基于物联网技术的在运货物监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种在运货物监控系统。
【背景技术】
[0002]随着经济的高速发展，货物运输已经成为国民经济中的重中之重。但是近年来，随着货物运输量的增大，在货物运输过程中，所造成的货物损失也越来越大，货物的损失不仅仅是给货物承运人和保险公司带来损失，而且也给货物接收单位带来巨大的伤害，因此，市场迫切需要一种设备来减少货物运送过程的损失。
【发明内容】
[0003]本实用新型的发明目的是为了克服现有技术的上述不足，而提供一种能够实时监控在运货物信息的基于物联网技术的在运货物监控系统。
[0004]本实用新型的技术方案是:包括用于采集货物包装上的数据信息的智慧化电子标签节点、车载终端、互联网监控终端;车载终端包括用于接收货物包装上的数据信息的从处理器CPU、GPS模块、用于处理从处理器传送的货物包装上的数据信息及GPS模块传送的GPS的信号的主处理器CPU、用于显示主处理器CPU处理信息的显示模块、用于将主处理器CPU处理信息打包发送到互联网监控终端的3G模块、电源模块;将主处理器接收到的货物包装上的数据信息及GPS信号打包并通过3G模块，利用移动互联网传输到互联网监控中心的PC机上;车载终端还包括射频电路一，从处理器CHJ通过射频电路与智慧化电子标签节点无线连接。
[0005]所述智慧化电子标签节点包括微控制器芯片，与微控制器芯片分别相连的雨滴传感器电路、振动传感器电路、压力传感器电路、温湿度传感器电路、电源电路、射频电路二、JATG电路。
[0006]所述车载终端还包括用于扩展主处理器存储空间的相连SD卡电路、SRAM电路。
[0007]所述车载终端还包括RTC时钟电路。RTC电路的作用是给主处理器内部的时钟模块提供备用的电源，当主电源断电的时候，通过另外一路电源上的纽扣电池提供电量，来保证下次开机的时候时间的准确性。
[0008]从处理器CPU通过通信接口电路与主处理器CPU相连。
[0009]本实用新型以在运货物为研究对象，利用贴在货物包装上的能够采集多个参数的智慧化电子标签WWSID(Wisdom Wireless Sensor Identificat1n智慧化无线传感器识另O)来采集货物包装上的参数变化，以便在货物发生包装异常受压、异常震动、被雨淋湿、温湿度异常时能够及时的向货主和监控中心发出警示，以便及时的对货物进行处理，将可能发生或即将发生的事故消灭在萌芽状态。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的结构示意图。
[0011]图2是智慧化电子标签节点的原理图。
[0012]图3是车载终端的原理图。
【具体实施方式】
[0013]图1中，本实用新型是由智慧化电子标签节点3、车载终端2、互联网监控终端I组成。智慧化电子标签节点3被放置在货物包装的表面，通过该节点上的传感器来采集货物包装上的数据信息，车载终端2放置在驾驶室。车载终端2使用3G模块21通过移动互联网连接到互联网监控终端I，车载终端2的作用是让驾驶室里的人员实时了解货物包装箱的情况，而互联网监控终端I的作用是让物流公司来监控所有车辆的实时信息状况(包括车辆位置信息和所载货物信息)。
[0014]智慧化电子标签节点3的主控制器是由能够执行Zigbee协议的CC2530微控制器芯片4构成，在智慧化电子标签节点上连接有压力、雨滴、温湿度、重量等传感器电路。并采用型号为TPS61027DRCR的电源芯片作为主电源芯片，以及采用巴比伦电路作为射频电路，并且CC2530芯片的编程采用实时的操作系统，使用完整的zigbee协议来采集和传送传感器数据。Zigbee协议中有三种节点设备，一种是终端节点，一种是路由器节点，另一种是协调器节点。该设备中智慧化电子标签节点使用的是终端节点和路由器节点，而无线接收节点使用的是协调器节点，从而实现一个协调器节点接收多个路由器节点和终端节点的数据。此处的无线接收节点就是协调器，协调器的硬件电路里面包含了射频电路，通过射频电路来无线传输数据，协调器里面也有一个处理器，用于处理通过射频电路接收到的多个路由器节点和终端节点传输过来的数据。
[0015]车载终端2的主处理器CPU20使用的是ARM处理器，该ARM处理器通过LM2596提供5V电源，通过串口通信电路16连接从处理器CPU13以及GPS模块19、3G模块21 JRM处理器连接有IXD电路14、SD卡电路17、SRAM电路25、GPS通信接口电路、3G模块接口电路以及与从处理器通信接口电路。从处理器CHJ通过射频电路接收智慧化电子标签节点传送过来的数据，通过通信接口电路16传送给ARM处理器，ARM处理器通过内部处理把接收到的GPS信号、传感器信号显示在LCD屏幕上以及通过3G模块21把这些信息传送到互联网监控终端I。从处理器CPU13利用射频电路一 12通过无线的方式与智慧化电子标签节点3连接。
[0016]互联网监控终端I的PC机上的软件采用Labview软件编制而成，其功能为实时显示车载终端传送过来的智慧化电子标签的数据，当这些数据异常时在监控终端会有提示信息并伴随声光报警，并在地图上实时显示车辆的位置信息和移动路径，把该信息反映到电脑屏幕上以供监控中心人员参考。
