水产品冷链物流骄阳教学

习题与教育1第一章绪论第一章绪论1、课题研究背景和意义 国以民为安，民以食为天，食以安为先，我国作为一个农业大国，每年水产品的加工总产量高达 5000 万吨以上，水产品的产量常年都是位居世界的首位。我国每年流入市场的水产品不仅数量庞大，种类更是繁多。我国水资源丰富，四大海域总面积 473 万平方公里，还有内陆的江湖，这些条件都为我们国家提供了非常充足的养殖面积。而且水产品具有非常高的营养价值，含有丰富的水分，蛋白质，我国大部分的人都是比较喜爱水产品这类食物。随着社会经济的快速发展，我国老百姓基本生活水平有了很大的改善，对食品的营养要求也有了一定的要求。且现在大部分人工作节奏快，对水产品又比较喜爱，所以如何确保这些水产品质量的安全，提高摄入这些水产品的营养，已经关系到了我们这些老百姓的身体健康和生命安全，对国家来说，水产品的变质，坏损，也会造成国家经济的巨大损失，对行业的发展也会产生诸多不利的影响。所以说，对水产品的质量保证，是一个非常重要的前提，水产品本身就是比较容易腐蚀，变质的食品，在生产的时候要注意货物的保鲜，在运输的过程，更需要提高警惕，确认水产品在运输环节中温度是处在合适的温度下。 我国水产品加工业在 2000 年以后，便进入了一个新的阶段，我国水产品的贮藏保鲜的技术发展的非常迅速，冷链物流发展的环境得到了很大的改善。在 2006 年，我国水产品总产量高达 5250 万吨，总产量占到了全球的37%，2013 年，我国水产品行业在该年诸多不利条件下，依然实现了比较好的增长，出口额达到了 200 亿多美元，这是我国出口额第一次达到 200 亿美元，而在 2014 年，我国水产品的发展同样呈现出稳步提升的趋势，实现了一个较快的增长，进出口贸易总额高达 300 多亿美元，在成功突破 200 亿美元后，再一次创造了历史新高。据海关数据统计，2014 年我国水产品进出口量达到了844.43 万吨。进出口总额 308.84 亿美元，同比分别增长了 3.87%和 6.86%。贸易顺差 125.13 亿美元。 所以在我们国家，水产品冷链是很有市场的，如果能很好地开拓这个市场，带来的经济效益是我们无法想象的。但许多的水产品在流入市场的过程中，需要长途的运输，而在运输的过程中往往就容易发生一些质变，霉变及腐烂等现象，给我们直接带来了巨大的经济损失。所以水产品在流通到市场的过程中，整个水产品的运输和保管过程都需要时时刻刻处于冷冻状态。还要对冷藏的车厢进行实时的监测，保证水产品在整个运输的过程都是处于良好的温度比较低习题与教育2的保鲜环境。因此，冷链物流便成为了水产品流入市场的主要方式。 水产品冷链物流是指水产品在生产、贮存、运输、再到消费，每一个环节都一直处于适宜的低温状态中，使水产品能够得到良好的保鲜效果，保证水产品质量符合国家安全卫生标准。同时也避免水产品在运输过程中过度的损耗。但水产品在运输环节往往最容易发生变质。因为在运输的过程中，移动设备的制冷效果很难一直保持稳定，外部环境的变化车辆的事故以及车厢温度的控制，都会影响水产品在运输过程中发生变质。而在长距离的运输中，还必须考虑到司机的驾驶状态。长途的运输，司机难免会疲劳，疲劳状态，很容易就会忽视了车厢温度的变化。在不同地区卸货时，车厢的开闭也会影响车厢内温度的变化。冷藏车厢内的状况发生不好的变化时，一旦没有及时发现，造成水产品异常，往往就会造成巨大的损失。遇到无量的商家，把这些变质的水产品继续流入市场，造成的影响便无法想象。所以水产品在运输过程温度的实时监测便显得尤为重要。 随着科技的迅速发展，我国的冷链技术在不断地进步，冷链运输中环境的实时监测技术也越发地完善。一开始，人工进行监测，人工进行一些数据的采集及记录，对车厢内环境温度的监测都是以抽样的方式进行，并不能完全反映车厢内的环境信息，且要亲力亲为，要手持监测设备进行监测。