一种基于主从节点模式的物联网物流通信系统的制作方法

专利名称：一种基于主从节点模式的物联网物流通信系统的制作方法
技术领域：
本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种基于主从节点模式的物联网通信系统。
背景技术：
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks)，是通过大量部署带有环境监测功能，无线通信功能的小型电子设备，达到感知、操作物理环境目的的一类系统。无线传感器网络能够更好的延伸信息技术的应用范围，提高各种复杂操作的自动化程度，具有很高的应用前景。但是无线传感器节点的资源限制导致了难以有效的自动组织成可靠的通信网络。农产品，包括水果和蔬菜，在物流运输过程中会由于微生物感染，生化状态改变， 不合理的环境条件导致物理损伤等因素造成损失。应用无线传感器网络可以以较低的成本部署覆盖整个农产品生产、加工、运输和销售过程的监控应用，从而降低食品在物流过程中的损失。因为无线传感器节点资源有限，不具备远程通信能力，因此需要使用应用网关转发传感器网络的数据。传统上，应用网关使用固定设施，将无线传感器网络的数据转发到 Internet。这种方法导致系统部署困难，难以适应物流运输过程要求。本发明针对物联网通信系统，提出一种基于主从节点的广域网-传感器网络分层通信系统，构架可分为服务器-主节点-从节点。该方法中节点具有移动通信模块，可以通过移动通信方式与服务器交换数据；主节点具有短距通信模块，可以与从节点建立低功耗、 短距离通信链路；主节点具有GPS通信模块，可以执行主从系统的定位操作。本发明方法相比传统的服务器-网关-传感器节点的系统构架可以节省系统建设成本，提高系统部署能力。

发明内容
本发明的目的在于提出一种建设成本低、部署能力强的物联网通信系统，以满足农产品加工运输的通信需求。本发明提出的物联网通信系统，是基于主从节点模式的广域网-传感器网络分层通信系统，其构架可分为服务器、主节点、从节点。其中，主节点具有移动通信模块，可以通过移动通信方式与服务器交换数据；主节点具有短距通信模块，可以与从节点建立低功耗、 短距离通信链路；主节点具有GPS通信模块，可以执行主从系统的定位操作。本发明方法相比传统的服务器-网关-传感器节点的系统构架可以节省系统建设成本，提高系统部署能力。本发明采用双层、双工的网络模型(I) 一个广域网层，它由一台中央服务器以及许多主节点组成；(2)—个传感器网络层，包括一个主节点和许多从节点。与传统的固定应用层网关-平面传感器网络方案相比，该方案通过主节点及移除固定网关的方式，将广域网和传感器网络融为一体，使得广域网和传感器网络更紧密地结合在了一起。主节点不仅充当传感器网络层中仅有的协调者，同时也作为广域网层中一个独立的传感器节点(图I)。 根据入网式业务模式的不同，无线广域网层可以使用所有商业可用的网络基础设施的操作指南，比如GSM/GPRS，HSPA和WiMAX等，这些网络往往拥有庞大的覆盖范围以及数据通信服务。这些网络覆盖的庞大范围解放了系统部署的空间限制，从而令所有传感器节点都能部署在任何可以连接到无线广域网基础设置的地方。当广域网不可用时，在主节点中的大型本地存储设备会被用来储存数据，以确保系统工作的连续性。该特征进一步提高了系统的部署能力。由于广域网层通常比传感器网络层更需要能量，因而广域网通信的占空因素需在主节点的实时能力和电池寿命之间进行权衡。实际的可接受电池寿命以及广域网响应时间可以通过跨层最优化来实现，因为广域网和传感器网络协议都归并到单个处理器芯片中了。基于主从节点模式的物联网通信系统能够避免使用复杂的应用层网关，避免平面传感器网络的路由开销，从而显著的降低系统的成本，并且使得系统具有更好的扩展性和移动性。图I所示为系统总体框架。本发明包括多个主节点设备，多个从节点设备，至少一台服务器设备和软件服务。这一套系统将针对农产品的生产、加工、运输和零售施加监控， 实时采集数据并记录供用户查询。具体来说，本发明提出的基于主从节点模式的物联网物流通信系统，包括
