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        于GPRS的快遞投遞實時系統(tǒng)設計與實現

        2017-11-02 20:32:09李宇鋒
        軟件導刊 2017年10期

        李宇鋒

        摘要:為提高快遞投遞業(yè)務效率并能實時監(jiān)控投遞整個過程,設計了一種基于GPRS技術的實時系統(tǒng)。系統(tǒng)由用戶端、主機與ARM設備組成:用戶端通過互聯(lián)網提交請求,主機通過GPRS模塊將任務消息傳遞給投遞員所持的ARM設備,并保存在SQLite 數據庫中,在投遞任務完成之后,手持設備通過GPRS模塊進行消息的反向傳遞。測試結果表明,每個快遞任務的發(fā)送、投遞、到達及確認整個過程實時、穩(wěn)定、可靠。

        關鍵詞:GPRS;SQLite;ARM;投遞系統(tǒng)

        DOIDOI:10.11907/rjdk.171395

        中圖分類號:TP319文獻標識碼:A文章編號:16727800(2017)010010903

        0引言

        隨著網絡技術與移動終端的發(fā)展與普及, 移動用戶可以方便地享用Internet提供的服務, 給生活帶來了諸多便捷。而傳統(tǒng)物流行業(yè)以手工操作為主, 投遞員在投遞過程中以紙質文件為主要記錄工具, 在業(yè)務量飛速增加的情況下,很難高效處理所分配到的投遞任務,且通過紙質媒介記錄投遞信息易出現信息不準確等問題,最終影響投遞效率。有些投遞員由于業(yè)務熟練可在很短時間內完成所分配的業(yè)務,而有些投遞員由于業(yè)務生疏導致任務完成率很低,企業(yè)如果不能掌握投遞情況,就不能動態(tài)地分配任務,會影響整個企業(yè)的運行效率,相應成本也會有所增加。此外,用戶如果要郵寄物品,需到物流公司店面辦理業(yè)務或電話請求服務,很不方便。這些因素不利于物流企業(yè)的快速發(fā)展, 現實需求迫使物流業(yè)作出相應調整。面對挑戰(zhàn), 借助移動網絡開展投遞業(yè)務信息化工作,已經勢不可擋。

        投遞業(yè)務移動終端以實際業(yè)務需求為出發(fā)點, 實現業(yè)務操作的信息化, 使得物流配送更快速、可控,并能實時監(jiān)控投遞的整個過程,減少人工成本、提高工作效率[12]。本文介紹了以芯片S3C4510B為基礎、結合GPRS模塊實現手持設備的硬件部分,在此硬件基礎上移植了Fedora操作系統(tǒng),通過Qt設計用戶界面并安裝SQlite數據庫,最終實現了系統(tǒng)所需功能。

        1系統(tǒng)結構

        整個系統(tǒng)由3部分組成:客戶端、主機、手持終端。具體流程如下:用戶通過互聯(lián)網將所需要辦理的業(yè)務信息發(fā)送至主機服務器,主機接受用戶請求后,生成對應的任務數據,并根據當前投遞員的工作狀態(tài),將任務分配給合適人員。投遞員通過手持設備接受到任務后開始工作,在完成任務后,通過手持設備將信息傳回主機服務器,主機上的任務信息將被更新。此外用戶可以實時查詢所辦理業(yè)務的狀態(tài)。圖1展示了系統(tǒng)結構。

        圖2展示了整個系統(tǒng)的層次,具有兩個核心部分:主機與手持終端。主機扮演著連接客戶端與手持終端的中間角色,含有3項子功能:接受用戶需求形成相應任務并發(fā)送給合適的員工、檢查終端設備狀態(tài)(檢查員工終端是否處于連接狀態(tài))、查詢員工信息。手持終端設備選用S3C4510B開發(fā)板, 包括3項功能:GPRS連接負責通過GPRS連接上網、登錄負責檢驗用戶是否合法、查詢與更新任務狀態(tài)負責查看所分配任務,并在任務完成時更新對應任務的狀態(tài)[34]。

        2功能模塊設計

        系統(tǒng)主要包括兩個模塊:主機模塊與終端模塊。主機模塊主要實現任務管理、終端機器狀態(tài)查詢以及員工信息管理等功能。終端模塊主要實現連接、登錄、查詢、反饋等功能。

        2.1主機

        (1)任務管理功能。①創(chuàng)建新任務;②將任務分配給合適人員;③接受員工終端反饋,更新任務狀態(tài),即當任務完成,對應的任務狀態(tài)更新為已完成。

        (2)查詢功能。查詢手機終端狀態(tài),通過比較每個手機終端的任務量以決定當前可用人員。

        (3)人員管理功能。查詢與顯示員工的個人信息,并且可以進行新用戶注冊。

        2.2手持終端

        (1) GPRS連接。初始化GPRS程序塊并與主機相連接。

        (2)登錄功能。輸入職工ID以及對應密碼,登錄系統(tǒng)。

        (3)查詢與任務處理功能。查詢未完成的任務以及確定任務是否完成。

        3硬件設計

        手持終端是系統(tǒng)核心所在。本系統(tǒng)中選用的是TQ2440開發(fā)板,它是一款高效低成本的ARM9E開發(fā)板,基于Samsung S3C2440微處理器,包含電源穩(wěn)定芯片及復位芯片以確保整個系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定工作。GPRS 模塊選用SIMCOM公司的SIM300, RS232 串口被作為連接器來連接GPRS模塊與TQ2440主板。圖3展示了GPRS與開發(fā)板之間的連接。

