物联网家用冷链周转箱运输检测系统的制作方法
【专利摘要】一种物联网家用冷链周转箱运输检测系统。食品冷链是指易腐产品从加工、贮藏、运输、销售、直到送达消费者手中的特殊供应链系统，其各个环节产帚始终处于所必需的低温环境中，以保证食品质量安全。一种物联网家用冷链周转箱运输检测系统，其组成包括：冷链运输车辆（2）、居民楼3、温湿度探头（13），所述的冷链运输车辆内安装有车载终端设备（1），车载终端设备通过GPRS网络服务器与手机或计算机（4）连接，所述的车载终端设备通过与GPS定位卫星（5）连接，所述的居民楼的每一层都安装有冷链周转箱，所述的冷链运输车辆内具有冷链箱体（14），所述的车载终端设备与所述的温湿度探头连接。本实用新型应用于食品冷链周转箱的运输系统。
【专利说明】
物联网家用冷链周转箱运输检测系统
[0001 ] 技术领域:
[0002]本实用新型涉及一种物联网家用冷链周转箱运输检测系统。
[0003]【背景技术】:
[0004]食品冷链是指易腐产品从加工、贮藏、运输、销售、直到送达消费者手中的特殊供应链系统，其各个环节产帚始终处于所必需的低温环境中，以保证食品质量安全。在当前的冷链运输业务中大多数公司主要是通过孤立的温度检测记录仪放在车上进行独立的温度记录管理，在物品交接时一次性渎取数据，公司和客户无法动态检测到冷链运输车辆的过程状态，这是冷链运输企业的管理盲点。因为管理部门或用户无法动态检测到运输车辆的过程状态。包括温度变化情况、空调运行状况、行驶路线、卸货点时间、温度等信息无法及时收集。在遇到临时变动调整上也无法有效监控应对。
[0005]食品在运输和储藏过程中的温湿度监控是一个非常重要的应用领域。其特点就是食品对温度变化特别敏感，容易引起食品的变质。所以对其运输和储藏都有严格的温度控制要求。
[0006]【实用新型内容】:
[0007]本实用新型的目的是提供一种物联网家用冷链周转箱运输检测系统。
[0008]上述的目的通过以下的技术方案实现:
[0009]—种物联网家用冷链周转箱运输检测系统，其组成包括:冷链运输车辆、居民楼、温湿度探头，所述的冷链运输车辆内安装有车载终端设备，所述的车载终端设备通过GPRS网络服务器与手机或计算机连接，所述的车载终端设备通过与GPS定位卫星连接，所述的居民楼的每一层都安装有冷链周转箱，所述的冷链运输车辆内具有冷链箱体，所述的车载终端设备与所述的温湿度探头连接。
[0010]所述的物联网家用冷链周转箱运输检测系统，所述的车载终端设备具有读写器、GPS定位接收机和GPRS无线传输模块，所述的读写器通过串口一、所述的GPS定位接收机通过串口二和所述的GPRS无线传输模块通过串口三分别与中央处理器连接，所述的中央处理器通过接口分别与IXD显示屏和报警模块连接。
[0011]所述的物联网家用冷链周转箱运输检测系统，所述的读写器通过射频通信与电子标签一至电子标签N连接，所述的冷链箱体为贴有RFID感温标签的冷链箱体。
[0012]所述的物联网家用冷链周转箱运输检测系统，所述的中央处理器是基于ARMContex_M3内核的RISC 32位微处理器，所述的电子标签一到电子标签N采用有源主动式，通信距离可达30-50 m，所述的读写器采用全向式，通信距离达15-50m。
[0013]本实用新型的有益效果:
[0014]1.本实用新型车载终端内RFID电子标签和读写器承担着货物标签信息和温湿度数据采集与读取任务。定位模块Ublox NEO接收卫星传来的导航电文。中央处理器STM32F103RBT6将RFID系统采集的温湿度数据进行分析和预处理，同时对定位数据进行解析与封装。车载终端通过无线模块S頂900定时向监测中心发送当前温湿度、经玮度、车载速度、日期时间等信息，并显示在车载终端的LCD液晶屏上。监测中心无线接收和处理车载在途信息，将当前温湿度显示在监测界面上，并通过卫星地图实时显示车辆位置。中央处理器STM32内置电话簿，当温湿度或者车载速度超过设定的相应阈值，就通过S頂900发送短信给手机用户报警，同时驾驶室蜂鸣器响起，司机可立即采取应急措施，通过冷链运输车辆及时把车内的冷链箱体内的食物送到居民楼中的冷链周转箱中，使人们能够吃到新鲜的食品。
[0015]本实用新型搭建了一个冷链运输监测网络系统，该系统以STM32F103RBT6微处理器为控制核心，由RFID电子标签、读写器、定位模块Ublox NEO和SM900无线通信模块构成，实现冷链运输车与远程监测中心之间的网络监测。在STM32为主控模块的硬件上编写底层驱动程序，实现各个子模块的功能。该系统完成对车厢内的温湿度数据和车辆定位信息的监测，通过无线通信模块将采集到的信息定时发送给监测中心，并完善突发预警机制，实现无人值守的网络监测(可以放在方法里)。