多个物联网从节点，每个从节点包括若干种传感器模块和用于与主节点通信的无线射频模块以及电池模块；
多个物联网主节点，每个主节点包括电源供电模块、用于与从节点通信的无线射频模块，用于与远端服务器通信的GPRS模块，以及用于定位的GPS模块，主从节点之间使用传感器网络协议通信；
一个或多个服务器，每个服务器包括用于接收主节点数据的服务软件，用户界面和数据库装置，服务器与主节点之间使用广域网通信协议通信；
本发明系统的通信链路中使用服务器与主节点，主节点与从节点的分层结构，并且服务器与主节点之间通过广域网络连接，主节点与从节点之间通过传感器网络连接。本发明中，所述主节点与服务器间通过公共广域网连接，并且可以为任意可用的广域网技术。本发明中，所述主节点设备包括广域网通信模块，用于接受服务器通过广域网传递的数据；还包括传感器网络模块，用于与从节点通过短距离传感器网络通信。本发明中，所述主节点设备与服务器之间使用广域网节点通信协议、方法，包括服务器通过短消息形式向主节点发起命令连接，然后主节点以短消息形式向服务器回复短消息确认，以及主节点通过GPRS形式向服务器发送数据和状态信息。本发明中，所述主节点设备与从节点设备之间使用传感器网络通信协议、方法，包括主节点向从节点发送配置命令，以及从节点向主节点发送数据信息。本发明中，所述主节点将多个从节点数据汇聚成广域网通信数据帧。本发明中，使用基于主从结构的定位算法为每个从节点提供定位服务。
本发明中，传输的节点速度和加速度数据使用基于脉冲提取的压缩方法。本发明中，用户界面提供产品的原产地以及加工运输过程中的位置、状态信息。本发明中，所述从节点设备提供周围氧气、二氧化碳、乙烯甲烷等易燃气体的浓度数据；提供产品经纬度、海拔高度以及该从节点与最近的主节点设备间的距离，以及产品运动速率、加速度等数据；还提供产品所在环境的温度、湿度。本发明中，所述从节点设备在产品环境改变或者包装受到破坏时提供报警。本发明中，还包括一套服务器数据存储、分析软件系统，用于收集主从节点采集、 发送的数据，并对分析数据获得监控信息。所述的服务器数据存储、分析软件系统，可以分析传感器数据获得的物流环节信息。本发明中，多个从节点设备和一台主节点设备组成传感器网络，网络内使用传感器网络协议组织短距离的局域网。网络通信方法可选择为FSK调制在2. 4GHz频率上等。 从节点在需要时通过上述信道广播数据帧，主节点时刻监听信道，在检测找数据帧时接受数据，并在缓存其余保存数据内容。当多个从节点同时发送数据时，信道将会冲突，导致主节点接收失败。在这种情况下，主节点广播冲突通知信息，当从节点接收到信息，并确认与自身相关后，将会回退随机时间再次发送，从而保证通信过程能够继续。所述主节点接收到多个从节点数据，或者接受到一些数据后定时器超时，将会向服务器通过广域网上传数据。广域网通信协议规定广域网通信方法和过程规范。广域网通信过程基于现有网络技术，包括移动网络GPRS，SMS或者固定线路网络。数据格式与具体的网络技术无关，可以作为网络负载通过任意可靠网络技术传输。为了使得主节点能够正确的向服务器发送数据，在主节点正常开始工作之前，需要对主节点那进行配置。服务器首先向主节点发送服务器告知命令，使得主节点获知服务器地址端口信息，以及通信的协商参数。主节点向服务器返回确认信息，告知服务器通信连接建立。此后主节点可以从节点的数据帧汇聚成长报文或者短报文，根据具体的数据流量负担情况选择。本发明优点
