鮮活農產(chǎn)品物流實(shí)時(shí)監控系統設計
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2 系統總體框圖
鮮活農產(chǎn)品物流過(guò)程實(shí)時(shí)監控系統總體框架如圖2所示。
其中，環(huán)境參數采集模塊和車(chē)載終端子系統是安裝在運輸設備上的，環(huán)境采集模塊負責實(shí)時(shí)地檢測所運輸物品的溫度和濕度信息，定時(shí)將采集的信息通過(guò)ZigBee通信協(xié)議傳遞給車(chē)載終端。車(chē)載終端集成GPS模塊、ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊和GPRS通信模塊，負責將GPS信息、接收的溫度濕度信息通過(guò)GPRS模塊傳遞給監控中心。無(wú)線(xiàn)通信子系統負責接收GPRS信息并將GPRS網(wǎng)絡(luò )的數據轉化為Internet網(wǎng)絡(luò )的格式傳遞給監控中心。物流過(guò)程監控中心是整個(gè)系統的大腦，負責對所有物流過(guò)程進(jìn)行監控和管理，發(fā)現并報告異常，同時(shí)定時(shí)將收集到的信息存儲到數據庫中。
2．1 環(huán)境參數采集子系統
該子系統主要安裝在運輸車(chē)內，實(shí)時(shí)地采集所運輸的鮮活農產(chǎn)品的溫度和濕度信息數據，并及時(shí)將這些數據傳輸到車(chē)載終端子系統，便于實(shí)時(shí)反饋給物流過(guò)程監控中心。環(huán)境參數采集子系統是整個(gè)鮮活農產(chǎn)品物流過(guò)程監控系統十分重要的部分，負責實(shí)時(shí)檢測鮮活農產(chǎn)品運輸過(guò)程的溫度和濕度，并通過(guò)ZigBee短距離無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )發(fā)送給車(chē)載終端。溫濕度檢測系統由溫濕度傳感器和ZigBee短距離無(wú)線(xiàn)模塊兩部分組成。溫濕度傳感器放置于封閉的運輸車(chē)廂內，溫濕度傳感器采集到溫度信息和濕度信息后，通過(guò)MCU實(shí)時(shí)傳給ZigBee無(wú)線(xiàn)通信模塊，ZigBee無(wú)線(xiàn)通信模塊將這些信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )發(fā)送給駕駛艙內的車(chē)載終端，車(chē)載終端將這些信息以及GPS模塊獲得的車(chē)輛狀態(tài)(車(chē)速、位置)信息打包后
通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )直接傳輸到物流過(guò)程監控中心。
2．2 車(chē)載終端子系統
車(chē)載終端子系統實(shí)際上就是一個(gè)基于A(yíng)RM的嵌入式平臺，它包括ZigBee無(wú)線(xiàn)通信模塊，GPS模塊以及GPRS模塊。它的功能主要提供運輸鮮活農產(chǎn)品的運輸工具的各種狀態(tài)信息，包括車(chē)輛定位信息以及運輸工具的各種環(huán)境參數信息。其定位信息是通過(guò)GPS模塊獲得，通過(guò)GPRS模塊發(fā)送給服務(wù)器，同樣也可以通過(guò)TCP／IP套接字給服務(wù)器發(fā)送各種請求，來(lái)獲得相應的服務(wù)。同時(shí)，車(chē)載終端接收環(huán)境參數采集模塊通過(guò)Zig-
Bee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸來(lái)的環(huán)境參數信息，經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)GPRS發(fā)送到物流過(guò)程監控中心。
本工程中，該子系統處理器使用的是Philips公司的ARM7 LPC2100系列，ARM嵌入式開(kāi)發(fā)平臺的GPRS擴展模塊采用的GPRS模塊型號為SIM3000，并且GPS定位信息的接收采用的是Garmin公司生產(chǎn)的GPS15L／H接收機。
