冷链平台报警控制系统和报警方法与流程

1.本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种冷链平台报警控制系统和报警方法。


背景技术：

2.报警器是一种为防止或预防某事件发生所造成的后果，以声音、光等形式来提醒或警示我们应当采取某种行动的电子设备。常用于消防、安全防范、系统预警及故障等领域。报警器的控制有多种方式，一种是报警器与检测电路集成，如煤气报警器，该类设备在实时检测到气体超标时，直接控制设备发出报警；还有一种将触发报警器的控制装置与报警器分离设置，两者之间可以通过有线或者无线进行控制。
3.通常，触发报警设备与报警设备之间通过lora无线通信相连进行控制，该报警控制可以广泛应用于冷链平台，如冷库以及医药、血站的冰箱的温湿度检测场景，可以在温度、湿度异常时及时发出警报，以降低冷链存储或运输的损耗。lora无线通信是一种基于扩频技术的远距离无线传输技术,是诸多lpwan(low-power wide-area network，低功率广域网络)通信技术中的一种。
4.而当前的lora物联通信中，一般终端采用单通道半双工模块(sx1278或sx1268等)，网关采用支持8个不同频段等参数的专用lora模块(sx1302等)。其中，专用的网关lora芯片价格高昂，一般是终端模块十几倍，也就是说，现有冷链平台的控制技术中存在硬件成本高的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种冷链平台报警控制系统和报警方法，以缓解现有冷链平台的控制技术中存在硬件成本高的问题。
6.为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
7.第一方面，本发明实施例提供了一种冷链平台报警控制系统，该系统包括：冷链平台、报警器、网关和采集终端；上述网关包括单通道lora模块；上述网关用于通过第一数据传输频段接收上述采集终端转发的传感器数据，并将上述传感器数据发送至上述冷链平台；上述冷链平台用于比较上述传感器数据与预设的报警阈值，在上述传感器数据达到上述报警阈值时，向上述网关发出报警信息；上述网关还用于接收上述报警信息，并将上述单通道lora模块切换至报警频段发送上述报警信息，以便于对应的上述报警器执行报警；上述网关还用于将上述单通道lora模块切换回上述第一数据传输频段，以便于接收上述采集终端转发的传感器数据。
8.在一些可能的实施方式中，上述采集终端用于周期性检测传感器数据，并将上述传感器数据通过上述第一数据传输频段发送至上述网关。在一些可能的实施方式中，上述网关还包括本地ip协议通信模块，上述本地ip协议通信模块用于将上述传感器数据发送至上述冷链平台；上述冷链平台还用于设置采集终端以及上述网关对应的报警信息。
9.在一些可能的实施方式中，上述冷链平台还用于接收上述网关转发的上述传感器
数据，并与预设的报警限制进行比较，在上述传感器数据到达报警阈值时，将上述报警信息发送至上述网关；上述网关用于接收上述冷链平台发送的上述报警信息，并通过将上述单通道lora模块切换至报警频段发送报警信息；上述报警信息包括报警器id；上述报警器用于接收上述报警信息，并判断上述报警器id是否匹配，如果匹配则执行报警动作。
10.在一些可能的实施方式中，上述冷链平台用于管理冷链场景的环境参数，以及设置上述采集终端的环境参数限值；上述环境参数包括：环境温度和环境湿度；上述冷链平台还用于设置采集终端温度限值和湿度限值。
11.第二方面，本发明实施例提供了一种冷链平台报警控制方法，该方法应用于第一方面中的任意一种冷链平台报警控制系统，该方法包括：上述网关通过第一数据传输频段接收上述采集终端转发的传感器数据，并将上述传感器数据发送至上述冷链平台；上述冷链平台比较上述传感器数据与预设的报警阈值，在上述传感器数据达到上述报警阈值时，向上述网关发出报警信息；上述网关接收上述冷链平台发送的上述报警信息，并将上述单通道lora模块切换至报警频段发送上述报警信息，以便于对应的上述报警器执行报警；上述网关将上述单通道lora模块切换回上述第一数据传输频段，以便于接收上述采集终端转发的传感器数据。
12.在一些可能的实施方式中，上述网关还包括本地ip协议通信模块；上述方法还包括：上述采集终端周期性检测传感器数据，并将上述传感器数据通过上述第一数据传输频段发送至上述网关；上述本地ip协议通信模块将上述传感器数据发送至上述冷链平台；
13.上述冷链平台比较上述传感器数据与预设的报警阈值比较，在上述传感器数据达到上述报警阈值时，向上述网关发出报警信息的步骤，包括：上述冷链平台接收上述网关转发的上述传感器数据，并将上述传感器数据与预设的报警限制进行比较；如果上述传感器数据到达报警阈值，则将上述报警信息发送至上述网关。
