一种用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统，该系统通过改变网络连接结构，实现了温湿度采集器与不同数据集中器之间数据传输的无缝切换衔接，避免了现有技术的冷链物流监控过程中需要频繁地对湿度采集器进行重新调试匹配或更换温湿度采集器的麻烦，减少了冷链物流操作工序和运输管理成本；同时采用了移动监控终端与云服务器通信实现移动式在线监控的方式，增加了监控终端的活动使用范围，更有利于实现实时的系统化监控管理，避免信息管理的滞后性；由此，增强了系统集成结构的整体性和灵活性，有助于降低冷链运输监控成本、提高冷链运输监控效率和便利性，在冷链物流领域具有良好的推广应用前景和长远的社会经济效益。
【专利说明】一种用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及冷链物流设备【技术领域】，具体涉及一种用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统。
【背景技术】
[0002]冷链物流(Cold Chain Logistics)泛指冷藏冷冻类产品在生产、贮藏、运输、分销和零售、直到消费前的各个环节中，始终处于产品所必需的低温环境下，以保证产品质量安全、减少产品损耗、防止污染的一项特殊供应系统工程。它是随着科学技术的进步、制冷技术的发展而建立起来的，是以冷冻工艺学为基础、以制冷技术为手段的低温物流过程。冷链物流的要求比较高，相应的管理和资金方面的投入也比普通的常温物流要大。
[0003]温度、湿度是冷链物流中非常重要的参数，例如对于农产品、药品、生物疫苗产品的生产、运输和保存来说，只有确保其处于合理的温湿度范围之内，才能确保产品质量安全。因此，需要构建针对于冷链物流的温湿度监控系统，对冷链物流中的冷藏设备进行温湿度信息监控。
[0004]在现有技术中，用于冷链物流的温湿度监控系统主要包括:用于对冷链物流中的冷藏设备进行温湿度信息采集的温湿度采集器、用于集中采集温湿度数据的数据集中器、以及用于对冷藏设备的温湿度信息进行集中监控的中央监控显示设备，温湿度采集器和数据集中器都可能有多个；其中，为了节省系统成本，数据集中器与数据集中器之间通常都采用自组织无线网络(例如RFID射频网络、Zigbee网络)进行通信，而由于受限于RFID射频网络或Zigbee网络的数据通信模式，每个数据集中器只能固定的与一个或数个温湿度采集器进行匹配通信，集中获取其匹配通信的各个温湿度采集器采集到的冷藏设备温湿度信息；同时，每个数据集中器又通过自组织无线网络(例如RFID射频网络、Zigbee网络)或者公用网络(例如计算机互联网络、移动通信网络)与固定设置在远程监控室的中央监控显示设备进行通信，由中央监控显示设备接收来自各个数据集中器的温湿度信息数据，从而实现对各个冷藏设备的温湿度信息监控。
[0005]现有技术的温湿度监控系统在一定程度上实现了对冷藏设备温湿度信息远程监控的自动化集成，但其弊端也非常明显。一方面，由于每个温湿度采集器都有其通过自组织无线网络(例如RFID射频网络、Zigbee网络)固定匹配通信的数据集中器，而每个数据集中器的自组织无线信号接收覆盖区域是有限的，如果一个冷链设备因运输、仓促转移等需要而发生转移，其携带的温湿度采集器的移动范围超出其固定匹配的数据集中器的无线信号接收覆盖区域，需要进入一个新的数据集中器无线信号接收覆盖区域的范围时，就需要将温湿度采集器重新调试匹配至该新的数据集中器，或者更换该新的数据集中器所固定匹配的一个温湿度采集器，以确保能够继续对该冷链设备的温湿度信息进行跟踪监控，而在冷链物流的多个不同的监控区域分别使用多个不同的数据集中器实现信号接收覆盖是非常常见的，这就使得冷链物流监控过程中对湿度采集器的重新调试匹配或更换温湿度采集器的操作较为频繁，同时也增加了冷链物流监控操作工序和运输管理成本。另一方面，由于系统中的中央监控显示设备固定设置在远程监控室，限制了监控工作人员只能够在远程监控室内执行监控操作，不能实现移动式监控办公，同时冷链物流运输人员或外出管理人员也只能通过电话询问远程监控室的监控工作人员，才能够获知较为全面的冷链设备温湿度信息，造成信息管理存在滞后性，难以进行实时的系统化监控管理。
[0006]因此，如果通过系统改进，降低对冷链物流的温湿度监控成本，使得信息监控管理更加方便和系统化，成为了本领域的一项重点研究课题。
实用新型内容
[0007]针对现有技术中存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统，该系统通过改变网络连接结构，同时增加了温湿度采集器和监控终端的活动使用范围，增强了系统集成结构的整体性和灵活性，能够用于对于冷链物流中冷链设备温湿度信息进行移动式的在线实时监控，有助于降低冷链运输监控成本、提高冷链运输监控效率和便利性。