2．3 無(wú)線(xiàn)通信子系統
無(wú)線(xiàn)通信子系統實(shí)際上是建立在運輸車(chē)和物流過(guò)程監控中心的數據傳輸通道，由于運輸車(chē)的移動(dòng)性、分散性，同時(shí)考慮通信成本和可靠性，采用GPRS無(wú)線(xiàn)通信方式實(shí)現無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統。無(wú)線(xiàn)通信子系統可以依托中國移動(dòng)或者聯(lián)通提供的服務(wù)，但監控中心接入的是Internet網(wǎng)絡(luò )，數據從GPRS網(wǎng)絡(luò )到Internet網(wǎng)絡(luò )需要進(jìn)行一定的處理轉換。
車(chē)載終端通過(guò)GPRS將分組報文從基站發(fā)送到GPRS服務(wù)支持節點(diǎn)(SGSN)，SGSN與GPRS網(wǎng)關(guān)支持節點(diǎn)(GGSN)進(jìn)行通信。GGSN對分組數據進(jìn)行相應的處理，再發(fā)送到目的網(wǎng)絡(luò )，如因特網(wǎng)或X．25網(wǎng)絡(luò )。來(lái)自因特網(wǎng)標識有移動(dòng)臺地址的IP包，由GGSN接收，再轉發(fā)到SGSN，繼而傳送到移動(dòng)臺上。SGSN是GSM網(wǎng)絡(luò )結構中的一個(gè)節點(diǎn)，它與MSC處于網(wǎng)絡(luò )體系的同一層。SGSN通過(guò)幀中繼與BTS相連，是GSM網(wǎng)絡(luò )結構與移動(dòng)臺之間的接口。SGSN的主要作用是記錄移動(dòng)臺的當前位置信息，并且在移動(dòng)臺和GGSN之間完成移動(dòng)分組數據的發(fā)送和接收。GGSN通過(guò)基于IP協(xié)議的GPRS骨干網(wǎng)連接到SGSN，是連接GSM網(wǎng)絡(luò )和外部分組交換網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)。通過(guò)GGSN將GSM網(wǎng)中的GPRS分組數據包進(jìn)行協(xié)議轉換，從而可以把這些分組數據包傳送到遠端的TCP／IP或X.25網(wǎng)絡(luò )。
2．4 物流過(guò)程監控子系統
物流過(guò)程監控子系統作為整個(gè)系統的神經(jīng)中樞，負責接收來(lái)自無(wú)線(xiàn)通信子系統發(fā)來(lái)的數據并進(jìn)行實(shí)時(shí)的處理和顯示，形成直觀(guān)的操作界面便于對物流過(guò)程進(jìn)行監控和管理。
該子系統完成和車(chē)載終端的實(shí)時(shí)無(wú)線(xiàn)通信、數據庫存儲、溫濕度曲線(xiàn)顯示和溫濕度實(shí)時(shí)報警等功能。首先物流過(guò)程監控中心可以對鮮活農產(chǎn)品實(shí)時(shí)溫濕度和相關(guān)信息數據包進(jìn)行接收和發(fā)送；GPRS網(wǎng)絡(luò )通過(guò)GGSN將報文傳送到Internet網(wǎng)絡(luò )，物流中心的服務(wù)器只要有一個(gè)公網(wǎng)的IP地址就可以獲得這個(gè)信息。然后監控中心子系統把接收的所有信息進(jìn)行相關(guān)處理并且實(shí)時(shí)存儲于后臺數據庫中；最后用戶(hù)通過(guò)監控中心子系統的軟件界面可以進(jìn)行直觀(guān)的溫濕度曲線(xiàn)顯示、車(chē)輛位置信息的電子地圖顯示、數據庫查詢(xún)和遠程參數設置等操作。
3 物流過(guò)程監控子系統設計
根據以上分析，將整個(gè)監控中心系統主要分為3個(gè)模塊進(jìn)行設計：數據包收發(fā)和處理模塊、數據庫管理模塊和可視化界面模塊。系統整體設計框架如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/162030.htm
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