鮮活農產品物流實時監(jiān)控系統(tǒng)設計
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2 系統(tǒng)總體框圖
鮮活農產品物流過程實時監(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)是安裝在運輸設備上的，環(huán)境采集模塊負責實時地檢測所運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，負責將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)負責接收GPRS信息并將GPRS網絡的數(shù)據轉化為Internet網絡的格式傳遞給監(jiān)控中心。物流過程監(jiān)控中心是整個系統(tǒng)的大腦，負責對所有物流過程進行監(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)主要安裝在運輸車內，實時地采集所運輸?shù)?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/鮮活">鮮活農產品的溫度和濕度信息數(shù)據，并及時將這些數(shù)據傳輸?shù)杰囕d終端子系統(tǒng)，便于實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)是整個鮮活農產品物流過程監(jiān)控系統(tǒng)十分重要的部分，負責實時檢測鮮活農產品運輸過程的溫度和濕度，并通過ZigBee短距離無線通信網絡發(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輸車廂內，溫濕度傳感器采集到溫度信息和濕度信息后，通過MCU實時傳給ZigBee無線通信模塊，ZigBee無線通信模塊將這些信息通過無線網絡發(fā)送給駕駛艙內的車載終端，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網絡直接傳輸?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輸鮮活農產品的運輸工具的各種狀態(tài)信息，包括車輛定位信息以及運輸工具的各種環(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)送給服務器，同樣也可以通過TCP／IP套接字給服務器發(fā)送各種請求，來獲得相應的服務。同時，車載終端接收環(huán)境參數(shù)采集模塊通過Zig-
Bee無線網絡傳輸來的環(huán)境參數(shù)信息，經過處理后通過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公司生產的GPS15L／H接收機。
2．3 無線通信子系統(tǒng)
無線通信子系統(tǒng)實際上是建立在運輸車和物流過程監(jiān)控中心的數(shù)據傳輸通道，由于運輸車的移動性、分散性，同時考慮通信成本和可靠性，采用GPRS無線通信方式實現(xiàn)無線數(shù)據傳輸系統(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，但監(jiān)控中心接入的是Internet網絡，數(shù)據從GPRS網絡到Internet網絡需要進行一定的處理轉換。
車載終端通過GPRS將分組報文從基站發(fā)送到GPRS服務支持節(jié)點(SGSN)，SGSN與GPRS網關支持節(jié)點(GGSN)進行通信。GGSN對分組數(shù)據進行相應的處理，再發(fā)送到目的網絡，如因特網或X．25網絡。來自因特網標識有移動臺地址的IP包，由GGSN接收，再轉發(fā)到SGSN，繼而傳送到移動臺上。SGSN是GSM網絡結構中的一個節(jié)點，它與MSC處于網絡體系的同一層。SGSN通過幀中繼與BTS相連，是GSM網絡結構與移動臺之間的接口。SGSN的主要作用是記錄移動臺的當前位置信息，并且在移動臺和GGSN之間完成移動分組數(shù)據的發(fā)送和接收。GGSN通過基于IP協(xié)議的GPRS骨干網連接到SGSN，是連接GSM網絡和外部分組交換網的網關。通過GGSN將GSM網中的GPRS分組數(shù)據包進行協(xié)議轉換，從而可以把這些分組數(shù)據包傳送到遠端的TCP／IP或X.25網絡。
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)的神經中樞，負責接收來自無線通信子系統(tǒng)發(fā)來的數(shù)據并進行實時的處理和顯示，形成直觀的操作界面便于對物流過程進行監(jiān)控和管理。
該子系統(tǒng)完成和車載終端的實時無線通信、數(shù)據庫存儲、溫濕度曲線顯示和溫濕度實時報警等功能。首先物流過程監(jiān)控中心可以對鮮活農產品實時溫濕度和相關信息數(shù)據包進行接收和發(fā)送；GPRS網絡通過GGSN將報文傳送到Internet網絡，物流中心的服務器只要有一個公網的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行相關處理并且實時存儲于后臺數(shù)據庫中；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)據庫查詢和遠程參數(shù)設置等操作。
3 物流過程監(jiān)控子系統(tǒng)設計
根據以上分析，將整個監(jiān)控中心系統(tǒng)主要分為3個模塊進行設計：數(shù)據包收發(fā)和處理模塊、數(shù)據庫管理模塊和可視化界面模塊。系統(tǒng)整體設計框架如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/162030.htm
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