14.在一些可能的实施方式中，上述网关接收上述冷链平台发送的上述报警信息，并将上述单通道lora模块切换至报警频段发送上述报警信息，以便于对应的上述报警器执行报警的步骤，包括：上述网关接收上述冷链平台发送的报警信息，并将上述单通道lora模块切换至报警频段发送报警信息；上述报警信息包括报警器id；上述报警器接收上述报警信息，并判断上述报警器id是否匹配，如果匹配则执行报警动作。
15.在一些可能的实施方式中，还包括：上述网关接收到上述报警器的响应后，将结果上报至上述冷链平台，并切换回上述第一数据传输频段，继续接收上述采集终端采集的传感器数据；上述冷链平台接收上述网关上报的报警器执行结果，记录并显示。
16.第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面任一项所述的方法的步骤。
17.本发明提供了一种冷链平台报警控制系统和方法，该系统包括：冷链平台、报警器、网关和采集终端；网关用于通过第一数据传输频段接收采集终端转发的传感器数据，并发送至冷链平台；冷链平台用于在传感器数据达到报警阈值时，向网关发出报警信息；网关还用于将单通道lora模块切换到报警频段发送该报警信息，以便于对应的报警器执行报警，网关还用于在执行报警后再将单通道lora模块切回第一数据传输频段。上述系统中，将数据频段划分为报警频段和第一数据传输频段，在有效降低了报警与传感器数据传输冲突
的情况下，仅通过单个单通道lora模块实现无线通信，解决了现有网关芯片价格高的问题，实现了降低成本的效果。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的一种冷链平台报警控制系统的结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的一种冷链平台报警控制方法的流程示意图；
21.图3为本发明实施例提供的一种冷链平台报警控制方法的数据传输示意图；
22.图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
24.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
26.lora无线通信作为较常见的通讯方式，通常被用于分离设置的报警器与其控制装置之间的通信。触发报警设备与报警设备之间通过lora无线通信相连进行控制应用于冷链平台，如冷库以及医药、血站的冰箱的温湿度检测场景。温湿度采集设备周期性采集数据，并通过lora传输给网关，网关将数据传输至冷链平台；报警器只具有发出声音或者光的报警功能，通过lora与网关进行通信。
27.lora无线通信工作于免许可频段，如433mhz，实际lora物联网应用分为三部分，终端、网关、冷链平台，终端和网关之间通过lora技术连接，网关和冷链平台之间通过ip协议连接。
28.温湿度采集设备周期性采集数据，并通过lora传输给网关，网关将数据传输至冷链平台；报警器只具有发出声音或者光的报警功能，通过lora与网关进行通信。
29.目前在基于lora物联通信的冷链平台的方案中，终端一般采用单通道半双工模块(sx1278或sx1268等)，网关采用支持8个不同频段等参数的专用lora模块(sx1302等)。其中，专用的网关lora芯片价格高昂，一般是终端模块十几倍，也就是说，现有冷链平台的控
制技术中存在硬件成本高的问题。
30.基于此，本发明实施例提供了一种冷链平台报警控制系统和报警方法，以缓解现有冷链平台的控制技术中存在硬件成本高的问题。
31.为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种冷链平台报警控制系统，进行详细介绍，参见图1所示的一种冷链平台报警控制系统的结构示意图，该系统包括：冷链平台110、报警器120、网关130和采集终端140。
32.其中，冷链平台用于管理冷链场景的环境参数，以及设置采集终端的环境参数限值，并且可以用于数据存储。该环境参数可以包括：环境温度和环境湿度；冷链平台还用于设置采集终端温度限值和湿度限值。
33.网关130包括单通道lora模块；网关130用于通过第一数据传输频段接收采集终端140转发的传感器数据，并将传感器数据发送至冷链平台110。
34.在一种实施例中，采集终端140用于周期性检测传感器数据，并将传感器数据通过第一数据传输频段发送至网关。也就是说，采集终端每隔一段时间进行一次传感器数据检测，该检测周期可以根据冷链运输的具体场景或实际运输的具体货物设定。
35.作为一个具体的示例，运输货物为药品等对于环境参数要求高的物品时，可以设置较短的检测周期(如：30min或1h等)；运输货物为蔬菜等对于环境参数要求一般的物品时，可以设置中等的检测周期(如：5-8h)；运输货物为冻肉等对环境参数要求不高的物品时，可以设置较长的检测周期(如：12-18h等)。根据运输货物对环境参数的敏感度进行分级设置检测周期，可以最大限度地在节省能耗的情况下对其环境参数进行检测，以便于及时调整。
36.冷链平台110用于比较传感器数据与预设的报警阈值，在传感器数据达到报警阈值时，向网关发出报警信息。