I、基于主从节点模式的物联网通信系统使用了具有广域网接入能力的主节点，并去除了网关服务器，因此可以降低系统的建设成本。2、主节点与服务器之间采用无线链路通信，因此在降低了部署的难度，更具有扩展性。3、一个主节点可以接入多个从节点，相比物联网的平面模式，从节点可以简化功能，降低成本和功耗，延长寿命，有利于提高系统的实用性。4、主节点数量较少，因此能够以较低的成本装备GPS定位设备，并为每个从节点提供定位功能。有利于降低节点定位开销，提高定位精度。


图I为基于主从节点模式的物联网物流通信系统框架图示。图2为主节点设备硬件模块图示。图3为主节点设备正面外观图示。
图4为主接地啊设备扩展传感器接口规范图示。图5为从节点设备硬件模块图不。图6为服务器对外交互接口图示。图7为传感器网络协议帧格式。图8为主节点与服务器通信的完整的消息过程。
具体实施例方式系统的部件说明
图2所示为主节点设备框架图。本发明中主节点设备用于连接广域网和传感器网络， 收集、转发广域网和传感器网络数据。主节点设备包括一套嵌入式系统主板，一组网络适配 器和若干扩展的传感器电缆接口。嵌入式系统主板包括嵌入式处理器，电池和相应的电池 管理组件，实时控制器和扩展插口，用于连接各种适配器和传感器数据接口。网络适配器包 括一套2. 4GHz传感器网络适配器，一套GPS定位模块，一套广域网适配器，在具体实现系统 中可以是GSM/GPRS模块以及一套可选的IR-UWB模块。扩展的传感器电缆接口用于通过线 缆连接传感器，以支持部分大数据传输。2. 4G传感器网络适配器将嵌入式系统处理器产生的基带信号通过FSK调制到 2. 4GHz频率等方法发送，以及相应的接收调制信号并解调为基带信号。GPS定位模块用于接收和发送GPS信号，这一模块用于执行设备定位，包括主节点 设备的位置，速度和时间校正。定位结果将作为锚节点地址，用于辅助传感器网络定位从节 点位置。广域网适配器用于接收和发送广域网数据，具体实现系统中，可以是GSM发送模 块。GSM发送模块将处理器发送的基带数据装入GPRS数据帧或者SMS短信中，通过通用GSM 模块发送给网络，并由运营商转发给GPRS、SMS帧中指定的IP地址或者SM卡号码。实现系统中，可以使用短消息服务发送命令和确认信息，用GPRS服务发送数据 帧。短消息是移动网络运营商提供的一种服务，可以发送一段比较短的文字信息给指定的 移动设备号码。号码由运营商提供的用户卡提供，比如中国移动的SIM卡。需要服务器和 主节点同时配备移动号码才能实现短信通信。GPRS是移动网络运营上提供的服务，通过GPRS APN可以通过移动设备收发IP网 络的数据。服务器首先向主节点发送短信，告知主节点有效的服务器号码和IP地址。由于 主节点移动号码是系统已知，因此只要主节点在网络内，这一过程总能实现。主节点获得了 服务器号码和IP地址后就可以向服务器发送短信和GPRS数据包。扩展数据端口用于主节点直接连接传感器时，传感器向主节点传输数据。数据以 电压形式表示，扩展端口模块对数据直接执行模数转换，0 255数字表示电压情况。嵌入式系统用于给主节点设备提供控制流程。嵌入式设备使用U/C-0S操作系统， 使用自行定义的软件执行收发、组帧和逻辑控制功能。除此之外，还有一套可选的IR-UWB模块。IR-UWB，脉冲UWB是一种短距离的无线 通信技术，通过极短持续时间的一个脉冲发送信息。这一技术的优点在于可以很低的功耗 获得比较高的数据传输速率，并且提供精确的时间信息。利用UWB技术计算定位可以获得 精确定位。
