电源管理单元外置存储单元SDRAM微处理器FLASHGPRS网络通信单元GPS接收单元RFID读写单元 图3.项圈终端设计构造
低功耗微处理器：用来控制整个终端的正常运行以及选择通信的方式是选GPRS模块还是卫星通信。存储单元：用来存储RFID标签内动物的基本信息，以及数据处理过程中需要的程序等。
低功耗RFID读写单元：
① 通过识别射频标签读取羊的信息并统计数目； ② 通过植入GPRS模块实现连接互联网通信。
射频标签：我们事先给每头羊给定一个特定的识别码，并将其写入标签内。（每头羊的识别码事先录入到计算机，每一只羊都有归属于它自己的信息区，从而建立起相应的数据库）
电源是给终端供电。
车载终端：用户可能开车去寻找羊群，可以将车上按一个终端。 固定终端：用户可以在家中随时掌控羊群信息。 羊只生理信息测量方面：
我们给羊只注射带有全球唯一识别码（UID）的宠物电子芯片（耳标），作为羊只的电子身份证随其一生。羊只芯片中储存了羊只的基本信息（如：姓名、年龄、体重、品种、主人及其一生繁殖、健康、防疫等），此信息被存入服务器的数据库，羊只流通过程中当其接近读写器时，羊只监管部门或羊只医院只需通过该系统中配有的手持阅读器在羊只植入芯片的地方轻轻一扫，读写器发射电磁波给电子标签提供能量使其激活芯片，芯片将产品信息通过天线传递给读写器，读写器将接到的信息通过中间件传递给服务器，服务器经过处理再将信息传递给读写器从而完成对产品的确认，即可轻松快速地获得羊只信息。RFID不需要有线识读器，同时RFID标签带有另外一个功能，即允许标签带上的信息被更新。[5]
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5 创新点及应用
便利性：该系统能实现牧场无人看管，使牧场主不用实时看守羊群。打破传统畜牧方式，实现远程的无人监管羊群，减轻牧场主的劳动量，节约资源。
经济性：一个一般的卫星定位终端大概50元左右，一个RFID读写模块60元，一个射频标签一元以下。如果我们给每只羊都装上卫星定位终端将会是很大一笔花销，然而我们通过将北斗卫星定位系统与地面通信网络结合，且集成了RFID射频模块将将会大大缩减成本。
创新性：系统能智能选择发送数据的方式，以适应草原地区GPRS网络覆盖不全面的问题。且发挥了动物的主动性，羊离开羊群范围用户则会收到警报。
可行性：我们是实时的对羊群数量进行统计，羊群一旦不在我们所监控的范围内，我们通过报警就能及时知晓，并结合给定的羊群地理位置信息，就能很快的找回走失的羊。
扩展性：每只羊有不同的ID从而为它建立档案，让人们了解它的生长状况，符合未来人健康的饮食观念。我们不仅仅可以通过这个系统来实现监管，同时也可以加入一些新的装置，实现一些增值服务。比如我们可以加入传感器，实时收集羊的生理信息，比如温度、健康状况等信息，然后通过互联网发送给用户。实时采取措施使羊群始终处于健康状态，同时也可以使流感病情得到及时的控制。
参考文献
[1] 《畜牧业》中国绿色食品发展中心组织编写 化学工业出版社“三农”读物出版中心 2005
[2] 《无线射频识别（RFID）与条码技术》，游战清、刘克胜、吴翔、林汉宏 著．机械工业出版社，2007.1 [3] 《卫星通信》 主编夏克文 西安电子科技大学出版社 2008
[4] 《单片机 (微控制器) 原理及应用》张迎新等编著 高等教育出版社 2009
[5] 《RFID Handbook》，（德）Finkenzeller，k．陈大才 译，《射频识别（RFID）技术——无线电感应的应答
器和非接触IC卡的原理与应用》（第二版），电子工业出版社，2001年.
