于GPRS的快遞投遞實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李宇鋒

摘要：為提高快遞投遞業(yè)務(wù)效率并能實(shí)時(shí)監(jiān)控投遞整個(gè)過(guò)程，設(shè)計(jì)了一種基于GPRS技術(shù)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)。系統(tǒng)由用戶端、主機(jī)與ARM設(shè)備組成：用戶端通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提交請(qǐng)求，主機(jī)通過(guò)GPRS模塊將任務(wù)消息傳遞給投遞員所持的ARM設(shè)備，并保存在SQLite 數(shù)據(jù)庫(kù)中，在投遞任務(wù)完成之后，手持設(shè)備通過(guò)GPRS模塊進(jìn)行消息的反向傳遞。測(cè)試結(jié)果表明，每個(gè)快遞任務(wù)的發(fā)送、投遞、到達(dá)及確認(rèn)整個(gè)過(guò)程實(shí)時(shí)、穩(wěn)定、可靠。

關(guān)鍵詞：GPRS；SQLite；ARM；投遞系統(tǒng)

DOIDOI：10.11907/rjdk.171395

中圖分類號(hào)：TP319文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16727800（2017）010010903

0引言

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與移動(dòng)終端的發(fā)展與普及， 移動(dòng)用戶可以方便地享用Internet提供的服務(wù)， 給生活帶來(lái)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(guò)程中以紙質(zhì)文件為主要記錄工具， 在業(yè)務(wù)量飛速增加的情況下，很難高效處理所分配到的投遞任務(wù)，且通過(guò)紙質(zhì)媒介記錄投遞信息易出現(xiàn)信息不準(zhǔn)確等問(wèn)題，最終影響投遞效率。有些投遞員由于業(yè)務(wù)熟練可在很短時(shí)間內(nèi)完成所分配的業(yè)務(wù)，而有些投遞員由于業(yè)務(wù)生疏導(dǎo)致任務(wù)完成率很低，企業(yè)如果不能掌握投遞情況，就不能動(dòng)態(tài)地分配任務(wù)，會(huì)影響整個(gè)企業(yè)的運(yùn)行效率，相應(yīng)成本也會(huì)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(wù)或電話請(qǐng)求服務(wù)，很不方便。這些因素不利于物流企業(yè)的快速發(fā)展， 現(xiàn)實(shí)需求迫使物流業(yè)作出相應(yīng)調(diào)整。面對(duì)挑戰(zhàn)， 借助移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展投遞業(yè)務(wù)信息化工作，已經(jīng)勢(shì)不可擋。

投遞業(yè)務(wù)移動(dòng)終端以實(shí)際業(yè)務(wù)需求為出發(fā)點(diǎn)， 實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)操作的信息化， 使得物流配送更快速、可控，并能實(shí)時(shí)監(jiān)控投遞的整個(gè)過(guò)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(chǔ)、結(jié)合GPRS模塊實(shí)現(xiàn)手持設(shè)備的硬件部分，在此硬件基礎(chǔ)上移植了Fedora操作系統(tǒng)，通過(guò)Qt設(shè)計(jì)用戶界面并安裝SQlite數(shù)據(jù)庫(kù)，最終實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)所需功能。

1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

整個(gè)系統(tǒng)由3部分組成：客戶端、主機(jī)、手持終端。具體流程如下：用戶通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將所需要辦理的業(yè)務(wù)信息發(fā)送至主機(jī)服務(wù)器，主機(jī)接受用戶請(qǐng)求后，生成對(duì)應(yīng)的任務(wù)數(shù)據(jù)，并根據(jù)當(dāng)前投遞員的工作狀態(tài)，將任務(wù)分配給合適人員。投遞員通過(guò)手持設(shè)備接受到任務(wù)后開(kāi)始工作，在完成任務(wù)后，通過(guò)手持設(shè)備將信息傳回主機(jī)服務(wù)器，主機(jī)上的任務(wù)信息將被更新。此外用戶可以實(shí)時(shí)查詢所辦理業(yè)務(wù)的狀態(tài)。圖1展示了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

圖2展示了整個(gè)系統(tǒng)的層次，具有兩個(gè)核心部分：主機(jī)與手持終端。主機(jī)扮演著連接客戶端與手持終端的中間角色，含有3項(xiàng)子功能：接受用戶需求形成相應(yīng)任務(wù)并發(fā)送給合適的員工、檢查終端設(shè)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(shè)備選用S3C4510B開(kāi)發(fā)板， 包括3項(xiàng)功能：GPRS連接負(fù)責(zé)通過(guò)GPRS連接上網(wǎng)、登錄負(fù)責(zé)檢驗(yàn)用戶是否合法、查詢與更新任務(wù)狀態(tài)負(fù)責(zé)查看所分配任務(wù)，并在任務(wù)完成時(shí)更新對(duì)應(yīng)任務(wù)的狀態(tài)[34]。

2功能模塊設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主要包括兩個(gè)模塊：主機(jī)模塊與終端模塊。主機(jī)模塊主要實(shí)現(xiàn)任務(wù)管理、終端機(jī)器狀態(tài)查詢以及員工信息管理等功能。終端模塊主要實(shí)現(xiàn)連接、登錄、查詢、反饋等功能。

2.1主機(jī)

（1）任務(wù)管理功能。①創(chuàng)建新任務(wù)；②將任務(wù)分配給合適人員；③接受員工終端反饋，更新任務(wù)狀態(tài)，即當(dāng)任務(wù)完成，對(duì)應(yīng)的任務(wù)狀態(tài)更新為已完成。