图3给出了主节点外观图示。本发明中主节点对外提供了若干接口，包括GPS天线，GPRS天线，2. 4G天线，一个Micro-SD卡插槽以及4个扩展数据端口。4个连接口使用 SMA接口标准，图4给出了接口的外观结构和电器特性。端口数据将作为模拟信号源直接使用。主节点使用外接电源，需要220V电压以提供足够的电源。图5给出了从节点设备图示。本发明中从节点包括一组两块电池以及集成于电路板上的嵌入式处理器和多个传感器模块，2. 4GHz等射频模块，一套可选的IR-UWB模块，以及必要的实时控制组件，实时控制组件包括晶体振荡器和计数器。所述传感器模块，包括温度湿度传感器，加速度传感器，氧气、二氧化碳、乙烯甲烷等易燃气体气体密度传感器，分别对应的环境指标。各种传感器是可选的，对应于不同的应用需要选择不同的传感器组合安装于电路板上。对于不需要的组件，在电路板上留空。所述实时控制组件，定时向处理器发送时间信号，告知处理器新的发送周期到来。 在新的发送周期，处理器收集各个传感器的数据，将数据按照所述的方式组成传感器网络数据帧，并广播发送给主节点。所述嵌入式处理器，将完整的数据帧发送给2. 4GHz等射频模块。2. 4GHz等射频模块将对数据帧做调制，并增加相应的帧头信息和校验码。所述IR-UWB模块，用于短距离的无线通信。图6给出了本发明中广域网服务器的功能。该服务器包括两个部分，用于与主节点通信的TCP服务器，以及用于与用户通信的Web服务器。本发明中，广域网通信协议与具体通信技术无关，可以采用移动通信的GPRS或者 SMS，也可以采用计算机网络的WiFi或者以太网传输。实现方式是所有数据帧统一封装为 TCP报文格式，命令帧可以采用TCP报文格式，也可以采用SMS短信形式。使用短信服务发送命令可以更好的支持移动性。本发明中，广域网服务器系统包括与主节点相同的GSM模块，通过绑定SM卡号码接收所有主节点的短消息。短消息中封装了本发明中给出的广域网通信协议所规定的数据信息。本发明中，广域网服务器系统包括自行编写的TCP服务器，用于监听给定的TCP端口。这一服务器程序用于接收所有主节点设备发送的上行帧，包括数据、状态和配置信息。 服务器地址已经通过命令发送给主节点，因此主节点设备能够正确的指定接收地址，从而保证数据能够穿过公共广域网络到达服务器。本发明中，广域网服务器后台系统包括了必要的数据库组件，用于存放主节点发送的数据信息。因此用户可以通过访问Web服务器获取开放给用户的数据信息。Web服务器用于接收用户的http访问。由于http访问符合http规范，因此使用现有的网络服务器程序，并编写必要的服务器端程序以支持用户访问。广域网服务器后台系统将传感器数据保存包数据库中，并周期的对数据库中的数据做分析，根据各个传感器收集的信息综合处环境的整体情况，对生产和物流运输进行优化。通信协议说明
主从节点间采用简化的Zigbee协议进行通信。
主节点除支持与从节点之间的简化Zigbee协议外，还需要同时支持与服务器之间的GPRS服务及GPS定位。为此，需要使用三套天线设备，以保证互相之间无干扰的通信。除了三套无线设备，主节点自身扩展了四条有限接口，用以连接比较复杂的传感设备，将传感器数据直接接入主节点数据帧中。从节点用来向主节点发送自身传感器采集到的数据。由于从节点将会大量使用， 因此为了降低成本和重量、体积，从节点的设备功能比较简单，无法支持复杂的协议功能。 从节点包括了一套2. 4GHz的射频模块以发送所需的信号。( I)主从节点通信方法
