在網(wǎng)絡(luò)與嵌入式查詢終端的基礎(chǔ)上的城市非機(jī)動(dòng)車輛管理系統(tǒng)

精品文檔-下載后可編輯在網(wǎng)絡(luò)與嵌入式查詢終端的基礎(chǔ)上的城市非機(jī)動(dòng)車輛管理系統(tǒng)摘要：為提高城市非機(jī)動(dòng)車輛管理中車輛查詢的效率，采用嵌入式技術(shù)作為系統(tǒng)框架，并集成基于射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)的新一代電子車牌，設(shè)計(jì)了具有RFID信息采集、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)匹配和顯示輸出等功能的非機(jī)動(dòng)車查詢終端。給出了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)。移植了嵌入式操作系統(tǒng)溜/OS發(fā)闡述了基于多任務(wù)的功能軟件的實(shí)現(xiàn)和查詢終端的性能分析。目前，城市中的非機(jī)動(dòng)車輛（包括自行車、電動(dòng)車和三輪車等）因數(shù)量多、價(jià)值低，一直處于管理不利的狀態(tài)，進(jìn)而造成非機(jī)動(dòng)車輛失竊嚴(yán)重、破案率低等不良后果。課題組和所在城市非機(jī)動(dòng)車輛管理部門一起，就建立城市非機(jī)動(dòng)車輛管理系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)非機(jī)動(dòng)車輛科學(xué)有效管理的可行性進(jìn)行了廣泛的調(diào)研，學(xué)習(xí)借鑒了部分城市的管理辦法[1-3]，利用網(wǎng)絡(luò)和嵌入式技術(shù)，并輔之必要管理制度，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了城市非機(jī)動(dòng)車輛管理系統(tǒng)。從而對(duì)非機(jī)動(dòng)車輛實(shí)行有效的全過程管理，降低車輛的失竊率和提高被盜后的破案率有積極的作用。1系統(tǒng)設(shè)計(jì)為了加強(qiáng)對(duì)各種非機(jī)動(dòng)車管理，提高非機(jī)動(dòng)車業(yè)務(wù)管理的科學(xué)性和規(guī)范性，提高信息管理的安全性、可靠性、及時(shí)性和有效性，需要依托公安網(wǎng)絡(luò)建立一個(gè)全市集中的計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)。1.1設(shè)計(jì)目標(biāo)非機(jī)動(dòng)車輛管理系統(tǒng)運(yùn)行模式一般是，首先非機(jī)動(dòng)車輛購(gòu)置后到非機(jī)動(dòng)車管理部門辦理手續(xù)，領(lǐng)取已寫入車輛、所有人基本信息的智能車輛牌照，并安裝在車輛規(guī)定位置處，被盜車輛的數(shù)據(jù)定期從數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)中更新。由此可見，所要建立的非機(jī)動(dòng)車輛管理系統(tǒng)主要目標(biāo)如下：（1）采用無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）制作射頻標(biāo)簽嵌入車牌內(nèi)，取代傳統(tǒng)的車牌，形成新一代智能車牌；（2）實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的信息化管理，使非機(jī)動(dòng)車處于可控制狀態(tài)；（3）為執(zhí)法部門提供便攜式執(zhí)法工具，即信息查詢終端。其應(yīng)具備查詢效率高、成本低、攜帶方便等特點(diǎn)；（4）車輛管理網(wǎng)絡(luò)化，借助現(xiàn)有的公安網(wǎng)絡(luò)建立覆蓋整個(gè)城市的非機(jī)動(dòng)車輛管理信息系統(tǒng)。1.2系統(tǒng)架構(gòu)本文結(jié)合城市非機(jī)動(dòng)車輛管理系統(tǒng)的運(yùn)行模式和建設(shè)目標(biāo)，通過研制基于嵌入式技術(shù)的非機(jī)動(dòng)車查詢終端（PDA），在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下形成基于網(wǎng)絡(luò)和查詢終端的城市非機(jī)動(dòng)車輛管理系統(tǒng)。系統(tǒng)方案體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。由圖1可以看出系統(tǒng)由兩部分組成：基于網(wǎng)絡(luò)的上位機(jī)車輛信息管理系統(tǒng)和基于嵌入式技術(shù)的下位機(jī)車輛查詢終端。其中，上位機(jī)車輛信息管理系統(tǒng)的主體基于公安網(wǎng)絡(luò)，然后由人工形式將數(shù)據(jù)導(dǎo)入非機(jī)動(dòng)車數(shù)據(jù)庫(kù)中，其主要目的是確保公安網(wǎng)絡(luò)的安全。而系統(tǒng)的下位機(jī)主要由查詢終端和電子車牌等模塊組成。系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，客戶端負(fù)責(zé)非機(jī)動(dòng)車輛的登記注冊(cè)、轉(zhuǎn)移過戶、失竊登記并上傳、失竊信息更新并形成文件等任務(wù)。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器存放本城市所有非機(jī)動(dòng)車輛的信息，匯總客戶端上傳的車輛信息，并通過網(wǎng)絡(luò)更新每個(gè)客戶端的車輛信息庫(kù)。