接下来便出现了射频识别技术，但这监测具有滞后性，冷藏车厢发生问题时，往往不能及时处理。而近几年来，无线传感网络技术和无线射频技术融合的问世，作为一种新的技术，很好地解决了水产品在冷链物流中遇到的难题。 加加速度发展水产品的冷链物流，切实保障我国冷藏冷冻类水产品的质量安全，对我们这些普通老百姓的身体健康，我们的生活质量，都会大大的提高，食品的安全，本来是一个比较敏感的话题，在食品安全上，做的足够出色，不出现质量问题，对我们国家，我们社会都有着重大意义，不仅促进我们社会的和谐发展，也可以促进我们水产品方面的工作人员收入持续增长，更有利于国家的发展。 本文针对水产品冷链物流温度实时跟踪监测技术的特点以及不足，设计了基于无线传感技术对水产品进行温度实时跟踪监测的系统，从而实现有效地对水产品实时地监控，确保这些生鲜水产品质量符合安全标准。 1.2 冷链物流的发展概况1.2.1 国内冷链物流的发展概况 我国的冷链最早开始于 50 年代的肉食品外贸出口。随着科技的不断发展习题与教育3与进步，我国的冷链技术在不断地完善。国内有很多企业都通过自身的努力发展，跟上时代需求的步伐，形成了自己的冷链体系。 冷链物流是物流行业的其中一部分，也是现在比较重要的一部分。冷链物流的发展，跟现在我们生活水平的提高密切相关。冷链物流的发展，同时还需要冷库的高度协作。但我国的冷库很少，且很大一部分的冷库在设计上有缺陷，在平时的使用中，通常只是作为一个冷冻蕴藏仓库在使用，极大地制约了这个冷链物流的发展， 中国冷链物流本身是具有一个很好的市场前景，它能为我国带来的经济效益是非常可观的。我国冷链物流每年的平均增长率达到了 20%左右。但在我国，第三方参与冷链物流的积极性不高，很多商家都是通过自己完成冷链的运输，这很大程度上限制了冷链物流的一个发展，这对我国冷链技术的推广也非常不利。而且目前的第三方物流的发展也不是很好，很多第三方物流的规模很小，基础设施比较落后，不能完全按客户要求完成货物的冷链运输，不能真正意义上提供一个冷链的服务。这也导致很多第三方物流企业得不到一些企业和商家的信任。在目前来看，我国的冷链设备还不够完善，跟不上时代的发展需要。我国的冷藏车以及冷库，远远达不到市场的需求。不仅数量达不到要求，在技术上也无法跟外国的一些发达国家相提并论。我们国家使用的冷藏车，有很多都是国外使用过后的淘汰品。所以加强这些基础设施的改进、创新，有很大的必要。我国对冷链设施设备的经济支持应该要加大，好的基础设备，就会带来好的经济效益。我国目前的冷链，在管理上也是存在着很大的问题，在很多技术操作上存在着问题。我国在冷链技术上的人才非常缺乏，这也导致很多从业冷链物流的相关人员，对冷链的了解只是很表面的，大多数人对专业的冷链技术还不是很了解。冷链的发展，不仅关系到设备设施的改进，也关系到冷链这项技术的提倡以及推广，好的设备，需要好的操作人员。这样，在国家的支持下，在社会发展需求下，冷链行业才会有更好的前景，才能在本就有巨大潜力的市场上，带来更大的经济效益。 回顾 2000 年以来，我国的物流行业也是一波三折。很多物流行业的企业都是经过了自身的不断努力，在失败中不断汲取教训，才慢慢地走向成功。物流行业的体系已经比较成熟了。到现在，物流行业的落点已经布满全国的每一个角落。冷链物流作为其中的一个分支，在发展的道路上，有许多的方面可以向整体的物流学习，学习其较为完善的体系，学习好的运营方式，管理方式。冷链物流的发展，也需要抛弃传统的冷链观念，需要不断地创新。可以通过与互联网技术的衔接，实现智能全冷链的管理系统。 冷链物流行业，有着很好地发展前景。培养专业的人才，提高冷链服务习题与教育4质量，推动产品创新，产业升级，突破传统的冷链模式，促进冷链技术的发展，我国的冷链行业必然会健康发展，高速发展。 1.2.2 国外冷链物流的发展概况 在 1930 年左右，欧洲，美国等国家便对食品的冷链有了一定的了解，并通过不断地研究，初步建立了自己国家的食品冷链体系。