鮮活農產(chǎn)品物流實(shí)時(shí)監控系統設計
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3．1 數據包收發(fā)和處理模塊
數據包收發(fā)和處理模塊主要負責從Internet上獲取來(lái)自無(wú)線(xiàn)終端的信息數據。設計時(shí)必須考慮的是車(chē)輛的移動(dòng)性，以及如何能實(shí)時(shí)地將數據傳送到監控中心服務(wù)器等問(wèn)題。
車(chē)載終端需要傳送數據時(shí)，首先將所收集到的信息數據進(jìn)行基于TCP／IP的打包處理，打包過(guò)后的數據通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò )將數據傳送給最近的BSS(基站子系統)，BSS會(huì )和最近的SGSN通信，其后SGSN通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )將數據發(fā)送到GGSN，在GGSN對該數據包進(jìn)行相關(guān)處理后，將該數據發(fā)送到Internet或X．25網(wǎng)絡(luò )。進(jìn)入到Internet上的IP數據包可以很容易地傳輸到物流過(guò)程監控中心。因此，監控中心數據包的收發(fā)和處理模塊只需考慮接收和處理來(lái)自Intenet的IP數據包。
3．1．1 數據幀格式設計
本系統主要功能是記錄農副產(chǎn)品的狀態(tài)，每次傳輸的數據量小而且突發(fā)性強，因此采用UDP協(xié)議傳輸數據。同時(shí)，由于UDP協(xié)議為不可靠的傳輸協(xié)議，其并不提供數據傳送的保障機制，因此實(shí)現時(shí)必須添加保障信息傳輸可靠性的確認機制。在本系統中，當監控中心向終端發(fā)送數據時(shí)，要求終端返回接收正確或錯誤的確認信息，監控中心收到正確的確認信息后數據下傳進(jìn)程才完畢。否則，監控中心將在規定的時(shí)間內重發(fā)，直到收到正確的確認信息或發(fā)送次數標志溢出才終止。
在數據包收發(fā)和處理模塊設計實(shí)現過(guò)程中最主要的就是對數據包進(jìn)行操作，車(chē)載終端和物流過(guò)程監控中心在交互通信過(guò)程中，所涉及的主要數據幀類(lèi)型包括：
GPS數據包：GPS數據包是由車(chē)載終端上的GPS模塊獲得的GPS信息交給車(chē)載終端后，由車(chē)載終端上的程序進(jìn)行封裝的。
車(chē)載終端注冊信息幀：車(chē)載終端開(kāi)機后需要首先在監控中心進(jìn)行注冊，只有注冊通過(guò)才能通過(guò)監控中心對車(chē)載終端進(jìn)行實(shí)時(shí)地跟蹤和管理，車(chē)載注冊信息就是由車(chē)載終端發(fā)送給監控中心請求注冊的報文。
車(chē)載終端客戶(hù)登錄幀：車(chē)載終端登錄后，操作人員需要使用自己的用戶(hù)ID通過(guò)車(chē)載終端登錄到監控中心系統，監控中心根據這一信息來(lái)實(shí)現車(chē)載終端和客戶(hù)的關(guān)聯(lián)。
車(chē)載終端發(fā)送登記商品信息幀：在物流起點(diǎn)需要將運輸貨物的信息通過(guò)車(chē)載終端傳送到監控中心。這一信息主要是將運輸貨物和車(chē)載終端進(jìn)行關(guān)聯(lián)。信息中會(huì )包含貨物運輸所需要的溫度和濕度限制，監控中心根據這一信息來(lái)判斷貨物的實(shí)時(shí)運輸條件是否滿(mǎn)足要求，如果越界則會(huì )發(fā)出警報。
車(chē)載終端發(fā)送地理位置幀：車(chē)載終端可以實(shí)時(shí)地查詢(xún)自己所在的位置信息，這一信息通過(guò)車(chē)載終端向監控中心上報GPS信息獲得，監控中心根據GPS信息查詢(xún)GIS地圖數據庫獲得車(chē)載終端所在位置的名稱(chēng)，再傳遞給車(chē)載終端。這樣車(chē)載終端就可以知道運輸車(chē)輛當時(shí)所在地理位置的名稱(chēng)。
各類(lèi)數據幀設置的數據格式統一采用ASCII字符，同時(shí)在GPRS／CDMA網(wǎng)絡(luò )無(wú)信號的情況下使用短信方式傳輸，短信格式與數據幀的格式定義保持一致。數據幀定義示例如圖4所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/162030.htm