其物理层分有线与无线接口两种。有线接口的电气特性为输入量程为0-3. 3V，输入阻抗是2k0hm，输入电容:IOOpF采样间隔:>=1. O minutes,由SENSOR-SETTINGS命令配置。ADC转换器分辨率12 bits。而无线接口的物理层参数如下频带范围为2400 2483. 5MHz，默认中心频率是2410 KHz，采用FSK或者GFSK等调制方式，数据率为50kbps， 接收机灵敏度是102dBm。MAC层协议使用32位地址的寻址方案以标志每个节点。通信链路是双向的，下行为主节点到从节点。由于下行方向仅有主节点一个设备，因此下行链路完全由主节点控制。 主节点通过在帧中写入32位地址指定接收的从节点。上行方向为从节点到主节点。由于同时存在着多个从节点，因此上行方向将有可能会发生冲突，导致数据无法正确接收。为此额外设计了防冲突机制，以避免发生数据丢失无法获得的情况。一般在应用中，从节点数量比较少，发送周期比较短，因此冲突几率很低，并且冲突的代价甚至可能低于冲突对抗机制的代价。但是为了保证某些关键数据能够获得可靠的通信能力，仍然设计了专门的冲突对抗机制。这里使用成为CSMA/AL0HA的方法进行冲突控制。在这一机制中，每个从节点随机地发送自己的数据。由于通信距离比较短，数据率不高，因此主节点将会立刻察觉到从节点的发送情况。若在某个发送过程中，另一个从节点也发送了数据，导致冲突，主节点将发送冲突通知信息告知通信距离内的每个从节点，以回避冲突。从节点受到冲突通知后，随机回退一段时间后重传。链路层中从节点到主节点的数据包结构如图7所示。主要包括物理层帧头和物理层负载，物理层负载又包括目的地址、源地址、MAC层负载和循环校验码。具体各部分定义见表I。其中MAC层负载由主节点收集然后通过上行链路的数据报文发送给服务器。MAC 层负载对应在数据报文中的一些字节。由于主节点对MAC层负载部分不作改动是前向透明的，因此MAC层负载的含义可以由用户定义。(2)主节点与服务器通信方法
主节点与服务器之间使用了 GPRS作为底层协议，并利用GPRS服务承载TCP协议，实现服务器与主节点之间的可靠通信。主节点收集从节点发来的数据；将从节点数据组织成符合协议规范的帧并通过GPRS服务发送给服务器；此外，主节点接受来自服务器的命令并根据相应的命令执行操作。具体操作过程如下首先打开GPRS/TCP服务器，将AD-DC功率配适器连接到主节点模块，注意+9V的电力电缆应当与主节点的SMA5连接。然后打开主节点模块，服务器向主节点发送一个初始配置命令(SKIBAR-SYS)，以告知服务器的IP和端口。 服务器等待来自主节点的GPRS/TCP分组。如有需要，可随时查看传感器状态。此外，服务器可以向主节点发送控制命令以开始道路监控或停止道路监控。服务器和主节点之间事先通过下行链路消息建立握手过程，然后服务器等待主节点通过上行链路传输数据和节点状态信息。完整的消息过程如图8所示。下行链路是服务器与主节点之间用于配置控制主节点的命令与反馈，它是基于 GSM标准ETSI-TS100-585中的短消息服务，在本系统中，只用在每部手机都可以使用的文本模式，一种SMS中最普遍基本的模式。满握手用于下行链路，S卩服务器发送命令短消息，如果主节点无误收到转发，主节点发送一个相应的确认短消息，由于及时更新主节点对于服务器很重要，主节点中使用的参数被包含在确认短消息中，以通知服务器主节点的真实状态。如果服务器不支持短消息接收功能，他会忽略掉确认短消息，这种简化不会直接对主节点的运行产生影响，但会对系统的稳健性产生影响。只有当命令短消息中的配置密码与主节点的本地密码相匹配时，这个命令短消息才是合法的并且是可以通过的，否则该命令短消息会被丢弃，这有助于防止由于恶意攻击和移动电话的漏发短消息导致的配置丢失和其他干扰的产生。