基于物聯(lián)網(wǎng)的冷鮮肉冷鏈物流信息采集及監控系統

　　系統硬件設計

　　Zigbee無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)設計

　　無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )中終端節點(diǎn)主要負責采集數據、處理和存儲本地信息，路由節點(diǎn)除具備終端節點(diǎn)的功能外還需存儲和轉發(fā)其他節點(diǎn)轉發(fā)的數據，協(xié)調器節點(diǎn)主要進(jìn)行接收路由節點(diǎn)或者附近的終端節點(diǎn)傳送過(guò)來(lái)的數據，最終通過(guò)GPRS模塊進(jìn)行數據的傳輸。在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )中加入路由節點(diǎn)可實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的多跳功能，解決了各節點(diǎn)間通信距離有限的問(wèn)題[4]。各類(lèi)節點(diǎn)在冷藏車(chē)內的分布可參照圖3。終端節點(diǎn)采集該節點(diǎn)處的溫度數據并且通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò )將采集到的數據傳送至最近的路由節點(diǎn)A，路由節點(diǎn)A采集本地的溫度數據并將本地的溫度數據以及終端節點(diǎn)傳送過(guò)來(lái)的數據經(jīng)由Zigbee網(wǎng)絡(luò )一起傳送至最近的路由節點(diǎn)B，同理，路由節點(diǎn)B將本地的溫度數據、路由節點(diǎn)A處的溫度數據以及終端節點(diǎn)處的溫度數據傳送至協(xié)調器節點(diǎn)，由協(xié)調器節點(diǎn)進(jìn)行數據的處理和進(jìn)一步的數據傳送?！　?/p>

 

　　終端節點(diǎn)與路由節點(diǎn)的組成一樣，都是由電源供電模塊、按鍵響應模塊、無(wú)線(xiàn)模塊、傳感器模塊組成，如圖4所示。電源供電選用兩節5號電池，無(wú)線(xiàn)模塊選用TI公司的CC2430-F128，該芯片支持2.4GHz IEEE 802.15.4/Zigbee協(xié)議，其片上系統的功能模塊集成了CC2420 RF收發(fā)器、增強型工業(yè)標準的8051 MCU、128KB Flash、8KB SRAM等高性能模塊，具有高性能、低功耗等特點(diǎn)。傳感器采用DALLAS公司的DS18B20溫度傳感器，測量范圍-55℃到+125℃?！　?/p>

 

　　協(xié)調器節點(diǎn)的組成與終端節點(diǎn)及路由節點(diǎn)的組成類(lèi)似，但是協(xié)調器節點(diǎn)中沒(méi)有傳感器模塊，此外，協(xié)調器節點(diǎn)中增加了串口通信接口用于與RFID/GPS/GPRS信息采集與傳輸部分連接，不再詳細介紹。

　　RFID/GPS/GPRS信息采集與傳輸部分設計

　　該部分中ARM嵌入式控制器選用STM32F103VET6，具有門(mén)數低、中斷延遲短且調試成本低的特點(diǎn)。負責RFID數據、地理位置信息數據的讀取、溫度信息的讀取以及GPRS數據發(fā)送。該節點(diǎn)可按照一定的時(shí)間間隔將數據通過(guò)GPRS傳送至監控中心。該部分的組成如圖2所示。

　　系統軟件設計

　　無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)采用IAR開(kāi)發(fā)軟件進(jìn)行節點(diǎn)類(lèi)型的區分、Zigbee網(wǎng)絡(luò )的建立以及溫度數據的采集和接收等。RFID/GPS/GPRS信息采集與無(wú)線(xiàn)通信部分采用KEIL-MDK開(kāi)發(fā)軟件實(shí)現數據采集、接收和發(fā)送。監控中心采用SQL SERVER開(kāi)發(fā)軟件利用數據庫構建各類(lèi)服務(wù)器，完成對數據的處理、分析以及提供各類(lèi)移動(dòng)終端的溯源查詢(xún)。

　　圖5為整個(gè)系統工作的流程圖，圖6為無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )工作的流程圖，圖7為RFID/GPS/GPRS信息采集與傳輸工作流程圖?！　?/p>