37.其中，预设的报警阈值可以是环境参数的最低或最高值，例如，预设温度的报警阈值为：最高为5℃，最低为-20℃。当传感器数据显示温度为大于-20℃且小于5℃时，即为未达到预设的报警阈值；当传感器数据显示温度小于等于-20℃或者大于等于5℃时，即为达到预设的报警阈值，此时冷链平台向网关发出报警信息。
38.网关130还用于接收报警信息，并将单通道lora模块切换至报警频段发送报警信息，以便于对应的报警器执行报警；网关130还用于将单通道lora模块切换回第一数据传输频段，以便于接收采集终端转发的传感器数据。
39.在一种实施例中，网关还包括本地ip协议通信模块，本地ip协议通信模块用于将传感器数据发送至冷链平台；冷链平台还用于设置采集终端以及网关对应的报警信息。
40.在一种实施例中，冷链平台还用于接收网关转发的传感器数据，并与预设的报警限制进行比较，在传感器数据到达报警阈值时，将报警信息发送至网关。
41.相应的，网关用于接收冷链平台发送的报警信息，并通过将单通道lora模块切换至报警频段发送报警信息；报警信息包括报警器id；报警器用于接收报警信息，并判断报警器id是否匹配，如果匹配则执行报警动作。
42.本技术实施例提供了一种冷链平台报警控制系统，该系统有且仅有一个单通道lora模块，网关和节点默认都处于数据传输频段来进行数据传输，当网关收到平台的报警信号时，会将数据传输频段切换至报警频段，执行完报警动作后再切换回数据传输频段。由
于报警属于紧急操作，将数据传输频段与报警频段分开后，可以有效降低报警这类紧急事件与采集终端的采集上报数据产生冲突的概率。并且该系统仅通过单个单通道lora模块实现无线通信，解决了现有网关芯片价格高的问题，实现了降低成本的效果。
43.本发明实施例提供了一种冷链平台报警控制方法，该方法应用于上述任意一种实施例中的冷链平台报警控制系统，参见图2所示，该方法主要包括以下步骤s110至步骤s140：
44.s110：网关通过第一数据传输频段接收采集终端转发的传感器数据，并将传感器数据发送至冷链平台；
45.其中，该网关还包括本地ip协议通信模块，该本地ip协议通信模块可以实现网关与冷链平台之间的数据传输。
46.s120：冷链平台比较传感器数据与预设的报警阈值，在传感器数据达到报警阈值时，向网关发出报警信息；
47.s130：网关接收冷链平台发送的报警信息，并将单通道lora模块切换至报警频段发送报警信息，以便于对应的报警器执行报警；
48.s140：网关将单通道lora模块切换回第一数据传输频段，以便于接收采集终端转发的传感器数据。
49.上述步骤s120包括：先由冷链平台接收网关转发的传感器数据，再将传感器数据与预设的报警限制进行比较；如果传感器数据到达报警阈值，则将报警信息发送至网关。
50.进一步地，上述步骤s130包括：网关接收冷链平台发送的报警信息，并将单通道lora模块切换至报警频段发送报警信息；报警信息包括报警器id；报警器接收报警信息，并判断报警器id是否匹配，如果匹配则执行报警动作。
51.在一种实施例中，上述方法还可以包括：(1)采集终端周期性检测传感器数据，并将传感器数据通过第一数据传输频段发送至网关；(2)本地ip协议通信模块将传感器数据发送至冷链平台。
52.在一种实施例中，上述方法还可以包括：(3)网关接收到报警器的响应后，将结果上报至冷链平台，并切换回第一数据传输频段，继续接收采集终端采集的传感器数据；(4)冷链平台接收网关上报的报警器执行结果，记录并显示。
53.在一种实施例中，比如某个温度超限后触发报警器的流程如下：
54.1.报警器上电后，数据频段设置为报警频段，进入接收模式；
55.2.本地平台维护人员根据需要，设置相关某温度采集终端节点设备的正常温度为2℃～8℃，该节点对应的网关的报警器id；
56.3.终端节点周期性检测周围的传感器数据，并通过lora模块通过数据频段传输到网关；
57.4.网关通过lora模块接收到终端接收到传输传感器数据，通过本地ip协议(udp协议、tcp协议、mqtt协议等不限)通信模块转发给本地平台；
58.5.本地平台接收到网关转发的终端节点传感器数据，与用户设置的报警限制进行判断，若是发现温度低于2℃或者高于8℃，则需要报警，则将报警器id，发送给网关；
59.6.网关收到本地平台发送的报警信息，切换到报警频段，发报警帧,内容为打开报警以及报警器设备id，等待报警器的响应；
60.7.报警器收到报警帧判断id匹配后执行相应动作，并将执行结果返回至网关；
61.8.网关收到报警器的响应，上报结果至平台，并切回原数据频段，继续接收采集终端的采集数据；
62.9.本地平台收到网关上报的报警器执行结果，记录并显示。
63.本技术实施例提供的上述冷链平台报警控制方法采用lora无线通信技术来控制报警器，摆脱了线的束缚，同时借助于lora远距离的传输的特点，相比其余的2.4ghz,如zigbee等具有距离方面的优势；同时网关使用单通道的lora模块去实现，在小型lpwan应用领域具有明显的成本优势。
