于GPRS的快遞投遞實時系統設計與實現

李宇鋒

摘要：為提高快遞投遞業務效率并能實時監控投遞整個過程，設計了一種基于GPRS技術的實時系統。系統由用戶端、主機與ARM設備組成：用戶端通過互聯網提交請求，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，每個快遞任務的發送、投遞、到達及確認整個過程實時、穩定、可靠。

關鍵詞：GPRS；SQLite；ARM；投遞系統

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。而傳統物流行業以手工操作為主， 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。有些投遞員由于業務熟練可在很短時間內完成所分配的業務，而有些投遞員由于業務生疏導致任務完成率很低，企業如果不能掌握投遞情況，就不能動態地分配任務，會影響整個企業的運行效率，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務或電話請求服務，很不方便。這些因素不利于物流企業的快速發展， 現實需求迫使物流業作出相應調整。面對挑戰， 借助移動網絡開展投遞業務信息化工作，已經勢不可擋。

投遞業務移動終端以實際業務需求為出發點， 實現業務操作的信息化， 使得物流配送更快速、可控，并能實時監控投遞的整個過程，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，通過Qt設計用戶界面并安裝SQlite數據庫，最終實現了系統所需功能。

1系統結構

整個系統由3部分組成：客戶端、主機、手持終端。具體流程如下：用戶通過互聯網將所需要辦理的業務信息發送至主機服務器，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，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務的狀態。圖1展示了系統結構。

圖2展示了整個系統的層次，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送給合適的員工、檢查終端設備狀態（檢查員工終端是否處于連接狀態）、查詢員工信息。手持終端設備選用S3C4510B開發板， 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[34]。

2功能模塊設計

系統主要包括兩個模塊：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，即當任務完成，對應的任務狀態更新為已完成。

（2）查詢功能。查詢手機終端狀態，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。

（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

手持終端是系統核心所在。本系統中選用的是TQ2440開發板，它是一款高效低成本的ARM9E開發板，基于Samsung S3C2440微處理器，包含電源穩定芯片及復位芯片以確保整個系統能夠正常穩定工作。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與開發板之間的連接。

3.1GPRS 模塊

GPRS是通用分組無線業務（General Packet Radio Service）的簡稱，是在現有GSM系統上發展起來的一種新承載業務，目的是為GSM用戶提供分組形式的數據業務。GPRS允許用戶在端到端分組轉移模式下發送與接收數據，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務。特別適合間斷、突發性以及頻繁、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 操作系統開發的，Fedora的核心是Linux2.6.30.4。而用戶界面則是基于Qtopia開發的。Qtopia是qt的嵌入式版本[79]，在主機上所開發的程序，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

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的投遞業務移動終端設計過程。該系統設計合理，運行穩定，實現了投遞任務的創建、分配以及任務狀態查詢等功能。實踐證明，利用該系統可以對投遞過程進行有效實時管理，提高了企業運行效率，降低了運營成本。當然，該系統還有進一步改進空間，比如當前系統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