2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)2.1車牌設(shè)計(jì)車輛牌照的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為抽插式子母卡，母卡安裝在車輛的規(guī)定位置，子卡可插入母卡內(nèi)，亦可抽出[4]。非機(jī)動(dòng)車管理辦法要求車主離開車輛時(shí)抽出子卡，使母卡上的車牌號(hào)不能形成完整的數(shù)字，且很難從母卡剩余的部分?jǐn)?shù)字猜出車牌號(hào)碼，如圖2所示。這樣即使車輛被盜，偷竊者也很難復(fù)制出正確車牌號(hào)的子卡，從而提高車輛的防盜性。另外，車牌內(nèi)的電子標(biāo)簽為該車的ID號(hào)，通過與數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息關(guān)聯(lián)將很快確定車輛的當(dāng)前狀態(tài)（正常、被盜、報(bào)廢等）以及車輛所有人的信息[4-5]。2.2查詢終端手持式查詢終端（PDA）是非機(jī)動(dòng)車管理系統(tǒng)的執(zhí)行端，也是整個(gè)系統(tǒng)的模塊，其體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。手持式終端基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS運(yùn)行，在RTOS調(diào)度下，通過SD存儲(chǔ)卡從客戶端PC獲取車輛信息庫(kù)中的更新數(shù)據(jù)（失竊車輛）文件。在使用中，手持PDA通過射頻讀卡器獲取車輛牌照上的ID號(hào)，通過將ID號(hào)在SD卡中的數(shù)據(jù)檢索情況，來(lái)查看該車的狀態(tài)（例如是失竊還是正常）。各主要功能模塊描述如下：（1）LPC2136ARM7芯片。設(shè)計(jì)采用Philip公司的LPC系列ARM芯片，片上集成了32bit微處理器ARM7TDMI-S、32KBSRAM和256KBFlash。在該芯片的體系結(jié)構(gòu)中，ARM7局部總線（ARM7LocalBus）為片上存儲(chǔ)控制器提供接口；VPB（VLSIPeripheral）總線為片上功能模塊提供接口；（2）RFID讀卡模塊。車輛牌照中嵌入的電子射頻標(biāo)簽是基于ISO/IEC15693協(xié)議，工作頻率為13.56MHz（中頻）只讀被動(dòng)式型無(wú)源標(biāo)簽。讀卡模塊采用獨(dú)立的CR001模塊，支持多種編碼輸出格式，其RS232TTL讀出數(shù)據(jù)格式如表1所示。（3）顯示輸出。顯示輸出采用了漢顯HZ128-64D20模塊，它具有12×12點(diǎn)陣漢字顯示功能的液晶圖形顯示模塊。該模塊同時(shí)還內(nèi)嵌了先進(jìn)的Ｔ９拼音輸入法，并采用ＵＡＲＴ方式與ＭＣＵ進(jìn)行通信。2.3信息管理軟件系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，即以WEB方式來(lái)實(shí)現(xiàn)非機(jī)動(dòng)車管理信息系統(tǒng)。由于JAVA技術(shù)在解決企業(yè)應(yīng)用方面較為成熟，不僅具有跨平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)，而且還有大量的開放源碼產(chǎn)品可供使用，故采用基于J2EE平臺(tái)的架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.3.1后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)經(jīng)過分析，將機(jī)動(dòng)車數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)成主表和副表形式，主表完成主要業(yè)務(wù)信息的存儲(chǔ)，副表則存放其他相關(guān)信息。經(jīng)設(shè)計(jì)后的非機(jī)動(dòng)車數(shù)據(jù)庫(kù)主表如表2所示。2.3.2業(yè)務(wù)功能模塊的設(shè)計(jì)經(jīng)過對(duì)非機(jī)動(dòng)車管理信息系統(tǒng)運(yùn)行模式、需求分析后確定整個(gè)系統(tǒng)由如圖4所示的8個(gè)子功能組成。下面對(duì)主要的功能模塊進(jìn)行說明。（1）車輛管理基本業(yè)務(wù)功能模塊。由于非機(jī)動(dòng)車涉及多種不同類型的車輛，其業(yè)務(wù)辦理的流程、采集的信息、打印的證件也有所不同。相關(guān)業(yè)務(wù)包括：注冊(cè)登記、換牌、補(bǔ)牌/證、轉(zhuǎn)移、注銷、失竊登記等[5]。（2）數(shù)據(jù)查詢模塊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的查詢主要包括以下幾個(gè)方面：①按車輛類型、車輛牌照號(hào)或車輛鋼印號(hào)的快速查詢和檢索；②按姓名或單位的檢索；③按照多種條件進(jìn)行模糊查詢；④數(shù)據(jù)信息除可提供給公安網(wǎng)內(nèi)部系統(tǒng)部門查詢外，還能提供給市民通過“公網(wǎng)”即通過因特網(wǎng)來(lái)查詢。（3）系統(tǒng)維護(hù)模塊。非機(jī)動(dòng)車系統(tǒng)維護(hù)主要指一些代碼表、機(jī)動(dòng)車參數(shù)表、業(yè)務(wù)流程以及上牌點(diǎn)的維護(hù)。系統(tǒng)中車輛類型以代碼表的形式出現(xiàn)，這樣可處理以后工作中車輛類型改變的情況，同時(shí)車輛參數(shù)也可根據(jù)用戶要求進(jìn)行增加或修改，這樣使系統(tǒng)具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。通過對(duì)本地區(qū)非機(jī)動(dòng)車輛的調(diào)研，本