[0016]本实用新型RFID采集系统有效降低了车载终端能耗，免除了跟踪过程中的人工干预，使得用户无需另外组网，为客户节省了组网和维护费用‘训。物流中心实时监测冷链运输车辆的在途信息，用户也可以用手机通过短信以AT指令形式查询货物在途参数。
[0017]本实用新型系统采用先进的RFID技术、GPS技术、CPRS技术及温湿度传感技术，实现冷链运输过程中将食品温度变化记录在“带温湿度传感器的RFID标签”上，实时上传到监控中心平台。提供及时准确的温湿度监测，从而掌控了生鲜食品的运输在途参数:能在必要时及时发出预警，有效降低了生鲜食品冷链运输过程中的损耗，保证了在途食物的质量和安全:有效克服了过去信息传递不及时。信息追溯困难等问题。系统具有成本低、功耗低、实时性、扩展性良好的特点，提高了冷链运榆车的实时监测能力，在提高食品运输品质的同时。降低了食品损耗和供应链中的投资成本。
[0018]【附图说明】:
[0019]附图1是本实用新型的结构示意图。
[0020]附图2是中央处理器硬件连接示意图。
[0021 ]附图3是GPS定位模块硬件原理示意图。
[0022]附图4是S頂900无线通信模块硬件原理示意图。
[0023]【具体实施方式】:
[0024]实施例1:
[0025]—种物联网家用冷链周转箱运输检测系统，其组成包括:冷链运输车辆2、居民楼
3、温湿度探头13，所述的冷链运输车辆内安装有车载终端设备1，所述的车载终端设备通过GPRS网络服务器与手机或计算机4连接，所述的车载终端设备通过与GPS定位卫星5连接，所述的居民楼的每一层都安装有冷链周转箱，所述的冷链运输车辆内具有冷链箱体14，所述的车载终端设备与所述的温湿度探头连接。
[0026]实施例2:
[0027]根据实施例1所述的物联网家用冷链周转箱运输检测系统，所述的车载终端设备具有读写器8、GPS定位接收机7和GPRS无线传输模块12，所述的读写器通过串口一、所述的GPS定位接收机通过串口二和所述的GPRS无线传输模块通过串口三分别与中央处理器6连接，所述的中央处理器通过接口分别与IXD显示屏10和报警模块11连接。
[0028]实施例3:
[0029]根据实施例1或2所述的物联网家用冷链周转箱运输检测系统，所述的读写器通过射频通信与电子标签一至电子标签N9连接，所述的冷链箱体为贴有RFID感温标签的冷链箱体。
[0030]实施例4:
[0031]根据实施例1或2或3所述的物联网家用冷链周转箱运输检测系统，所述的中央处理器是基于ARMContex_M3内核的RISC 32位微处理器，所述的电子标签一到电子标签N采用有源主动式，通信距离可达30-50 m，所述的读写器采用全向式，通信距离达15-50m。
[0032]实施例5:
[0033]中央处理器STM32F103RBT6
[0034]本系统采用意法半导体公司(ST)生产的基于ARMContex_M3内核的RISC32位微处理器，CPU处理速度快，工作频率最高可达72 MHz.定点运算速率达刭每秒9 X 107条指令:片内128 KB Flash,20 KB SRAM，拥有强大的程序和数据存储能力:资源丰富，外围连通性好，拥有9个通信接口(3个UART、2个I2C、2个SP1、1个CAN、1个USB2.0);外围设备丰富，多达80个快速1/0端口扩展，7通道DMA控制器，7个定时器，2个12位的A/D转换:支持JTAC./SWD接口的调试下载及IAP(在应用可编程)，无需专用的编程器/仿真器:具有睡眠、停机和待机模式，体积小、性能高，可满足车载终端低功耗与多串口的需求。
[0035]中央处理器STM32F103RBT6的UART2通过MAX3232芯片连接数据采集模块Ublox EO的串口，用UART3通过MAX3232芯片连接无线通信模块S頂900，1^1^1利用1?232-1?485转换器与RFID读写器相连，通过PA口向IXD N0KIA5110液晶屏写入显示数据。中央处理器硬件连接。
[0036]实施例6:
[0037]RFID数据采集模块
[0038]RFID数据采集系统是整个车载终端的重要组成部分，电子标签采集冷藏车厢内的动态温湿度数据并处理转换成电信号，通过2.45GHz微波射频通信将信息传输给读写器。