在进入新世纪以来，很多发达国家都已经有了完整的冷链体系。欧美等发达国家对冷链技术的研究，一直保持着高度重视。 发达国家对冷链物流的发展非常重视，他们的冷链意识非常强，发达国家对食品在冷链的每一个环节都表现出很高的要求，并通过制定一些行业内的关于农产品的严格的规定以及对技术标准的严格要求，来保证这些食品在运输的每一个过程中都不会出现问题，以高要求，高标准，实现食品从生产到消费都能够良好的保鲜。国外的基础设施设备较中国来说，也有着很大的优势，他们不仅在技术上领先着我国，在冷藏设备的数量上也是我们国家无法媲美的。国外对冷链的重视，还体现在他们对冷链技术人才的培养，对冷链技术的推广。在一些发达的国家中，他们会在大学设定专门的冷链课程，提供冷链专业知识的教育以及辅导。发达国家对冷链技术的研究投入也是非常巨大。这些国家对冷链的支持，对专业人才的培养，对基础设备的研发，对冷链体系的不断完善以及创新，极大地促进了冷链的发展。国外的发达国家以完善的法律法规和建设标准，充分发挥了国家政府的调控扶持作用，形成了完整的冷链物流运营模式。 1.2.3 水产品冷链物流的发展概况 水产品使我们生活中不可或缺的产品，水产品的冷链物流在物流行业中有着十分重要的地位，且水产品冷链物流带来的经济效益也是十分可观的。我国水产品每年的产量都是非常巨大的，市场对水产品的需求也在不断地提升。水产品它不仅适应大规模流通的客观需要，它是满足我们普通人在日常消费的必要保证，还可以促进渔民增收。但一直以来，我国的水产品缺乏有效的保护措施，每年水产品在运输的环节中腐蚀率达到了 15%，给国家带来了很多的亏损，而且国内如今的冷链技术并不是非常完善，还是处于刚开始的阶段。很多水产品冷链的基础设施都是属于较差的类型。对一些生鲜水产品在冷链的运输中，并不能很好地监控车厢内的情况。对水产品温度的控制往往达不到预想的要求，直接造成水产品的营养流失，变质，腐坏。冷链物流是用于确保水产品习题与教育5在运输过程中质量安全的重要手段。但如今却没发挥出这些手段的优势。我国生鲜水产品生产与国外相比较，是有优势的，但我国在冷链的技术上比不上一些发达国家，导致我国的水产品在国际的市场上，没有足够的竞争力。所以水产品冷链的加强，势在必行，不仅是在管理监控上，也体现在基础设备上。政府要发挥好调控扶持作用，加大研发先进的冷藏设备，搞好交通路线及物流节点的规划建设。加强科学的管理，应用信息处理技术、先进的物流设备，提高冷链物流的运作水平。培养专业的冷链物流人才，加快信息化建设，研制新的冷链设备，这对于水产品冷链物流的发展都会起到极大地促进作用。1.3 课题研究的主要内容 本论文主要描述了水产品冷链物流温度实时跟踪监测系统的车载终端和监控中心两个系统。车载终端会被设置在车的驾驶室中，主要起到对冷藏车厢内的水产品温度数据以及图片信息采集的作用；运输车辆的地理位置信息，以及冷藏车厢货物的温度信息，图片信息，由无线传输模块获得数据，并将数据发回监控中心；冷藏车厢内温度如果发生异常，超过所设置温度范围，将会发出警报。监控中心会接收到车载终端发来的数据，并保存，通过信息发布网站实现查询功能。主要内容如下： 第一章，绪论，主要介绍了本课题的研究背景和意义，国内外冷链物流的发展概况，以及水产品冷链物流的发展现状。 第二章，主要介绍 WSN 技术和 RFID 技术的原理以及两者技术的融合，WSID关键技术的分析。 第三章，对 GPS 定位系统的一个了解和介绍。 第四章，对系统车载终端和监控中心系统的一个设计，主要实现温度数据的查询以及位置的查询。 第五章，整体系统结构的介绍。 第六章，结论与展望。习题与教育6第二章第二章 WSIDWSID 技术技术2.1 无线传感网络2.1.1 无线传感网络概述 无线传感网络是一种全新的技术。它具有信息获取以及信息处理的功能，具有大规模、自组织、动态性等特点。