基于物联网的冷藏车载监控系统的设计

1、    基于物联网的冷藏车载监控系统的设计    韩天舒+关蕊+高艳+刘雪+肖娴摘 要 由于淘宝，微商等各种购买渠道让消费者能够购买到外地的食物，那么如何保证食物、药品在运输过程中的质量一直都是许多物流公司头疼的问题。为此，我们设计了一款基于物联网的冷藏车载监控系统。车辆位置、司机信息以及温、湿度信息也会同步发送给我们手机端的用户，方便远程管理人员 及早发现并采取措施。关键词 物流 冷藏车 温度 手机端：tp391 ：a0引言由于我国冷链物流行业尚未形成完整体系，很多方面发展不够完善，导致事故频发。面对运输不当给个人甚至我国所带来的损失比比皆是。我国在2

2、012年逐步也开始加大对冷链运输的重视，完善了相关的法律法规以及国家标准，同时加大了对冷链运输过程中的资金投入。针对目前国内冷链物流发展缺陷，本装置重点在货物运输过程中的监控方面为冷链运输进行了完善。当货物从工厂出发，进入到冷藏车中这一刻起，货物配送信息、起始地、目的地、车辆编号，人员信息等就被我们所监测到，甚至包括车辆行驶的具体位置，车内的当前及历史温湿度信息都会引入查询系统，实时时钟部分可以辅助在运输期间的实时温湿度信息及车辆行驶过程中发生的人员变动、货物变动等信息的存储，并可对其进行查询。本系统可以通过手机app既可保证冷链食品和物流方向正确，又可以充分利用现有冷藏链设施，最大限度降低冷

3、链食品成本，使食品或者药品在到达消费者手中时能保持一个新鲜的状态。1车载终端的硬件设计车载终端由gprs模块、rfid模块、gps模块、温湿度检测模块、实时时钟、flash模块组成。将其放置在运输车内，配备lcd显示屏用于实时显示各个模块采集到的数据信息，并具有人机交互的功能，用于相关信息的录入等。1.1 gprs通信模块采用gsm/gprs模块，通过发送at指令对模块进行开机、关机，设置gprs模块参数等操作、gprs模塊用于无线数据的传输，将其采集的数据上载到服务器中，或接收来自服务器的指令。cpu与gprs模块之间使用uart口进行数据传输。1.2 rfid射频模块采用13.56mhz的

4、射频模块，此模块含有iso15693协议，可直接对其进行操作，和微控制器之间采用spi的通信方式进行标签信息的读取、查询。rfid数据读取步骤如下所示：（1）首先由通过stm32 控制器向阅读器发送指令，阅读器通过天线发送一定频率的电波信号，用于驱动射频卡电路，使射频卡接收无线电波获取能量，以驱动器内部电路运行，标签获取能量之后被激活。（2）标签获得能量，根据天线载波获取指令。（3）阅读器接收标签发送的信号，将其信号解调，然后通过串口或其它通信方式接入 cpu内部实现数据交互。1.3 gps全球定位系统gps全球定位系统通过uart口和微控制器进行通信，gps内部模块实时发送关于位置的相关信息

5、，微控制器通过解析关于gprmc的帧数据获得经度、纬度的值。由于百度地图自身还有加密算法，所以计算出的经纬度的信息通过优化算法将位置信息映射到终端用户的百度地图上。1.4传感器模块温湿度传感器am2302，它包括一个电容式感湿元件和一个高精度测温元件，与微控制器相连，通过一个i/o口就可实现设备间的数据传输。1.5实时时钟模块+flash模块实时时钟采用rx8025t芯片，iic通信方式和flash 存储器相配合使用，存储在运输期间的实时温湿度信息及车辆行驶过程中发生的人员变动、货物变动等信息，并可对其进行查询。1.6车载终端的软件设计基于硬件的c语言设计，包括底层函数和顶层函数。底层函数主要

6、包括各个模块的驱动程序比如gps、gprs通信、rfid的读写、液晶的驱动等；顶层函数主要是用户程序，需要设计主要是：（1）（rfid）信息的录入工作；（2）车载系统如何跟移动客户端通信实现信息上传、下载（gprs）；（3）人机交互系统（ucgui）的几面设计。2移动手机客户端设计安卓系统的设计，首先通过注册并登陆上传用户信息到后台数据库进行保存与验证。所有的采集的数据最终要上传到服务器进行保存。利用socket通信通过从服务器下载数据，从而实现移动终端用户获取车辆实时动态信息，当获取到温、湿度数据时，判断是否超过预设值，超过则在数据后方显示报警标志。还需要设计通用数据传输协议。3整体系统流程

7、终端上电之后进行系统初始化：包括gprs、gps、rfid、实时时钟、flash模块等相关的初始化程序，主要是i/o口的相关设置；gprs模块的开机；实时时钟的初始时间设定。初始化之后进入主循环之中，gps模块信息通过串口中断通知cpu进行处理；gprs的信息在连接好服务器之后，等待接收查询信息，且接收查询信息通过串口接收中断实现的；对于rfid射频卡，每500ms进行一次卡扫描，通过发送寻卡命令，来确认当前是否刷卡。实时时钟和flash模块都是辅助功能，每每隔10分钟采集完温湿度数据，调用实时时钟的时间获取函数，将时间和温度存入flash模块里面，同时还需要编写读取函数，读取某一时间段范围内的温湿度值。4结语通过冷藏车载跟踪系统可以弥补目前冷藏车设备技术落后的缺陷，并形成有效的信息系统，使整个的冷链运输可控、使消费者可以实时动态的了解产品的信息，可以采取适时调整路线等措施，把损失降到最低。参考文献1 郭斌，钱建