64.作为一个具体的示例，本技术实施例提供了一种冷链平台报警控制方法，其数据传输示意图参见图3，具体流程如下：
65.1.将整个网络频段范围分为多个信道，总计n个频段，其中n-1个为数据传输频段，如图3中网关a和采集终端a1至an为数据频段a，网关b和采集终端b1至bn为数据频段b(b为2～n-1频段之间的任意一个即可)，报警频段为频段n；
66.2.已知该区域内，存在1至n个报警器，平台配置网关a匹配的报警器id，可能多个网关的报警器id是同一个，或者每个网关含有一个对应的报警器；
67.3.当平台收到采集终端上报的某类数据，比如温度值，平台判断超限后，需要报警器打开，则下发指令给对应网关，指令内容为报警打开或者关闭，以及报警器的id；
68.4.网关收到需要操作报警器，则暂时切换至报警频段，发送lora数据帧，等待报警器的回应；
69.5.报警器上电后，切换至报警频段，处于长接收状态，当收到lora数据帧后，检测数据帧是否正确，以及id是否匹配，当匹配时则执行相应的动作，并将执行结果返回给网关；
70.6.网关收到报警器响应则将执行结果返回至平台，并切回到原数据频段，若是一定时间内未收到报警器响应，可以执行一定次数的重试操作，若是未收到响应，也要切回原数据频段继续工作；
71.7.平台收到网关返回后，显示相应的结果。
72.本技术实施例提供的上述冷链平台报警控制方法，将数据频段划分为数据频段以及报警频段两类，由于报警的信息量以及频率相较于数据，要低很多，所以报警频段1个足够满足，同时不会对原先的数据传输造成干扰，仅会在发送报警时可能会造成短暂的接收不到该网关下面的节点数据，但由于该时间较短，以及报警频率相对数据传输的频率低很多，所以对数据传输的影响可以忽略不计；由于所有的报警器都处于网关的已知报警频段，所以可以多个网关共用一个报警器，也在某种程度上节约了成本，降低了系统的复杂度。
73.本技术实施例还提供了一种电子设备，具体的，该电子设备包括处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被所述处理器运行时执行如上所述实施方式的任一项所述的方法。
74.图4为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备400包括：处理器40，存储器41，总线42和通信接口43，所述处理器40、通信接口43和存储器41通过总线42连接；处理器40用于执行存储器41中存储的可执行模块，例如计算机程序。
75.其中，存储器41可能包含高速随机存取存储器(ram，random access memory)，也
可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口43(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
76.总线42可以是isa总线、pci总线或eisa总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
77.其中，存储器41用于存储程序，所述处理器40在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器40中，或者由处理器40实现。
78.处理器40可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器40中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器40可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器41，处理器40读取存储器41中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
79.对应于上述方法，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述方法的步骤。
80.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
81.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
82.另外，在本技术提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
83.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说
对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
84.应注意到：相似的标号和字母在附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
85.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。