无线传感网络的组成，是由许多分布在监控范围内的细小的 WSN 节点组成，并通过无线通信这样的方式，形成一个具有多跳的、自组织功能的网络系统。主要用于监测数据以及监测环境的变量。2.1.2WSN 技术原理 无线传感网络作为一种监控系统，它的节点随意的分布在温室当中，主要起到的作用是采集信息。图 2.1-1 是 WSN 应用系统的示意图，在传感器网络中，节点被任意的分布在监测区域内，通过自组织形式构成网络，经多跳路由方式将监测数据传输在汇聚节点，由互联网，无线网络等将信号送到管理节点。2.2.1.RFID 技术概述 RFID，中文可以称为电子标签或无线射频识别系统，是一种通信技术。通常都是有传感器和 RFID 标签所组成，可以通过无线电讯号识别特定的目标同时读写相关数据，不需要识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID 技术可以在同一时间内识别多个高速运动的物体，而且它的操作简单，在物流管理的领域上被得以广泛运用。2.2.2RFID 技术原理 RFID 运作的原理是通过天线发送一定频率的射频信号，当 RFID 标签进入读写器发射天线的工作区域时，产生感应电流，从而获得能量，标签将自身的信息通过内置的天线发送出去，读写器天线接收标签发送的载波信号，传送给读写器，经读写器解调和解码，获得真实信息。RFID 电子标签内部结构如图2.2-1。2.3WSN 与 RFID 技术的融合(WSID)2.3.1RFID 阅读器与 WSN 节点的融合 WSN 与 RFID 融合后，增强了阅读器的功能，使阅读器不但可以在很远的地方获取 RFID 标签的信息，还可以读取标签内部代码，感知周边的环境信息。可以和所检测范围内的其他无线通信节点形成多跳的通信网络，将节点采集到习题与教育7的数据等信息传输到上层应用。2.3.2RFID 标签与 WSN 节点的融合 是指 RFID 标签可以携带着 WSN 的节点，这样 RFID 的标签便有了通信的功能，不但可以和阅读器进行通信，还可以和其他的节点、无线通信设备实现通信的功能，这种融合使 WSN 节点拥有了 RFID 识别的功能，也让 RFID 的标签可以自主地获得一些数据信息。这样，标签上的节点可以用来监测物品的环境信息以及检测物品的自身状态，再将感知到的信息数据保存，由读写器读取并转至 RFID 应用层处理。2.3.3RFID 与 WSN 系统层次的融合 传感器的节点与 RFID 的设备，它们很多性能上的协调以及配合都是通过软件的编程设计下完成的。通过 RFID 所提供的定位功能，识别功能，WSN 可以很快的找到自己需要的物体。RFID 系统，也可以借助 WSN 获得物体的信息以及周围的环境变量。2.4WSID 关键技术的分析 RFID 与 WSN 技术进行有机的融合，对客观的物理世界便有了更加精确的把握。两种技术的融合在技术层面来说是关键点。像路由技术，它主要起到的作用就是找到源节点到目的节点的最短途径，将数据分组向该路径转发。主要为了搜找符合条件的最佳路径以及转发资料分组。WSID 的中间件技术的作用是筛选过滤数据。将有用的数据发送到上层应用程序，以供用户查用。它的核心是进行数据的处理，在面对原来的数据比较大，原来的数据拥有的具有含义的语言比较少这两个问题时，它都可以很好地解决，减少多余的没用的数据信息。无线传感网络技术主要起到的作用是收集一些信息，并包括返回其节点所在的监测范围内的的各种信息，RFID 的数据基本与时间和空间相互联系。两者数据的融合技术，通过利用节点本身具有的运算功能以及储存的能力，去除数据当中多余的信息，筛选出有效地数据进行综合处理，将其发送至上层应用。习题与教育8习题与教育9第三章第三章 GPSGPS 定位系统定位系统3.1GPS 概述 GPS 是英文“Navigation Satellite Timing And Ranging/Global Position System”的缩写词。