[0017]图2中，智慧化电子标签节点3主要是通过接在该节点上的传感器(如压力、雨滴、温湿度、振动等传感器)来检测在运货物箱体上的状态，并通过Zigbee无线网络把采集到的数据传送出去。该电路通过本身自带的A/D和I/O接口采集雨滴、震动、压力、温湿度传感器传送过来的信号，并在CC2530电路内部进行运算，运算后的结果通过射频电路传送到协调器节点。雨滴传感器电路8是由电桥电路和LM393比较电路组成，电桥电路通过雨滴传感器阻值的变化产生信号量输入比较电路，比较电路的输出传送给CC2530电路(微控制器芯片)。振动传感器电路9通过震动传感器阻值的变化，把电信号传入非门SN74AHC1G14芯片，该芯片的输出传送给CC2530电路。压力传感器电路10通过仪表放大器AD620，把压力传感器采集到的压力信号放大，AD620的输出传送给CC2530电路的A/D电路用来采集压力数组大小。温湿度传感器电路11采用DHTll作为传感器，该传感器通过单总线与CC2530电路相连，CC2530电路通过模拟该单总线协议来读取温湿度值。电源电路5、射频电路二7、JTAG电路6分别与CC2530电路相连接。
[0018]图3中，车载终端2由电源模块22、主处理器CPU20、JTAG口电路、射频电路一12、串口通信电路组成。主控制器电路采用TI公司专为Zigbee协议生产的CC2530电路作为控制器。JTAG 口电路采用标准的1 口 JTAG电路23。射频电路采用巴比伦电路。串口电路采用MAX3232作为电平转换电路。
[0019]JTAG电路的作用是给芯片烧写程序以及进行硬件电路的调试。车载终端2是放在驾驶室，供电电源是使用的汽车自带的12V或24V电源，硬件电路上是通过LM2596芯片组成的电源模块来把12V或24V电压转换成5V电压的。而智慧化电子标签是放在车厢里面，使用的是2节干电池供电，硬件电路上是通过TPS61027DRCR芯片组成的电路把3V电压转换成5V电压的。车载终端的电源模块通过降压供电，智慧化电子标签的电源电路通过升压供电。
[0020]车载终端具有的功能为:1、具有zigbee协议协调器的功能，能够接收终端或是路由器节点传输过来的传感器数据。2、具有车载显示屏，能够把终端或是路由节点采集到的数据显示在显示器上面供司机参考。3、具有定位功能。4、具有GPRS功能，能够把车厢采集到的货物信息和车辆位置信息实时的通过以太网传输到监控中心。
[0021]车载终端2通过射频电路一12接收由智慧化电子标签节点3传送过来的传感器数据信号，接收到信号以后通过通信接口电路传送到主处理器CPU20中，同时，主处理器CPU20通过GPS模块19接收GPS的信号信息，并从中过滤出所需要的信息和接收到传感器信息一起显示在LCD电路14的屏幕上面，以及通过3G模块21把这些信息打包发送到互联网监控终端
I。为了增加车载终端2的可扩展性，增加了 SD卡存储器电路17以及为了让CPU运行的更加流畅，增加了 SRAM电路25。车载终端上还连有RTC时钟电路24。
【主权项】
1.一种基于物联网技术的在运货物监控系统，其特征在于:包括用于采集货物包装上的数据信息的智慧化电子标签节点、车载终端、互联网监控终端； 车载终端包括用于接收货物包装上的数据信息的从处理器CPU、GPS模块、用于处理从处理器传送的货物包装上的数据信息及GPS模块传送的GPS的信号的主处理器CPU、用于显示主处理器CPU处理信息的显示模块、用于将主处理器CPU处理信息打包发送到互联网监控终端的3G模块、电源模块； 车载终端还包括射频电路一，从处理器CPU通过射频电路与智慧化电子标签节点无线连接。2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的在运货物监控系统，其特征在于:所述智慧化电子标签节点包括微控制器芯片，与微控制器芯片分别相连的雨滴传感器电路、振动传感器电路、压力传感器电路、温湿度传感器电路、电源电路、射频电路二、JATG电路。3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的在运货物监控系统，其特征在于:所述车载终端还包括用于扩展主处理器存储空间的相连SD卡电路、SRAM电路。4.根据权利要求1所述的基于物联网技术的在运货物监控系统，其特征在于:所述车载终端还包括RTC时钟电路。5.根据权利要求1所述的基于物联网技术的在运货物监控系统，其特征在于:从处理器CPU通过通信接口电路与主处理器CPU相连。
【专利摘要】基于物联网技术的在运货物监控系统是由智慧化电子标签、车载终端、互联网监控终端构成，该系统的功能为通过智慧化电子标签采集货物包装上的压力、温湿度、雨滴、重量等信息，并把这些信息通过Zigbee网络无线传输到车载终端，车载终端把这些信息显示在LCD电路的屏幕上，并把这些信息和车载终端本身自带的GPS信息通过3G模块传送到互联网上，互联网监控终端接收到这些信息以后，把这些信息显示在电脑屏幕上，当这些信息异常时能够产生相应的报警信息提醒监控中心人员，除此以外，当互联网监控中心接收到GPS信息时，把车辆位置和行径路线显示在地图上，供监控中心人员了解车辆位置信息，实时监控在运货物信息、减少货物运送过程的损失。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN205193511
【申请号】CN201520967008
【发明人】吴迅, 杨亚能, 王晓东, 宴芳, 张泽建
【申请人】湖北物资流通技术研究所
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月30日