以上两种的短消息最大长度为140个ASCII字符。上行链路是骨干网络中主节点发送给服务器的数据传输，链路连接操作遵照TCP 规格，即服务器只需设置TCP端口，并通过下行链路以短消息的形式向主节点发送IP地址和端口号，当有数据传输时主节点连接服务器，传输完毕断掉连接。数据内容以m)P模式传输，负载用ASCII格式指定，最大长度为1400字节。上传平均数据率在实际网络中由GPRS网络数据率决定，远低于理论值。由以往经验，考虑到服务器端预算方案，IKbps是较合理的设定。上传UDP包种类分数据报文和状态包，每段间有 ‘，’分隔，段长基于其内容。其他附加技术内容
本发明采用基于压缩的数据提取方法。该方法并不是直接处理原始数据而是从原始数据中提取具有明确实际意义的成分然后重新分解，然后各部分根据各自不同的特性分别压缩，以实现更高的压缩效率。由于在从节点中采用3坐标轴的加速器来测量和记录机械损坏信息，因此数据简化的核心部分是加速数据压缩。加速数据的压缩操作如下原始数据经过直流滤波器生成 D-waveform，在波形上显示一条幅度恒定的直线，表示在理想状况下传感器附着的容器应当处于一个稳定的环境，这部分是可预测的。原始数据经过交流分离器产生A-waveform,在波形上显示为一条在小幅度上变动的不可预测的波形，其幅度和频率由于不同的环境而无规律变化。原始数据经过脉冲分离器产生P-waveform，在波形上为一个窄脉冲，振幅大，时间短。A-waveform经自适应量化和可变长编码和误差控制后与D-waveform和P-waveform 合成包，形成编码帧并发送出去。本发明采用双层定位方案，其定位系统由两层系统构成，(I)全球定位系统(GPS)， 由GPS和广域网单元ID定位主节点，(2)本地定位系统(LPS)，由RFID，IR-UffB和惯性预测定位从节点。相比LPS定位，GPS定位需要较长时间和较大功耗，需要广域网信号，GPS服务的可用。但LPS定位是在GPS已完成后的基础上进行，定位具有实时性，能够参考时间间隔的长短，用最简洁的方法更新目标位置，避免了资源的浪费。
通过自适应地串接GPS定位系统和LPS定位系统可以实现可扩展定位。仅使用一个GPS装置可粗略地定位主节点和一个传感器网络中的所有从节点。接着在GPS定位结果的基础上使用LPS定位可以获得主节点和每个从节点更高精度的定位信息。本发明提出的基于主从节点模式的物联网物流通信系统，具体实施步骤如下
I、将主节点、从节点安装到适当的位置，保证各个设备都在网络和通信范围之内。接通主节点设备电源。从节点始终处于工作模式。2、打开 GPRS/TCP 服务器。3、服务器向根据实现建立的主节点设备信息表中的主节点号码等信息， 主节点发送一个初始配置命令(SKIBAR-SYS)，以告知服务器的IP和端口，比如 #PWD#SKIBAR-SYS#PWD, online, telia. se, 130. 237. 239. 251，10000，服务器将等待来自主节点的确认信息。如果在规定的时间内没有等到确认信息，主节点将自动重传。 当服务器获得主节点的确认信息后，主节点设备将被激活，接收、识别通信范围内的从节点数据，并向服务器转发。这一过程将自动完成。4、服务器等待来自主节点的GPRS/TCP分组，并将接收到的数据存入数据库中。用户通过网络登录数据库查询数据。如有需要，用户可查看传感器状态，通过要求服务器向主节点发送查询命令 #PWD#START-SMS#SENSOR#
6、如有需要，用户可要求服务器向主节点发送控制命令，比如开始道路监控 #PWD#R0AD-M0NI#1, 120，30，25#
