基于RFID和傳感技術(shù)的冷鏈物流環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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冷藏庫監(jiān)測子系統(tǒng)由RFID傳感標(biāo)簽與讀寫器組成。根據(jù)冷藏庫的大小，可以放置多個(gè)標(biāo)簽，也可以在冷藏庫的大門處安放讀寫器。每個(gè)標(biāo)簽與讀寫器都有唯一的編號，在使用前，由監(jiān)控中心的發(fā)卡部門將冷藏庫的相關(guān)信息寫入標(biāo)簽，并將讀寫器的編號與冷藏庫的編號相關(guān)聯(lián)。傳感標(biāo)簽除了記錄溫濕度信息外，還會收集光線傳感器的變化情況，將這些信息通過讀寫器發(fā)送到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過對記錄進(jìn)行分析，可判斷冷藏庫中溫濕度是否滿足要求，并根據(jù)光線傳感器的數(shù)據(jù)計(jì)算出冷藏庫庫門的開啟時(shí)間點(diǎn)與持續(xù)時(shí)間，并判斷其是否屬于非法開啟。
冷藏車監(jiān)測子系統(tǒng)由RFID傳感標(biāo)簽與車載讀寫器組成。昕要運(yùn)輸?shù)呢浳镞M(jìn)行裝箱，并由監(jiān)控中心的發(fā)卡部門將貨物信息寫入RFID標(biāo)簽，然后將該標(biāo)簽貼于貨物上，建立車載閱讀器與貨物信息以及駕駛員信息的對應(yīng)關(guān)系。貨物在進(jìn)入專用的冷藏車前，讀取標(biāo)簽上的信息，記錄運(yùn)輸初始的溫濕度信息。在運(yùn)輸途中，傳感標(biāo)簽實(shí)時(shí)記錄下環(huán)境信息，并將其傳給車載讀寫器，車載讀寫器具有GPS定位功能，該讀寫器將定位信息與標(biāo)簽采集到的車廂內(nèi)的環(huán)境信息一同通過GPRS網(wǎng)絡(luò)上報(bào)到監(jiān)控中心。由監(jiān)控中心對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析，繪制出溫濕度的變化曲線，并記錄下車門的開啟情況。如果發(fā)現(xiàn)環(huán)境指標(biāo)沒有達(dá)到貨物要求，則及時(shí)與駕駛員取得聯(lián)系，采取補(bǔ)救措施。
監(jiān)控中心負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲、分析處理與報(bào)警。具體的主要功能如下：
(1)貨物出庫溫濕度信息采集：貨物出庫裝車時(shí)，采集貨物的溫濕度初始信息，建立貨物批次與車載閱讀器ID的對應(yīng)關(guān)系；
(2)環(huán)境信息接收入庫：管理中心接收車載閱讀器發(fā)送來的信息，解析入庫；
(3)環(huán)境信息匹配：將接收到的溫濕度信息與貨物批次相匹配；
(4)GPS信息接收入庫：管理中心接收車載閱讀器發(fā)送來的GPS定位信息，并解析入庫；
(5)GPS信息匹配：將接收到的GPS定位信息與貨物批次(車輛)相匹配；
(6)貨物在途溫濕度曲線展示：用戶查詢某批次貨物在途溫濕度信息，以折線圖的方式進(jìn)行展示；
(7)貨物所在位置查詢：用戶可以查詢某批次貨物目前所在的物理位置；
(8)貨物是否到達(dá)查詢：用戶可以查詢某批次貨物是否已到達(dá)目的地；
(9)冷藏庫環(huán)境信息采集處理：定時(shí)采集存儲倉庫的環(huán)境信息，并與倉庫內(nèi)所存貨物批次進(jìn)行匹配；
(10)數(shù)據(jù)備份與導(dǎo)出：可以對查詢出的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份和導(dǎo)出。
2 系統(tǒng)核心設(shè)備
本文所設(shè)計(jì)的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)的兩個(gè)核心設(shè)備是RFID傳感標(biāo)簽和RFID讀寫器。這兩類設(shè)備的性能也就成為了影響整個(gè)系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。日前，RFID系統(tǒng)應(yīng)用比較普遍的幾個(gè)頻段包括低頻、高頻、超高頻以及微波，各頻段的識別距離、傳輸速度以及環(huán)境敏感度等特性都有區(qū)別?？紤]到實(shí)際應(yīng)用，本系統(tǒng)采用支持空中接口2．40～2．48 GHz微波頻段的標(biāo)簽和讀寫器，該頻段識別距離較長，受金屬的影響小。另外，RFID標(biāo)簽根據(jù)內(nèi)部是否帶有電源又分為有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽，無源標(biāo)簽要依靠讀寫器的能量來喚醒工作，識別距離較短，因此，本系統(tǒng)選用有源標(biāo)簽。標(biāo)簽具備電池電壓檢測功能，能夠讀取電池電量：標(biāo)簽天線采用圓極化，對方向選擇性較弱，以應(yīng)對標(biāo)簽在車內(nèi)隨機(jī)擺放的情況：標(biāo)簽的測量溫度范圍為-20～+50℃，測量濕度范圍為0％～100％。讀寫器要求可存儲一定數(shù)量的溫濕度信息，并且具有GPS定位功能與GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸功能。
3 結(jié)語
本文設(shè)計(jì)的冷鏈物流環(huán)境檢測系統(tǒng)，整合了先進(jìn)的RFID技術(shù)、傳感技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸以及GPS定位功能。本系統(tǒng)可以有效地解決冷藏庫中環(huán)境信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測。當(dāng)溫濕度超過物品容忍程度時(shí)就會報(bào)警，以提示進(jìn)行及時(shí)控制。本系統(tǒng)解決了冷鏈運(yùn)輸中環(huán)境信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測問題。系統(tǒng)可通過傳感器感知貨物的溫濕度信息，并通過讀寫器設(shè)備上報(bào)到后臺應(yīng)用系統(tǒng)。此外，本系統(tǒng)還解決了冷鏈運(yùn)輸中的非法開箱監(jiān)測問題。冷鏈運(yùn)輸是一個(gè)密閉的系統(tǒng)，在運(yùn)輸途中，如果發(fā)生非法開箱動(dòng)作，光線的變化會使得系統(tǒng)可以將該動(dòng)作監(jiān)測到并上報(bào)。系統(tǒng)通過GPS實(shí)時(shí)捕獲位置信息，并通過無線傳輸網(wǎng)絡(luò)將位置信息上報(bào)，從而解決冷鏈運(yùn)輸中路線監(jiān)測的問題。綜上所述，本系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)實(shí)地地解決冷鏈物流存儲、運(yùn)輸中的溫度、濕度、光線變化等關(guān)鍵環(huán)境信息，實(shí)現(xiàn)冷鏈物流系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和追溯。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/153512.htm
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