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第二届“北斗杯”全国青少年科技创新大赛优秀作品（大学组）
科技小论文
一种基于北斗导航的精确公交信息监测系统
作者：张龙,关璐，李勇，苗美媛 指导教师：王智森
（大连工业大学 信息科学与工程学院 大连 甘井子 116034）
【摘要】 本文涉及了一种基于北斗导航的精确公交信息监测系统，该系统借助于北斗导航定位系统、无线通信网络以及计算机信息处理中心，实现了站与车、人与车以及人与站之间的双向智能化监测和控制。
【关键词】 北斗导航系统、无线通信网络、计算机信息处理中心、车载（站点）终端
1 背景及意义
随着物联网时代的即将到来，智能化需求显得日益迫切。即使有关部门在改善交通道路，改变交通方式方面取得了显著的效果，但仍然满足不了高速发展的信息化社会需求。如在高峰时段仍避免不了严重的交通堵塞现象、车内服务条件较差、站点乘客不能在预定的时间内乘车、司机不能有效地掌握和控制站点信息等等[1]。由此引发的交通事故，越来越多，人们出行也变得越来越不方便，相对来说解决问题比较好的方法就是减少私家车，提高公交车的服务质量，但是就现在的公交水平而言恐怕还很难达到人们满意的程度。而这些问题借助于北斗卫星导航可以很好的解决。
北斗卫星导航系统（Navigation Satellite System)是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站[2]。北斗卫星组网步伐的不断加快，预示着它在各个行业的应用将越来越广。
2设计方案
鉴于以上现状，本文提出了一种基于北斗导航的精确公交信息监测系统。本
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系统强调了站与车、人与车以及人与站之间的双向通信，利用北斗导航定位功能以及无线通信网络，不仅可以实现公交司机对站点信息的获取和远程监控，同时还可实现站点欲乘车人员及手机用户对车辆详细运行及车内情况的掌握。系统工作过程中所传输的信息在经过计算机信息处理中心时会被存储，方便管理及执法部门必要时对车辆采取监管、控制措施。除此之外，本系统还会有效地减少工作人员数目，提高工作效率。
3工作原理
本系统提供了一种基于北斗导航的精确公交信息监测系统，该系统主要由北斗导航系统、无线通信网络和计算机信息处理中心三部分构成。本系统在北斗信号覆盖区域内工作时可实现站与车、人与车以及人与站之间的双向通信，即站点终端经过实时现地多媒体数据采集分析可将相应信息（如将要上车人数、天气、路况等）经无线通信网络、计算机信息处理中心发送给车载终端，方便车载终端对车辆运行的控制；同时车载终端也可将车内信息及车辆运行情况经过北斗卫星定位、无线通信网络和计算机处理系统反馈给站点终端和计算机处理中心，除此之外，站点附近手机终端用户可实现对指定站点及车辆信息的掌握。 3.1站点终端
本系统基于北斗导航的精确公交信息监测系统站点终端在工作过程中采用了GIS（Geographic Information System）地理信息系统，即站点终端通过北斗导航定位以及无线通信网络收集和发送相关信息。此终端由红外线感应装置、视频采集装置、传感器、北斗导航定位模块、微处理器、信息存储单元（SDRAM、FLASH芯片构成最小运算和控制系统）、GPRS通信单元以及显示单元（电子显示牌）组成。其工作原理分接收和发送两个过程。
（1）站点终端在接收数据过程中首先通过GPRS通信单元将车载终端发送来的信息进行简单收集存储（北斗导航数据接收单元，接收卫星信号，在信号覆盖区域提供定位与速度信息），然后经微处理器的处理、分析。最后，经处理好的以上所述信息会被显示在电子显示牌上。
（2）发送部分：红外线感应装置会在乘客进站时对人数进行统计存储，同时相关视频采集设备也可收集站点部分视频信息，以上信息经微处理器的处理后通过无线通信网络被发送。 3.2车载终端
本系统基于北斗导航的精确公交信息监测系统车载终端由微处理器与SDRAM、FLASH芯片构成最小运算和控制系统，该系统控制北斗导航数据接收单元、速度传感器和射频通信单元，根据设备所处的不同位置和系统对乘车人数的统计，使相应单元获取足够准确的与之对应的信息，经过运算处理后形成用户所需的导航信息，并发送给站点终端和计算机处理中心。同时，由录像和声音监控设备对车内信息进行采集、存储、显示，经运算和控制系统处理之后发送给站点终端信息接收模块。 3.3手机终端
手机终端用户可根据需要设定导航目标，搜索指定站点及车辆的相关信息（此信息借助于手机上网及定位导航功能可实现）。此信息通过计算机处理中心被读取。 3.4网络层
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Internet 无线通信网络 站点及手机终端 车载终端 北斗导航系统 北斗卫星 该系统主要由北斗导航系统、无线通信网络和计算机信息处理中心三部分构成。其网络架构有无线通信网络（实现站与车、人与车以及人与站之间的信息交换）和北斗导航定位系统（精确有效地对车辆进行定位导航）。
3.5附图说明（见后）
图1：本系统一种基于北斗导航的精确公交信息服务系统硬件结构框图; 图2：本系统一种基于北斗导航的精确公交信息服务系统网络架构图。
图1 本系统一种基于北斗导航的精确公交信息监测系统硬件结构框图
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