或者停止道路监控
#PWD#R0AD-M0NI#0, 120，30，25#。表I传感器网络数据报文字段说明
权利要求
1.一种基于主从节点模式的物联网物流通信系统，其特征在于包括多个物联网从节点，每个从节点包括若干种传感器模块和用于与主节点通信的无线射频模块以及电池模块；多个物联网主节点，每个主节点包括电源供电模块、用于与从节点通信的无线射频模块，用于与远端服务器通信的GPRS模块，以及用于定位的GPS模块，主从节点之间使用传感器网络协议通信；一个或多个服务器，每个服务器包括用于接收主节点数据的服务软件，用户界面和数据库装置，服务器与主节点之间使用广域网通信协议通信；所述系统的通信链路中使用服务器与主节点，主节点与从节点的分层结构，并且服务器与主节点之间通过广域网络连接，主节点与从节点之间通过传感器网络连接。
2.根据权利要求I所述的物联网物流通信系统，其特征在于所述主节点设备包括广域网通信模块，用于接受服务器通过广域网传递的数据；包括传感器网络模块，用于与从节点通过短距离传感器网络通信。
3.根据权利要求2所述的物联网物流通信系统，其特征在于所述主节点与服务器之间使用广域网节点通信协议，包括服务器通过短消息形式向主节点发起命令连接，然后主节点以短消息形式向服务器回复短消息确认，以及主节点通过GPRS形式向服务器发送数据和状态信息；所述主节点与从节点之间使用传感器网络通信协议，包括主节点向从节点发送配置命令，以及从节点向主节点发送数据信息。
4.根据权利要求3所述的物联网物流通信系统，其特征在于所述主节点将多个从节点数据汇聚成广域网通信数据帧。
5.根据权利要求4所述的物联网物流通信系统，其特征在于使用基于主从结构的定位算法为每个从节点提供定位服务。
6.根据权利要求5所述的物联网物流通信系统，其特征在于使用基于脉冲提取的压缩方法对传输的节点速度和加速度数据进行处理。
7.根据权利要求6所述的物联网物流通信系统，其特征在于用户界面提供产品的原产地以及加工运输过程中的位置、状态信息。
8.根据权利要求7所述的物联网物流通信系统，其特征在于所述的从节点设备提供氧气、二氧化碳、乙烯甲烷等易燃气体的浓度数据；提供产品经纬度、海拔高度以及该从节点与最近的主节点设备的距离，以及产品运动速率、加速度数据；还提供产品所在环境的温度、湿度数据。
9.根据权利要求8所述的物联网物流通信系统，其特征在于所述的从节点的设备在产品环境改变或者包装受到破坏时提供报警。
10.根据权利要求9所述的物联网物流通信系统，其特征在于还包括一套服务器数据存储、分析软件系统，用于收集主从节点采集、发送的数据，并对分析数据获得监控信息；所述的服务器数据存储、分析软件系统，还用于分析传感器数据获得的物流环节信息。
全文摘要
本发明属于无线通信技术领域，具体为一种基于主从节点模式的物联网物流通信系统。本发明包括多个从节点，多个主节点以及一个或多个服务器。其中主节点具有移动通信模块，可以通过移动通信方式与服务器交换数据；主节点具有短距通信模块，可以与从节点建立低功耗、短距离通信链路；主节点具有GPS通信模块，可以执行主从系统的定位操作。通过后台服务系统为用户提供产品实时信息、服务。通过主节点构建的服务器-主节点-从节点的主从模式分层物联网通信系统，相比传统的服务器-网关-传感器节点的系统构架可以节省系统建设成本，提高系统部署能力。本发明主要应用于农场品生产、加工和物流运输产业。
文档编号H04W84/20GK102612170SQ201210076119
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者郑立荣 申请人:复旦大学