[0008]为实现上述目的，本实用新型采用的一个技术手段是:
[0009]一种用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统，包括用于对冷链物流中的冷藏设备进行温湿度信息采集的温湿度采集器、用于集中采集温湿度数据的数据集中器、实现温湿度数据的接收和在线转发的云服务器、以及用于对冷藏设备的温湿度信息进行监控的移动监控终端；所述温湿度采集器通过ISM频段无线电信号对外广播发送其采集的温湿度数据；所述数据集中器有多个，每个数据集中器均能够通过接收ISM频段无线电信号而集中采集温湿度采集器所广播发送的温湿度数据，且各个数据集中器分别通过公共移动通信网络与云服务器进行无线通讯，以向云服务器传输集中采集的温湿度数据；所述云服务器通过公共移动通信网络与移动监控终端进行无线通讯，以向移动监控终端在线转发温湿度采集器采集的冷藏设备温湿度信息。
[0010]作为上述用于冷 链物流的移动式温湿度在线监控系统的一种具体实施方案，所述温湿度采集器包括温湿度传感电路、微处理器和ISM频段无线电信号发射电路；所述微处理器的信号输入端口连接温湿度传感电路，微处理器的信号输出端口连接ISM频段无线电信号发射电路。
[0011]作为上述用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统的一种具体实施方案，所述数据集中器包括ISM频段无线电信号接收电路、中央处理器和公共移动通信模块；所述中央处理器的信号输入端口连接ISM频段无线电信号接收电路，中央处理器的信号输出端口连接公共移动通信模块。
[0012]作为上述用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统的一种具体实施方案，所述ISM频段无线电信号为频率范围在433.05^434.79MHz的无线电信号。
[0013]作为上述用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统的一种具体实施方案，所述公共移动通信网络为GPRS网络、公用WIFI网络、3G移动通信网络或LET移动通信网络。
[0014]作为上述用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统的一种优化方案，还包括云端数据显示装置，通过数据线与云服务器进行数据连接以显示冷藏设备的温湿度信息。
[0015]作为上述用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统的另一种优化方案，系统中的多个数据集中器分布设置以分别覆盖冷链物流中的各个预设定监控区域，且分布设置的多个数据集中器之中，每相邻两个数据集中器的ISM频段无线电信号接收覆盖范围均存在重叠覆盖于冷链物流运送链路上的区域。
[0016]相比于现有技术，本实用新型具有以下有益效果:
[0017]1、本实用新型用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统通过改变网络连接结构，使得系统中的每个温湿度采集器不再受到固定匹配数据集中器所覆盖区域的限制，系统中每个数据集中器都能够通过接收ISM频段无线电信号而集中采集任意一个温湿度采集器所广播发送的温湿度数据，实现了温湿度采集器与不同数据集中器之间数据传输的无缝切换衔接，从而使得一个携带有温湿度采集器的冷链设备在系统中不同数据集中器的无线信号接收覆盖范围之间转移时，其温湿度信息便能够直接被跟踪监控，避免了现有技术的冷链物流监控过程中需要频繁地对湿度采集器进行重新调试匹配或更换温湿度采集器的麻烦，增强了系统监控集成结构的整体性，减少了冷链物流操作工序和运输管理成本。
[0018]2、本实用新型用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统，采用了移动监控终端与云服务器通信实现移动式在线监控的方式，增加了监控终端的活动使用范围，让监控工作人员、外出管理人员、冷链物流运输人员都可以随时随地的获得系统中各个冷链各个冷藏设备的温湿度信息，更有利于实现实时的系统化监控管理，避免信息管理的滞后性。
[0019]3、本实用新型用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统，同时增加了温湿度采集器和监控终端的活动使用范围，增强了系统集成结构和灵活性，能够用于对于冷链物流中冷链设备温湿度信息进行移动式的在线实时监控，有助于降低冷链运输监控成本、提高冷链运输监控效率和便利性，在冷链物流领域具有良好的推广应用前景和长远的社会经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统的构架示意图。