[0039]电子标签采用有源主动式，工作状态下通信距离可达30-50m，休眠状态功耗极低，低频唤醒距离在0.5 -7m之间准确可控。读写器采用全向式，通信距离达15-50m.内置存储器可用于暂存温湿度数据，先进的时隙ALOAH防碰撞算法支持读写器同时读写200个电子标签，在车载内可以组建一个无线局域网，实现多点采集车厢内的温湿度。本文采用的温湿度传感器是SHTIX系列，此传感器电阻温度系数大，感应灵敏，电阻值随温度变化基本呈线性关系。RFID电子标签测温范围为-40到+123°C，测温精度为+0.5°C:湿度测量范围为0%RH-100% RH，测湿精度为土20%RH。采用RFID技术解决了冷链物流人工干预、能耗高的固有缺点，而且电子标签体积小、易拆卸，可重复利用，有效降低了物流成本。
[0040]实施例7:
[0041]GPS定位模块Ublox NEO
[0042]本系统中定位模块采用Ublox NEO SQ，该模块支持NEMAO183 V3，TTL电平接口，模块不能直接与中央处理器相连接，必须先通过MAX3232特TTL电平转换成RS232电平后，才能连接到中央处理器的接口。
[0043]Ublox NEO引脚8(TXDI)和引脚9(RXDI)分别通过MAX3232与STM32F103RBT6的RXD2和TXD2相连。定位精度小于2.5 m;限制运行速度高达I 000节，相当于515 m/s:具有50通道卫星接收功能:工作电压2.7 V-3.6 V;启动时间短，功耗低，全速模式135 mW，定位快速;提供多种接口，便于扩展。模块上电工作时，与中央处理器STM32F103RBT6进行通信，通过初始化设置定时输出导航电文，中央处理器对导航电文进行解析，提取出日期、时间、经玮度、车载速度等有用信息作为物流中心监测的基本数据。并通过软件在监测界面显示车辆地理位置。
[0044]实施例8:
[0045]无线通信模块SB1900
[0046]本系统采用SmCOM公司工业级四频段CJSM/CJPRS模块SM900进行远程数据传输，S頂900模块体积小、功耗低，可以快速安全可靠地实现系统方案中的短信消息服务和CPRS数据无线传输。SIM900内嵌PPP拨号协议和TCP/IP协议栈。模块工作电压为3.4 V-4.5V，可工作在850/900/1800/1900 MHz四个频段。
[0047]中央处理器STM32F103RBT6通过UART3与S頂900接口进行通信，原理与CJPS模块接口一致.SIM900模块的引脚TXD O和RXD I需要通过MAX3232黾平转换后才能与中央处理器的RXD3和TXD3相连.S頂900与中央处理器的通信协议是AT命令集，中央处理器通过发送AT指令可以对SIM900模块进行控制.设置工作模式，传输速率设置为115 200 b/S(3SIM900模块内置SIM卡进行通信。
【主权项】
1.一种物联网家用冷链周转箱运输检测系统，其组成包括:冷链运输车辆、居民楼、温湿度探头，其特征是:所述的冷链运输车辆内安装有车载终端设备，所述的车载终端设备通过GPRS网络服务器与手机或计算机连接，所述的车载终端设备通过与GPS定位卫星连接，所述的居民楼的每一层都安装有冷链周转箱，所述的冷链运输车辆内具有冷链箱体，所述的车载终端设备与所述的温湿度探头连接。2.根据权利要求1所述的物联网家用冷链周转箱运输检测系统，其特征是:所述的车载终端设备具有读写器、GPS定位接收机和GPRS无线传输模块，所述的读写器通过串口一、所述的GPS定位接收机通过串口二和所述的GPRS无线传输模块通过串口三分别与中央处理器连接，所述的中央处理器通过接口分别与LCD显示屏和报警模块连接。3.根据权利要求2所述的物联网家用冷链周转箱运输检测系统，其特征是:所述的读写器通过射频通信与电子标签一至电子标签N连接，所述的冷链箱体为贴有RFID感温标签的冷链箱体。4.根据权利要求3所述的物联网家用冷链周转箱运输检测系统，其特征是:所述的中央处理器是基于ARMContex_M3内核的RI SC 32位微处理器，所述的电子标签一到电子标签N采用有源主动式，通信距离可达30-50 m，所述的读写器采用全向式，通信距离达15-50m。
【文档编号】G06Q50/28GK205507510SQ201521044278
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年12月15日
【发明人】杜宁, 王春英, 苗秀芃
【申请人】哈尔滨理工大学