单元、射频收发单元、电源管理单元、数据和程序存储单元、SIM卡处理单元、射频信号功放单元等。 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种基于RFID和GPRS技术的公交子系统，包括设于公交上的车载终端，设于站台上的公交站牌系统和远程数据中心服务器，其特征在于所述车载终端包括有源RFID信号发射系统、CPU和电源系统，所述公交站牌系统包括接收有源RFID信号的有源RFID信号接收系统、CPU、电源系统和用以与远程数据中心服务器进行通信的GPRS系统。
2.根据权利1所述的基于RFID和GPRS技术的公交子系统，其特征在于所述有源RFID 信号发射系统可为有源RFID电子标签。
3.根据权利1所述的基于RFID和GPRS技术的公交子系统，其特征在于所述有源RFID 信号接收系统可为有源RFID阅读器。
4.根据权利1所述的基于RFID和GPRS技术的公交子系统，其特征在于所述车载终端还包括时钟电路、复位电路、晶振电路、串口电路、实时时钟系统。
5.根据权利1所述的基于RFID和GPRS技术的公交子系统，其特征在于所述公交站牌系统还包括显示系统、启动电路、电平转换电路。
全文摘要
本发明涉及一种基于RFID和GPRS技术的公交子系统，包括设于公交上的车载终端，设于站台上的公交站牌系统和远程数据中心服务器，其特征在于所述车载终端包括有源RFID信号发射系统、CPU和电源系统，所述公交站牌系统包括接收有源RFID信号的有源RFID信号接收系统、CPU、电源系统和用以与远程数据中心服务器进行通信的GPRS系统。本发明的整个系统的成本低，数据传输费用少，短距离通信的距离可以达到10m以上等。
文档编号G08G1/123GK102496299SQ20111040282
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者何明华, 樊明辉, 汤云东, 高海云 申请人:福州大学, 福州新大众电子有限公司