鮮活農(nóng)產(chǎn)品物流實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
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2 系統(tǒng)總體框圖
鮮活農(nóng)產(chǎn)品物流過程實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)總體框架如圖2所示。
其中，環(huán)境參數(shù)采集模塊和車載終端子系統(tǒng)是安裝在運(yùn)輸設(shè)備上的，環(huán)境采集模塊負(fù)責(zé)實(shí)時地檢測所運(yùn)輸物品的溫度和濕度信息，定時將采集的信息通過ZigBee通信協(xié)議傳遞給車載終端。車載終端集成GPS模塊、ZigBee無線模塊和GPRS通信模塊，負(fù)責(zé)將GPS信息、接收的溫度濕度信息通過GPRS模塊傳遞給監(jiān)控中心。無線通信子系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收GPRS信息并將GPRS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為Internet網(wǎng)絡(luò)的格式傳遞給監(jiān)控中心。物流過程監(jiān)控中心是整個系統(tǒng)的大腦，負(fù)責(zé)對所有物流過程進(jìn)行監(jiān)控和管理，發(fā)現(xiàn)并報告異常，同時定時將收集到的信息存儲到數(shù)據(jù)庫中。
2．1 環(huán)境參數(shù)采集子系統(tǒng)
該子系統(tǒng)主要安裝在運(yùn)輸車內(nèi)，實(shí)時地采集所運(yùn)輸?shù)?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/鮮活">鮮活農(nóng)產(chǎn)品的溫度和濕度信息數(shù)據(jù)，并及時將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰囕d終端子系統(tǒng)，便于實(shí)時反饋給物流過程監(jiān)控中心。環(huán)境參數(shù)采集子系統(tǒng)是整個鮮活農(nóng)產(chǎn)品物流過程監(jiān)控系統(tǒng)十分重要的部分，負(fù)責(zé)實(shí)時檢測鮮活農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸過程的溫度和濕度，并通過ZigBee短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給車載終端。溫濕度檢測系統(tǒng)由溫濕度傳感器和ZigBee短距離無線模塊兩部分組成。溫濕度傳感器放置于封閉的運(yùn)輸車廂內(nèi)，溫濕度傳感器采集到溫度信息和濕度信息后，通過MCU實(shí)時傳給ZigBee無線通信模塊，ZigBee無線通信模塊將這些信息通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給駕駛艙內(nèi)的車載終端，車載終端將這些信息以及GPS模塊獲得的車輛狀態(tài)(車速、位置)信息打包后
通過GPRS網(wǎng)絡(luò)直接傳輸?shù)轿锪鬟^程監(jiān)控中心。
2．2 車載終端子系統(tǒng)
車載終端子系統(tǒng)實(shí)際上就是一個基于ARM的嵌入式平臺，它包括ZigBee無線通信模塊，GPS模塊以及GPRS模塊。它的功能主要提供運(yùn)輸鮮活農(nóng)產(chǎn)品的運(yùn)輸工具的各種狀態(tài)信息，包括車輛定位信息以及運(yùn)輸工具的各種環(huán)境參數(shù)信息。其定位信息是通過GPS模塊獲得，通過GPRS模塊發(fā)送給服務(wù)器，同樣也可以通過TCP／IP套接字給服務(wù)器發(fā)送各種請求，來獲得相應(yīng)的服務(wù)。同時，車載終端接收環(huán)境參數(shù)采集模塊通過Zig-
Bee無線網(wǎng)絡(luò)傳輸來的環(huán)境參數(shù)信息，經(jīng)過處理后通過GPRS發(fā)送到物流過程監(jiān)控中心。
本工程中，該子系統(tǒng)處理器使用的是Philips公司的ARM7 LPC2100系列，ARM嵌入式開發(fā)平臺的GPRS擴(kuò)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(jī)。
2．3 無線通信子系統(tǒng)
無線通信子系統(tǒng)實(shí)際上是建立在運(yùn)輸車和物流過程監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)傳輸通道，由于運(yùn)輸車的移動性、分散性，同時考慮通信成本和可靠性，采用GPRS無線通信方式實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。無線通信子系統(tǒng)可以依托中國移動或者聯(lián)通提供的服務(wù)，但監(jiān)控中心接入的是Internet網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)從GPRS網(wǎng)絡(luò)到Internet網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)行一定的處理轉(zhuǎn)換。
車載終端通過GPRS將分組報文從基站發(fā)送到GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)，SGSN與GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)進(jìn)行通信。GGSN對分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)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)。來自因特網(wǎng)標(biāo)識有移動臺地址的IP包，由GGSN接收，再轉(zhuǎn)發(fā)到SGSN，繼而傳送到移動臺上。SGSN是GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的一個節(jié)點(diǎn)，它與MSC處于網(wǎng)絡(luò)體系的同一層。SGSN通過幀中繼與BTS相連，是GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與移動臺之間的接口。SGSN的主要作用是記錄移動臺的當(dāng)前位置信息，并且在移動臺和GGSN之間完成移動分組數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。GGSN通過基于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GGSN將GSM網(wǎng)中的GPRS分組數(shù)據(jù)包進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而可以把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠(yuǎn)端的TCP／IP或X.25網(wǎng)絡(luò)。
2．4 物流過程監(jiān)控子系統(tǒng)
物流過程監(jiān)控子系統(tǒng)作為整個系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，負(fù)責(zé)接收來自無線通信子系統(tǒng)發(fā)來的數(shù)據(jù)并進(jìn)行實(shí)時的處理和顯示，形成直觀的操作界面便于對物流過程進(jìn)行監(jiān)控和管理。
該子系統(tǒng)完成和車載終端的實(shí)時無線通信、數(shù)據(jù)庫存儲、溫濕度曲線顯示和溫濕度實(shí)時報警等功能。首先物流過程監(jiān)控中心可以對鮮活農(nóng)產(chǎn)品實(shí)時溫濕度和相關(guān)信息數(shù)據(jù)包進(jìn)行接收和發(fā)送；GPRS網(wǎng)絡(luò)通過GGSN將報文傳送到Internet網(wǎng)絡(luò)，物流中心的服務(wù)器只要有一個公網(wǎng)的IP地址就可以獲得這個信息。然后監(jiān)控中心子系統(tǒng)把接收的所有信息進(jìn)行相關(guān)處理并且實(shí)時存儲于后臺數(shù)據(jù)庫中；最后用戶通過監(jiān)控中心子系統(tǒng)的軟件界面可以進(jìn)行直觀的溫濕度曲線顯示、車輛位置信息的電子地圖顯示、數(shù)據(jù)庫查詢和遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置等操作。
3 物流過程監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)計
根據(jù)以上分析，將整個監(jiān)控中心系統(tǒng)主要分為3個模塊進(jìn)行設(shè)計：數(shù)據(jù)包收發(fā)和處理模塊、數(shù)據(jù)庫管理模塊和可視化界面模塊。系統(tǒng)整體設(shè)計框架如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/162030.htm
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