[0021]图2为本实用新型用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统中数据集中器的一种分布设置应用方案。
[0022]图3为本实用新型用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统中数据集中器的另一种分布设置应用方案。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
[0024]本实用新型提供一种用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统，如图1所示，该移动式温湿度在线监控系统，同样包括有用于对冷链物流中的冷藏设备进行温湿度信息采集的温湿度采集器，以及用于集中采集温湿度数据的数据集中器；与现有的用于冷链物流的温湿度监控系统的不同之处在于，本实用新型的移动式温湿度在线监控系统中没有采用固定设置的中央监控显示设备，而是采用了实现温湿度数据的接收和在线转发的云服务器以及用于对冷藏设备的温湿度信息进行监控的移动监控终端来提供实时在线的监控信息，并且，本系统中温湿度采集器、数据集中器、云服务器以及移动监控终端之间的网络连接结构也发生了改变。在本实用新型的移动式温湿度在线监控系统中，温湿度采集器通过ISM频段无线电信号对外广播发送其采集的温湿度数据；系统中的数据集中器有多个，每个数据集中器均能够通过接收ISM频段无线电信号而集中采集温湿度采集器所广播发送的温湿度数据，且各个数据集中器分别通过公共移动通信网络与云服务器进行无线通讯，以向云服务器传输集中采集的来自温湿度采集器的温湿度数据；云服务器通过公共移动通信网络与移动监控终端进行无线通讯，以向移动监控终端在线转发温湿度采集器采集的冷藏设备温湿度信息。
[0025]具体实施时，温湿度采集器主要由温湿度传感电路、微处理器和ISM频段无线电信号发射电路构成，当然，还包含有电源电路、变压整流电路等必要电路结构；微处理器的信号输入端口连接温湿度传感电路，微处理器的信号输出端口连接ISM频段无线电信号发射电路。在温湿度采集器工作时，温湿度传感电路(通常由温度传感电路和湿度传感电路两部分构成)负责感应获取冷链设备的温湿度信息传输至微处理器，由微处理器将来自温湿度传感电路的温湿度信息进行数据格式转换处理，使得温湿度数据能够通过ISM频段无线电信号发射电路对外进行广播发送。具体应用时，可以对冷链物流中需要使用的每个冷链设备都分别配备温湿度采集器采集其温湿度信息，当然，如果冷链物流中需要使用的冷链设备有多个，则使用多个温湿度采集器分别采集各个冷链设备的温湿度信息。
[0026]数据集中器主要由ISM频段无线电信号接收电路、中央处理器和公共移动通信模块构成，当然，还包含有电源电路、变压整流电路等必要电路结构；中央处理器的信号输入端口连接ISM频段无线电信号接收电路，中央处理器的信号输出端口连接公共移动通信模块。在数据集中器工作时，ISM频段无线电信号接收电路用于接收ISM频段无线电信号，只要温湿度采集器进入ISM频段无线电信号接收电路的接收覆盖区域内，温湿度采集器通过ISM频段无线电信号对外广播发送的温湿度数据就能够被ISM频段无线电信号接收电路所接收，并传输给中央处理器，由中央处理器将接收到的温湿度数据进行数据格式转换处理后，控制公共移动通信模块将温湿度数据通过公共移动通信网络发送至云服务器。具体应用时，系统中的数据集中器可以根据监控区域的需要，设置在冷链物流的仓库、冰库、移动冷藏箱、运送站、中转站、物流运输车辆等位置，用以对携带有温湿度采集器的冷链设备在仓储、中间站点及运送过程中加以温湿度数据集中采集，实现对多个监控区域的系统网络覆盖。
[0027]至于系统中实现温湿度数据的接收和在线转发的云服务器，利用现有互联网络技术中具备公共移动通信网络收发功能和云数据处理能力的服务器设备构建即可，其可以通过自行构建的方式实现，若考虑到建设成本的因素，也可以通过与现有的服务器运营商进行合作或租用的方式，使用运营商提供的云数据能力服务器来实现。系统中的移动无线终端也可以通过多种方式实现，例如可以是单独针对该系统设计的移动式软硬一体监控终端设备，也可以是通过开发监控软件后安装集成在智能手机、移动便携电脑等移动终端设备上而形成的移动监控终端，等。云服务器向移动监控终端在线转发冷藏设备温湿度信息的形式也可以是多样的，例如可以采用由云服务器对外在线广报转发、由移动监控终端在线接收的转发形式，也可以采用由云服务器提供冷藏设备温湿度信息在线转发业务、由移动监控终端申请开通该业务而获取云服务器在线转发的冷藏设备温湿度信息的转发形式，等。此外，作为本实用新型移动式温湿度在线监控系统的一种扩展应用，监控管理人员还可以采用个人电脑作为远程固定式监控终端，通过计算机互联网络与云服务器进行远程数据通信，获取云服务器在线转的冷藏设备温湿度信息，实现对冷链物流中冷链设备的温湿度信息监控。这些具体操作形式，都属于现有技术中的一些常用手段，不是本实用新型的创新重点，因此不再详细的加以展开叙述。