意思为“卫星测时测距导航/全球定位系统” ，简称为 GPS 定位系统。GPS 起源于 1958 年美军的一个项目，在 1964 年正式投入使用。在 20 世纪 70 年代，美军研制了新一代卫星定位系统 GPS，其目的是通过 GPS 实时的，全天候，全球性的导航能力，完成情报收集和通信应急等军事目的。GPS 定位系统不仅具有全天候，全球性，连续的精密三维导航和定位能力，还具有非常好的保密性和抗干扰能力。3.2GPS 系统的组成GPS 的组成主要飞卫三部分：空间卫星部分；控制部分；用户部分。(1)空间卫星：在一开始的 GPS 设计方案中，在 3 个互成 120 度的轨道上，每个轨道防止 8 颗卫星使得地球上任一点都可观测到 6-9 颗卫星。如今使用的是 24颗卫星，其中 21 颗颗用于导航的卫星，3 颗为活动的备用卫星。这 24 颗卫星分布在 6 个互成 60 度的轨道上饶地球运行，卫星的分布使得在全球任何地方以及时间都能观测到 4 颗以上的卫星，卫星的运行周期为 12 恒星时。(2)控制部分：GPS 定位系统的控制部分由分布在全球的若干个跟踪站所组成的监控系统所构成，根据跟踪站的作用，又被分为主控站，监控站和注入站。主控站是核心，起到的作用最为重要，它利用各个监控站对 GPS 的观测数据，将计算出的卫星星历和卫星钟的改正参数等数据，通过注入站注入到卫星当中；它向 GPS 卫星发布命令，控制卫星，当工作卫星出现故障时，调度备用卫星代替故障卫星进行工作；另外，主控站也具有监控站的功能，监控站有 GPS 用户接收机、原子钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初步处理的计算机，它的作用是将取得的卫星观测数据传送至主控站。(3)用户部分：用户部分主要由 GPS 接收机，数据处理软件及相应的用户设备组成。GPS 信号接收机用来捕获到按一定截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。当接收机补货到这些卫星的信号时，就可以测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率，解调出卫星轨道参数等数据。接收机中的微处理器根据这些数据，按定位解算方法进行定位计算，获得用户所在地理位置的经度，纬度，速度和时间等信息，GPS 接收机分为天线和接收两部分。习题与教育10习题与教育113.3GPS 定位原理 GPS 定位的基本原理是测量已知位置的卫星到接收机之间的距离，结合多颗卫星的数据，就知道接收机的具体位置。卫星位置可以通过星载时钟记录的时间在卫星星历中查出。接收机到卫星的距离，用记录卫星信号传播到用户所经历的时间，再乘以光速可以得到。如图 3.3-1 所示，图中的接收机坐标用(X,Y,Z)表示，可以通过接收机记录的接收时间，接收时间偏差，卫星发送信号时的时间以及通过可观测到的卫星在 4 颗以上，列出四个方程组，求出接收机的坐标位置。第四章冷链无线监测系统的实现第四章冷链无线监测系统的实现4.1 车载终端 对于水产品的冷链物流来说，水产品在冷藏运输的环节占用较多的时间，对冷藏车厢温度的控制以及对水产品温度状态的把握，是整个监控系统至关重要的一点。车载终端位于驾驶室内，主要的作用是采集冷藏车厢内货物的温度数据以及图片信息，同时也获取运输车辆的位置信息，将所有这些数据处理后，发回监控中心。如在冷藏车厢内温度发生异常，超过了警戒值，将会发出警报。结构图如4.2 数据采集 以前的记录仪是利用有线连接到对应的设备来获取温度的数据信息。RFID 与 WSN 技术融合的 RFID 电子标签，读写器能利用无线射频自动读取的功能来获取冷藏车厢内的物品温度数据，并不需要打开冷藏车厢。