3．1．2 數據包的收發(fā)
移動(dòng)終端通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )向監控中心發(fā)送數據時(shí)，終端應用程序要先對數據封裝，再通過(guò)AT命令控制GPRS模塊發(fā)送。具體實(shí)現時(shí)的步驟如下：
(1)對數據進(jìn)行UDP封裝，將采集到的待發(fā)送的信息數據放到UDP格式的數據段中，對此幀UDP數據和8字節首部信息一起按規則計算，生成UDP校驗和，完成UDP數據封裝。
(2)根據IP協(xié)議為此幀UDP建立20字節的IP頭，對IP頭進(jìn)行校驗計算，得出IP頭的校驗值，完成IP封裝。
(3)完成PPP封裝，PPP格式的標志字符為0x7E，在進(jìn)行PPP封裝前先要檢查數據中是否有標志字符，當遇到字符0x7E時(shí)，連續傳送2個(gè)字符0x7D和0x5E，以實(shí)現標志字符的轉義，當遇到轉義字符0x7D時(shí)，連續傳送2個(gè)字符0x7D和0x5D，以實(shí)現轉義字符的轉義。
(4)將數據放入PPP幀格式的信息段中，生成CRC校驗，完成PPP封裝。
(5)終端通過(guò)AT命令控制GPRS模塊向網(wǎng)絡(luò )發(fā)PPP呼叫，建立PPP通信鏈路連接，并發(fā)送封裝好的數據。
3．1．3 數據包的處理
在接收到數據包之后，根據數據包類(lèi)型的不同，選取相應的處理流程。如ACK包是屬于接收方在自己正確無(wú)誤接收到發(fā)送方發(fā)的數據包后，所反饋回的一個(gè)確認數據包；而對于正常的數據包，將調用相關(guān)的解包過(guò)程函數。根據收到的包的類(lèi)型轉而進(jìn)入相關(guān)處理模塊，對于整個(gè)物流過(guò)程中所采集到的各項信息數據將實(shí)時(shí)存儲在數據庫當中。
如果有要發(fā)送的報文，可經(jīng)過(guò)監控中心上層程序，按照幀格式封裝好后直接調用發(fā)送接口函數發(fā)送。當然監控中心也可以主動(dòng)發(fā)出請求，這樣就可直接調用發(fā)送處理進(jìn)行報文的封裝，然后調用發(fā)送函數進(jìn)行發(fā)送。
3．2 數據存儲模塊
數據存儲模塊將讀取的數據包進(jìn)行解析校驗，若校驗正確將實(shí)時(shí)存入后臺數據庫，并發(fā)送反饋信息給GPRS終端，可用于實(shí)時(shí)溫濕度曲線(xiàn)圖顯示、實(shí)時(shí)數據顯示和溫濕度報警指示。
3．3 軟件界面模塊
軟件界面模塊分為多個(gè)功能模塊，其中實(shí)時(shí)溫濕度曲線(xiàn)顯示、數據的統計分析、數據庫查詢(xún)與數據管理和用戶(hù)管理等人機操作是基于SQL Servet數據庫事件觸發(fā)機制來(lái)完成的。軟件的通信啟動(dòng)、關(guān)閉服務(wù)以及車(chē)載終端及溫濕度采集模塊參數設置等界面操作是調用通信動(dòng)態(tài)鏈接庫的發(fā)送函數來(lái)完成的。
4 結語(yǔ)
本系統依托國家發(fā)改委國債項目“全國大中型農產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)信息化建設項目”擴展部分的關(guān)鍵系統研發(fā)，針對的主要對象是全國大中型農產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)鮮活農產(chǎn)品物流過(guò)程，開(kāi)發(fā)成型的監控系統，通過(guò)該信息系統對從產(chǎn)地到全國各大批發(fā)市場(chǎng)運輸過(guò)程中產(chǎn)品的狀態(tài)進(jìn)行監測。
從系統測試及使用結果看，本系統基本滿(mǎn)足了設計需求。但是也存在一些不足，如無(wú)線(xiàn)數據傳輸時(shí)間延遲的存在，導致監控中心收到的車(chē)輛監控數據不能真實(shí)反映移動(dòng)車(chē)輛的實(shí)時(shí)狀態(tài)；車(chē)輛定位的實(shí)時(shí)性與通信費用的矛盾；系統功能上，可進(jìn)一步增強傳統車(chē)輛監控平臺的GIS功能，如規劃功能、緊急援助等。系統構架上，可進(jìn)一步利用Web Service技術(shù)改良鮮活農副產(chǎn)品物流過(guò)程監控系統的架構模式。
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