冷链食品监控系统的设计资料

1、冷，链龛品监茗统的1系统总体架构本系统由二大模块组成服务器模块、远程网络内现场信号采集模块0理模块利用服务器端的监管冷藏车的实时数据询手段支持PC机查询和方式0冷库本地管理服服务器的缓冲作用0冷块主要采集冷藏车位置如温湿度),以及通过车随时对冷藏车门开启进在运输过程掉包现象的总体拓扑结构图(见图讨论冷藏车内基于ZiglBee测及通信实现0监测内位置、冷藏车内环境以2冷藏车内信号采集系2.1冷藏车采集系统硬件设1分别是冷库本地管理查询管理模块和冷藏车其中远程网络查询管监控管理平台可以具体和具体位置等信息查手持终端无线查询两种务器主要起到远端网络藏车内现场信号采集模、冷藏车相关信息(比门安装的门窗

2、磁传感器行监测避免冷冻食品发生0具体设计如系统1)所示0本文将重占八、的对冷链产品的实时监容包括冷链物流货车的及是否非法开门入侵0统实现本部分硬件由网关节占八、和采集节占八、两部分系统图(如图2所示）。的箱体用于存放冷冻产周止箱体内的冷冻产品采集0同时设置相关温阈值的设置可以是本地服务器端远程设置0当湿度值超过相应设置的网关节占八、的GfPRS网络上会有报婺信息输出0考系统同时会有报壑事件收到2次以上报壑信息冷藏车内的报婺事件做占八、就会通过GPRS通信模信息事件发到事先绑止统以两个箱体为例进行4个采集节占八、04个采信息通过ZigEBee模块上传通过GF)RS通信模块按昭八、时传递相关数据到

3、服务组成0参看冷藏车采集冷藏车内会有很多周止品我们会实时对每个进行相关的温湿度信息湿度报壑上下线阈值0设置也可以通过远端冷藏车内实时采集的温阈值报壑信息会通过传到服务器端服务器虑到系统的可罪性本的冗余设计0当服务器后而未通过GIPRS网络对出相关响应时网关节块以短信的方式把报壑的管理员手机上0本系研究0每个箱体内放置集占八、会把采集的温湿度到网关节占八、0网关节占八、事先规止的相关协议实器端同时通过网关节占八、上的GPS；接收机模块止位置0远端服务器根据平台上显示冷藏车的行可以通过手机短信以AT途信息02.1,1采集节占八、硬件结构图3所示0采集节占八、使耗是个考验因此需要器0本系统选用LPC

4、1100芯位CortexM0的微控制器节台匕目匕等特占八、同时具有据存储器1路I2C接口uArT接口4个Timer止车物流过程中实时检测境温湿度并按昭八、一止本系统采用3s上传一节占八、图中温湿度传感器(如图4所示),该传感可以同时检测温度和湿出内部含有AD转换器位运行的冷藏车的具体此止位信息在监控管理进轨迹0同时管理员也指令形式查询冷藏车在采集节占八、的硬件结构如用电池供电对系统功选用低功耗MCU#为控制片此心片是基于AR、M32具有体积小、功耗低、64kB程序存储器8kB数2路SPI接口1路时器0采集节占八、在冷链冷藏车不同箱体内的环频率上传至网关节占八、0次上传到网关节占八、0子采用盛世

5、瑞恩的SHT15器为复合温度传感器度0采用标准I2C接口输每个传感器在出厂刖经过高精度的校准整可以控制在+-2%RH1,温度Zigl3ee模块采用DiJi公司Zigl3ee协议栈的程序体工作在ISM12.4(GHz频率频1殳硬件通信接口TTL电平UA-4()-85可以满足低成需求0XEee模块同MCJ之能量收集和电源管理模LTC3331实现0LTC3331支持台匕目匕台匕目匕里源输入同时可以支单路Buck-EoostDC/DC输出0图02.1,2网关节占八、的硬件结司的LPC17513,该处理器是4个UART口和1个Etliern主要包括GF)RS模块、GPS电源几个部分0GFPRS模模块0G

6、PS；模块采用Fah2m模块与采集节占八、一样采个里程范围内湿度精度精度可以控制+-03c0XE3ee模块0该模块自带积小数据传输可罪采用工作电压3.3VART工作温度范围为本、低功耗传感器网络问通过UART进行通信0块采用凌力尔特公司的里源输入和电池输入0持太阳台匕目匕和压力辰动图5为LTC3331典型应用构网关节占八、MCJ采用NXP公AFRMCortexM3核硬件支持et网口网关节占八、硬件S模块、ZigBee模块及DC；/DC块采用Simcom心司的SIM130C公司的GF7T模块0ZigBee用Digi的XEJee模块0DC/DC电源采用mAxim公司的M1吠17504和Micrel

7、公司的MIC293(02.MAX，750,4,支持输入电压范围4.5-60V输出3.5)A电流台匕目匕力0M/区17504转换3.3V给各模块供电0同时考虑到掉电情况本系统有锂电池作为GPS:和GI)RS备用电源02.2冷藏车内采集系统软件架构子节占八、和网关节占八、MC厥件设计引入了实时操作系统FrtseRTOSFrtjeR!_OS为免费开源系统其内核可以设置成剥夺型和不可剥夺型方式0它特别适用于多任务的实时控制系统内核包含了实时内核、任务管理、时问管理、任务通信等功台匕目匕0FrtseRT-OS采用双向链表而不是采用查询任务就绪表的方法进行任务管理和调度0操作系统将系统程序分为多个小任务系

8、统并发运行多个任务从而提高了MCU的利用率加快了程序的执行时问从而做到系统的实时响应0本系统使用流行的Ke|l4作为IDE开发环境硬件JT-AG使用ULNK作为调试器02.21子节占八、软件架构子节占八、主要承载两个方面的工作即采集传感器温度并上传发送给网关节占八、0另外由于子节减少功耗子节占八、始终务之问0具体工作流程后首先进行处理器和后系统时钟中断配置0口中断用于同网关节占八、读取STH15的采集温度和1用作Fn汜RTOS的系统时2.2,2网关节占八、软件架构面的工作包括同各采占八、采集的数据通过GPS位置包括经度、纬度上传相关信息到远端服的访问命令0网关节占八、2.3冷链运输信息系统架系

9、统查询平台:远程系作管理员可以通过网络的实时信息和状态以及询0远程系统采用和SQ统目刖采用的是C/S架构占八、采用电池供电为了处于活动任务和睡眠任见图70系统上电复位外部设备的初始化然硬件资源分配如下:用进行通信IIC中断用于湿度数据止时器中断钟节拍0网关节占八、主要承载几方集占八、通信收集各子节S定位当刖冷藏车运行的、时问0通过GPRS网络务器同时接收服务器软件流程图见图80构设计统软件采用C/S架构操对冷藏车整个运输过程历史数据进行远程查LServer数据库实现0本系后续可以升级到B/S架构0整个系统软件由多个模块组成如图9所示0其中实时信息监控模块包括:冷藏车的位置及运行轨迹监控冷藏车是否有非法开启传感器数据实时查询各传感器子节占八、的电池容里0数据管理查询模块通过对数据库的查询功台匕目匕可以针对历史记录进行检索查询03结束语由于冷链产品在生产、加工、储运、物流等环节存在多种风险因此在整个过程中实现自动的信息采集和管理做到可追溯和追口际显1日尤为重要