基于物联网的冷鲜肉冷链物流信息采集及监控系统

　　系统硬件设计

　　Zigbee无线传感器网络节点设计

　　无线传感器网络中终端节点主要负责采集数据、处理和存储本地信息，路由节点除具备终端节点的功能外还需存储和转发其他节点转发的数据，协调器节点主要进行接收路由节点或者附近的终端节点传送过来的数据，最终通过GPRS模块进行数据的传输。在无线传感器网络中加入路由节点可实现网络的多跳功能，解决了各节点间通信距离有限的问题[4]。各类节点在冷藏车内的分布可参照图3。终端节点采集该节点处的温度数据并且通过Zigbee网络将采集到的数据传送至最近的路由节点A，路由节点A采集本地的温度数据并将本地的温度数据以及终端节点传送过来的数据经由Zigbee网络一起传送至最近的路由节点B，同理，路由节点B将本地的温度数据、路由节点A处的温度数据以及终端节点处的温度数据传送至协调器节点，由协调器节点进行数据的处理和进一步的数据传送。　　

 

　　终端节点与路由节点的组成一样，都是由电源供电模块、按键响应模块、无线模块、传感器模块组成，如图4所示。电源供电选用两节5号电池，无线模块选用TI公司的CC2430-F128，该芯片支持2.4GHz IEEE 802.15.4/Zigbee协议，其片上系统的功能模块集成了CC2420 RF收发器、增强型工业标准的8051 MCU、128KB Flash、8KB SRAM等高性能模块，具有高性能、低功耗等特点。传感器采用DALLAS公司的DS18B20温度传感器，测量范围-55℃到+125℃。　　

 

　　协调器节点的组成与终端节点及路由节点的组成类似，但是协调器节点中没有传感器模块，此外，协调器节点中增加了串口通信接口用于与RFID/GPS/GPRS信息采集与传输部分连接，不再详细介绍。

　　RFID/GPS/GPRS信息采集与传输部分设计

　　该部分中ARM嵌入式控制器选用STM32F103VET6，具有门数低、中断延迟短且调试成本低的特点。负责RFID数据、地理位置信息数据的读取、温度信息的读取以及GPRS数据发送。该节点可按照一定的时间间隔将数据通过GPRS传送至监控中心。该部分的组成如图2所示。

　　系统软件设计

　　无线传感器节点采用IAR开发软件进行节点类型的区分、Zigbee网络的建立以及温度数据的采集和接收等。RFID/GPS/GPRS信息采集与无线通信部分采用KEIL-MDK开发软件实现数据采集、接收和发送。监控中心采用SQL SERVER开发软件利用数据库构建各类服务器，完成对数据的处理、分析以及提供各类移动终端的溯源查询。

　　图5为整个系统工作的流程图，图6为无线传感器网络工作的流程图，图7为RFID/GPS/GPRS信息采集与传输工作流程图。