[0028]系统中所使用的ISM频段无线电信号，最好为频率范围在433.05?434.79MHz的无线电信号，因为这样不会与我国工业用ISM频段(902?928MHz)、科学研究用ISM频段(2.42?2.4835GHz)和医疗用ISM频段(5.725?5.850GHz)相重叠，减少信号相互干扰；当然在获得频段使用许可的情况下，也可以采用其它频率范围的ISM频段无线电信号。系统中所使用的公共移动通信网络，可以是GPRS网络、公用WIFI网络或3G移动通信网络，还可以是新兴的LET移动通信网络。
[0029]作为一种技术补充，在实用新型移动式温湿度在线监控系统的云服务器上，还可以增设云端数据显示装置，该云端数据显示装置通过数据线与云服务器进行数据连接以显示冷藏设备的温湿度信息。这样以来，该云端数据显示装置就可以作为现有技术中中央监控显示设备来使用，为在云服务器端工作的监控管理人员提供监控平台，对系统内各个冷链设备的温湿度信息进行定点的在线监控。
[0030]本实用新型移动式温湿度在线监控系统的使用方式如下。对于冷链物流中使用的每个冷链设备，分别使用温湿度采集器采集其温湿度信息，且本系统中每个温湿度采集器并不依赖于RFID射频网络或Zigbee自组织无线网络与某个数据集中器进行固定匹配通信，而是通过ISM频段无线电信号对外广播发送其各自采集的温湿度数据；同时，系统中各个数据集中器都是通过接收ISM频段无线电信号而集中采集温湿度采集器所广播发送的温湿度数据，实现了温湿度采集器与不同数据集中器之间数据传输的无缝切换衔接，这样一来，系统中冷链设备所携带的温湿度采集器只要进入系统中任意一个数据集中器的ISM频段无线电信号接收覆盖区域内，其对外广播发送的温湿度数据都能够被数据集中器采集接收并通过公共移动通信网络上传至云服务器，由监控工作人员通过移动监控终端实时地接收由云服务器在线转发的温湿度数据，从而对冷链设备的温湿度信息进行远程的移动式在线监控。
[0031]由此可见，本实用新型用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统通过改变网络连接结构，使得系统中的每个温湿度采集器不再受到固定匹配使用区域范围的限制，实现了温湿度采集器与不同数据集中器之间数据传输的无缝切换衔接，从而使得一个携带有温湿度采集器的冷链设备在系统中不同数据集中器的无线信号接收覆盖范围之间转移时，其温湿度信息便能够直接被跟踪监控，避免了现有技术的冷链物流监控过程中需要频繁地对湿度采集器进行重新调试匹配或更换温湿度采集器的麻烦，增强了系统监控集成结构的整体性，减少了冷链物流操作工序和运输管理成本；同时，采用了移动监控终端与云服务器通信实现移动式在线监控的方式，增加了监控终端的活动使用范围，让监控工作人员、外出管理人员、冷链物流运输人员都可以随时随地的获得系统中各个冷链各个冷藏设备的温湿度信息，更有利于实现实时的系统化监控管理，避免信息管理的滞后性。
[0032]由于本实用新型的移动式温湿度在线监控系统中温湿度采集器与不同数据集中器之的间数据传输的具备了无缝切换衔接的特性，因此可以实现一些较为特殊的系统网络分布应用。例如，可以将系统中的多个数据集中器作为系统网络覆盖基站进行分布设置，用以分别覆盖冷链物流中的各个预设定的监控区域。作为系统中数据集中器的一种分布设置实施情况，可以在冷链物流的起点端、终点端以及中转站点各分布设置一个数据集中器，如图2所示，图2中每个数据集中器周边的虚线圈表示其ISM频段无线电信号接收覆盖范围，阴影部分表示相邻两个数据集中器的ISM频段无线电信号接收覆盖范围的重叠覆盖区域；按此方案布置，可以使得系统中携带有温湿度采集器的冷链设备在起点端、终点端的仓储管理中以及在中转站点的中转过程都能够得以在线监控；只是，图2所示的数据集中器分布设置实施方案没有全面覆盖冷链物流的全部运送链路，相邻两个数据集中器的ISM频段无线电信号接收覆盖范围存在不重叠区域(如图2中的A路段)，或者相邻两个数据集中器的ISM频段无线电信号接收覆盖范围存在重叠覆盖的区域、但没有重叠覆盖在冷链物流运送链路上(如图2中B路段)，这样以来，冷链设备运输至图2中A路段或B路段时，系统会因为无法接收到其温湿度采集器广播发送的温湿度数据而失去对该冷链设备的温湿度信息监控能力，导致系统出现监控死角。