        3.1GPRS 模塊

        GPRS是通用分組無線業(yè)務(General Packet Radio Service)的簡稱,是在現有GSM系統(tǒng)上發(fā)展起來的一種新承載業(yè)務,目的是為GSM用戶提供分組形式的數據業(yè)務。GPRS允許用戶在端到端分組轉移模式下發(fā)送與接收數據,而不需要利用電路交換模式的網絡資源,從而提供了一種高效、低成本的無線分組數據業(yè)務。特別適合間斷、突發(fā)性以及頻繁、少量的數據傳輸,也適用于偶爾的大數據量傳輸[57]。

        SIM300是一種便攜式即插即用GSM/GPRS模塊組件。它能夠以低功耗實現語音、SMS、數據與傳真信息的高速傳輸。SIM組件內嵌TCP/IP協(xié)議棧,支持基于RS232標準的UART 接口。PPP 撥號功能以及AT命令都被嵌入在 SIM300中。圖4展示了SIM300的工作流程。

        3.2UART 程序塊

        TQ2440主板提供了3種類型的串口:UART0、UART1、UART2。UART是一種通用串行數據總線,用于異步通信。該總線雙向通信,可以實現全雙工傳輸與接收。在嵌入式設計中,UART用作主機與輔助設備通信,工作原理是將傳輸數據的每個字符一位接一位地傳輸,因此在連續(xù)的信息交換中,數據能以比特的速度傳輸,一根傳輸線便可完成整個過程,所以成本很低,適合在成本要求較低的企業(yè)使用。圖5展示了UART的工作流程。endprint

        4軟件設計

        4.1軟件平臺

        手持終端軟件平臺是基于Fedora 操作系統(tǒng)開發(fā)的,Fedora的核心是Linux2.6.30.4。而用戶界面則是基于Qtopia開發(fā)的。Qtopia是qt的嵌入式版本[79],在主機上所開發(fā)的程序,通過Qtopia編譯之后,傳送到嵌入式平臺就可以直接運行了。

        4.2Qtopia腳本

        具體代碼如下:

        export set HOME=MYMPWD/root //設置home環(huán)境變量

        cd opt/Qtopia

        export set PATH=MYMPWD/bin:MYMPATH // 設置PATH變量

        export set LD_LIBRARY_PATH = MYMPWD/lib: MYMLD_LIBRARY_PATH //設置環(huán)境變量

        export set QTDIR=MYMPWD //設置QTDIA變量

        export set QPEDIR=MYMPWD //設置QPEDIR變量

        export set KDEDIR=MYMPWD/../kde // 設置KDEDIR變量

        4.3SIM300 初始化

        SIM300在工作前需要進行一系列初始化,具體步驟如下:

        主機IP 地址被作為連接 IP. 相關AT指令: AT+CDNSORIP=0

        設置返回值后AT+CIPSEND指令被執(zhí)行. 相關AT指令: AT+CIPSPRT=0

        設置所接收到數據的IP 頭部 . 相關AT指令: AT+CIPHEAD=1

        設置GPRS連接. AT+CIPCSGP = 1, "cmnet", "guest", "guest"

        存儲結構. AT+CIPSCONT

        實施以上步驟后,GPRS程序塊將啟動。通過下列AT指令可建立與主機的連接:①AT+CIPSTART=“TCP”,“113.194.185.229”,“66655” ;②AT+CIPSEND命令發(fā)送數據到主機。任務完成后,AT+CIPClose關閉 TCP 連接,所有操作都在 read() 與 write() 函數中完成。

        4.4串口初始化

        串口設置的主要參數是波特率、停止位與奇偶校驗位。在 Linux中, struct termios數據結構負責串口參數的設置。具體代碼如下[23]:

        打開I/O 函數

        fd = open("/dev/tq2440_serial1", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);

        恢復串口為阻斷狀態(tài)

        fcntl(fd, F_SETFL, 0)

        測試設備終端的IO

        If(0== isatty(fd))

        {close (fd);

        return ERROR_ISATTY;}

        激活本地連接和使能

        newtio=oldtio;

        newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;

        設置符號

        newtio.c_cflag &= ~CSIZE; // 消除屏蔽位

        newtio.c_cflag |= CS8; //設置數據位

        設置校驗位

        newtio.c_cflag &= ~PARENB;

        設置波特率

        cfsetispeed(&newtio, B115200);

        cfsetospeed(&newtio, B115200);

        設置停止位

        newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;

        激活新的配置

        (tcsetattr(fd, TCSANOW, &newtio)

        4.5SQLite數據庫連接

        SQLite是一個開源的輕量級數據庫,極其適合嵌入在移動便攜式設備中。在本系統(tǒng)中SQlite用來存儲來自主機所分配的任務。具體連接代碼如下[10]:

        sqlite3 *db=NULL;

        result=sqlite3_open("/dbDir/lgs.db",&db);

        db (the sqlite3 *) 指針將返回.此指針可以完成數據處理

        5結語

        本文從軟硬件方面介紹了一種基于GPRS的投遞業(yè)務移動終端設計過程。該系統(tǒng)設計合理,運行穩(wěn)定,實現了投遞任務的創(chuàng)建、分配以及任務狀態(tài)查詢等功能。實踐證明,利用該系統(tǒng)可以對投遞過程進行有效實時管理,提高了企業(yè)運行效率,降低了運營成本。當然,該系統(tǒng)還有進一步改進空間,比如當前系統(tǒng)還是人工方式分配任務,當任務及員工數較多時,很難人為判斷如何分配任務,所以需要通過一種算法進行動態(tài)分配;如何自動分配任務給投遞員,也是未來需要探討的問題。

        參考文獻參考文獻:

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        責任編輯(責任編輯:何麗)endprint

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