（2）查詢功能。查詢手機(jī)終端狀態(tài)，通過(guò)比較每個(gè)手機(jī)終端的任務(wù)量以決定當(dāng)前可用人員。

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

2.2手持終端

（1） GPRS連接。初始化GPRS程序塊并與主機(jī)相連接。

（2）登錄功能。輸入職工ID以及對(duì)應(yīng)密碼，登錄系統(tǒng)。

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

3硬件設(shè)計(jì)

手持終端是系統(tǒng)核心所在。本系統(tǒng)中選用的是TQ2440開(kāi)發(fā)板，它是一款高效低成本的ARM9E開(kāi)發(fā)板，基于Samsung S3C2440微處理器，包含電源穩(wěn)定芯片及復(fù)位芯片以確保整個(gè)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(lái)連接GPRS模塊與TQ2440主板。圖3展示了GPRS與開(kāi)發(fā)板之間的連接。

3.1GPRS 模塊

GPRS是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（General Packet Radio Service）的簡(jiǎn)稱，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展起來(lái)的一種新承載業(yè)務(wù)，目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送與接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源，從而提供了一種高效、低成本的無(wú)線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別適合間斷、突發(fā)性以及頻繁、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)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(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、SMS、數(shù)據(jù)與傳真信息的高速傳輸。SIM組件內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧，支持基于RS232標(biāo)準(zhǔn)的UART 接口。PPP 撥號(hào)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(shù)據(jù)總線，用于異步通信。該總線雙向通信，可以實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸與接收。在嵌入式設(shè)計(jì)中，UART用作主機(jī)與輔助設(shè)備通信，工作原理是將傳輸數(shù)據(jù)的每個(gè)字符一位接一位地傳輸，因此在連續(xù)的信息交換中，數(shù)據(jù)能以比特的速度傳輸，一根傳輸線便可完成整個(gè)過(guò)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(shè)計(jì)

4.1軟件平臺(tái)

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

4.2Qtopia腳本

具體代碼如下：

export set HOME=MYMPWD/root //設(shè)置home環(huán)境變量

cd opt/Qtopia

export set PATH=MYMPWD/bin：MYMPATH // 設(shè)置PATH變量

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

export set QTDIR=MYMPWD //設(shè)置QTDIA變量

export set QPEDIR=MYMPWD //設(shè)置QPEDIR變量

export set KDEDIR=MYMPWD/../kde // 設(shè)置KDEDIR變量

4.3SIM300 初始化

SIM300在工作前需要進(jìn)行一系列初始化，具體步驟如下：

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

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

設(shè)置所接收到數(shù)據(jù)的IP 頭部 . 相關(guān)AT指令： AT+CIPHEAD=1

設(shè)置GPRS連接. AT+CIPCSGP = 1， "cmnet"， "guest"， "guest"

存儲(chǔ)結(jié)構(gòu). AT+CIPSCONT

實(shí)施以上步驟后，GPRS程序塊將啟動(dòng)。通過(guò)下列AT指令可建立與主機(jī)的連接：①AT+CIPSTART=“TCP”，“113.194.185.229”，“66655” ；②AT+CIPSEND命令發(fā)送數(shù)據(jù)到主機(jī)。任務(wù)完成后，AT+CIPClose關(guān)閉 TCP 連接，所有操作都在 read（） 與 write（） 函數(shù)中完成。

4.4串口初始化

串口設(shè)置的主要參數(shù)是波特率、停止位與奇偶校驗(yàn)位。在 Linux中， struct termios數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)串口參數(shù)的設(shè)置。具體代碼如下[23]：

打開(kāi)I/O 函數(shù)

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

恢復(fù)串口為阻斷狀態(tài)

fcntl（fd， F_SETFL， 0）

測(cè)試設(shè)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(shè)置符號(hào)

newtio.c_cflag &= ～CSIZE； // 消除屏蔽位

newtio.c_cflag |= CS8； //設(shè)置數(shù)據(jù)位

設(shè)置校驗(yàn)位

newtio.c_cflag &= ～PARENB；

設(shè)置波特率

cfsetispeed（&newtio， B115200）；

cfsetospeed（&newtio， B115200）；

設(shè)置停止位

newtio.c_cflag &= ～CSTOPB；

激活新的配置

（tcsetattr（fd， TCSANOW， &newtio）

4.5SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)連接

SQLite是一個(gè)開(kāi)源的輕量級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，極其適合嵌入在移動(dòng)便攜式設(shè)備中。在本系統(tǒng)中SQlite用來(lái)存儲(chǔ)來(lái)自主機(jī)所分配的任務(wù)。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(shù)據(jù)處理

5結(jié)語(yǔ)

本文從軟硬件方面介紹了一種基于GPRS的投遞業(yè)務(wù)移動(dòng)終端設(shè)計(jì)過(guò)程。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了投遞任務(wù)的創(chuàng)建、分配以及任務(wù)狀態(tài)查詢等功能。實(shí)踐證明，利用該系統(tǒng)可以對(duì)投遞過(guò)程進(jìn)行有效實(shí)時(shí)管理，提高了企業(yè)運(yùn)行效率，降低了運(yùn)營(yíng)成本。當(dāng)然，該系統(tǒng)還有進(jìn)一步改進(jìn)空間，比如當(dāng)前系統(tǒng)還是人工方式分配任務(wù)，當(dāng)任務(wù)及員工數(shù)較多時(shí)，很難人為判斷如何分配任務(wù)，所以需要通過(guò)一種算法進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配；如何自動(dòng)分配任務(wù)給投遞員，也是未來(lái)需要探討的問(wèn)題。

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責(zé)任編輯（責(zé)任編輯：何麗）endprint