因此，作为系统中数据集中器一种更加优化的分布设置实施方案，可以将系统中的多个数据集中器分布设置以分别覆盖冷链物流中的各个预设定监控区域，且分布设置的多个数据集中器之中，每相邻两个数据集中器的ISM频段无线电信号接收覆盖范围均存在重叠覆盖于冷链物流运送链路上的区域，如图3所示，图3中每个数据集中器周边的虚线圈表示其ISM频段无线电信号接收覆盖范围，阴影部分表示相邻两个数据集中器的ISM频段无线电信号接收覆盖范围的重叠覆盖区域；这样以来，冷链物流中携带有温湿度采集器的冷链设备位于运送链路上的任意位置，其温湿度采集器所广播发送的温湿度数据都一定能被至少一个数据集中器所接收到，从而利用为数不多的数个数据集中器就可以对冷链物流中的冷链设备实现在运送链路上的全程无缝监控。当然，在将系统中的多个数据集中器作为系统网络覆盖基站的情况下，依然可以根据监控需要在移动冷藏箱、物流运输车辆等移动设备上增设数据集中器，以满足对移动冷链设备进行实时在线监控的需要。
[0033]综上所述，本实用新型用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统，通过改变网络连接结构，增强了系统集成结构的整体性和灵活性，能够用于对于冷链物流中冷链设备温湿度信息进行移动式的在线实时监控，有助于降低冷链运输监控成本、提高冷链运输监控效率和便利性，在冷链物流领域具有良好的推广应用前景和长远的社会经济效益。
[0034]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统，其特征在于，包括用于对冷链物流中的冷藏设备进行温湿度信息采集的温湿度采集器、用于集中采集温湿度数据的数据集中器、实现温湿度数据的接收和在线转发的云服务器、以及用于对冷藏设备的温湿度信息进行监控的移动监控终端； 所述温湿度采集器通过ISM频段无线电信号对外广播发送其采集的温湿度数据；所述数据集中器有多个，每个数据集中器均能够通过接收ISM频段无线电信号而集中采集温湿度采集器所广播发送的温湿度数据，且各个数据集中器分别通过公共移动通信网络与云服务器进行无线通讯，以向云服务器传输集中采集的温湿度数据；所述云服务器通过公共移动通信网络与移动监控终端进行无线通讯，以向移动监控终端在线转发温湿度采集器采集的冷藏设备温湿度信息。
2.根据权利要求1所述用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统，其特征在于，所述温湿度采集器包括温湿度传感电路、微处理器和ISM频段无线电信号发射电路；所述微处理器的信号输入端口连接温湿度传感电路，微处理器的信号输出端口连接ISM频段无线电信号发射电路。
3.根据权利要求1所述用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统，其特征在于，所述数据集中器包括ISM频段无线电信号接收电路、中央处理器和公共移动通信模块；所述中央处理器的信号输入端口连接ISM频段无线电信号接收电路，中央处理器的信号输出端口连接公共移动通信模块。
4.根据权利要求1所述用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统，其特征在于，所述ISM频段无线电信号为频率范围在433.05^434.79MHz的无线电信号。
5.根据权利要求1所述用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统，其特征在于，所述公共移动通信网络`为GPRS网络、公用WIFI网络、3G移动通信网络或LET移动通信网络。
6.根据权利要求1所述用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统，其特征在于，还包括云端数据显示装置，通过数据线与云服务器进行数据连接以显示冷藏设备的温湿度信肩、O
7.根据权利要求1所述用于冷链物流的移动式温湿度在线监控系统，其特征在于，系统中的多个数据集中器分布设置以分别覆盖冷链物流中的各个预设定监控区域，且分布设置的多个数据集中器之中，每相邻两个数据集中器的ISM频段无线电信号接收覆盖范围均存在重叠覆盖于冷链物流运送链路上的区域。
【文档编号】G06Q10/08GK203386238SQ201320508725
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】万昊 申请人:重庆布鲁杰科技有限公司