而且还能很好地通过阅读器节点相对其他普通节点厉害得多的处理功能，它可以每相差一段时间，便对其区域内的节点播报相对应的时间上的同步信息。使其范围内的节点在时间上可以达到同步，这样整个网络便拥有一个良好的时间同步基准。随时了解产品在运输过程中温度信息，同时可以进行测量和记录。实时地判断货物在运输途中温度是否出现偏差，可能导致货物变质。RFID 温度标签属于有源标签，内部结构图如图 4.2。4.2.1 温度数据采集 单片机通过串口与读写器连接，给读写器发出了读取温度的指令，读写器再通过内置的射频芯片发送读取温度指令。射频芯片接受到指令后，与温度习题与教育12标签的处理器芯片进行通信，并进行命令匹配判断。具体的流程图如 4.2-1 所示。4.2.2 定位信息采集 GPS 技术的车辆定位跟踪系统，由车载终端的 GPS 接收机，从卫星获得NMEA-0183 格式的信息，该信息包括多帧数据。GPS 信息包括了时间、经度、纬度、速度等基本信息。本系统只需要解析这一帧数据，便能实现车辆位置信息的追踪。NMEA-0183 协议是 GPS 接收机应该遵守的标准协议。监控中心可以配置大屏幕显示设备显示车辆行驶的位置。系统结构示意图如 4.2-2 所示。4.2.3 图片信息采集本系统采用 CF0706C-v3 串口摄像头采集货物图片信息，该款摄像头颗输出JPEG，格式的图像数据，最大图像分辨率 640X480,供电电压为 5V，摄像头采用TTL 串口接口，可直接与单片机 UART 连接。通过 TX 和 RX 引脚与单片机进行数据交互。根据需要，可将摄像头输出设定为 640X480 分辨率。JPEG 格式的文件总是以“0XFF” 、 “0XD8” 、中间数据、以及“0XFF” 、和“0XD9”按顺序保存下来，得到一个 JPEG 文件。单片机对接收的数据进行检查，当收到”0XFF” 、“0XD9”时，表明文件结束。输出完成后，摄像头将重新回到空闲状态。流程图如 4.2-3 所示。4.3 数据传输 单片机通过串口向 GPRS 模块发送 AT 指令，使 GPRS 模块与上位机建立通讯，以透明的方式传输数据。AT 指令一般在 PC 与终端设备之间应用，实现两者的连接与通信。本系统采用的是内嵌了 TCP/IP 协议的华为 GTM900C，实现无线传输的功能。若要 GTM900C 连接互联网并发送数据，具体流程如图 4.3-1 所示。4.4 监控中心 监控中心是由上位机软件、数据库以及发布网站组成。上位机软件负责接收 GPRS 终端发送的数据，存入 SQL Server 数据库。数据库中的货物状态表，有货物图像、货物温度、货物编号、运输车的经纬度和日期时间信息。GPRD 发送的数据是通过 Internet 到达服务器，这是便需要一个公网 IP。4.4.1 数据接收习题与教育13 监听服务器的某个指定端口，当有客户端发送链接请求时，会获得客户端的 IP 地址和端口号，并建立连接。客户端到达指定的端口时，会接收数据并存入缓冲数据组。打开数据库连接，根据自定义协议解析数据，存入数据库表的各个字段。数据接收的具体流程如图 4.4-1 所示。4.4.2 信息发布网站 本系统信息发布采用 B/S 架构。用户可以随时随地通过互联网查看货物的状态。信息发布网站使用的是 ASP.NET 建设，可以利用 Google Map API 将Google 地图嵌入网页中，实现货物运输车辆的 GPS 定位。用户也可以通过该网站，查询货物的订单号，货物的环境信息以及车辆的地理位置坐标等。 习题与教育144.4.3 位置查询 通过往 ASPX 动态页面上添加 JavaScript,将地图嵌入到开发的网页当中，为了更加直接的实时的了解冷藏车辆的运行信息，可以在地图上添加标签，显示冷藏车运行的经纬度信息和时间信息。同时可以在监控中心获得的车辆地理位置坐标与计算机系统上的电子地图进行匹配，通过监控频观察车辆的实际的运行状况，车辆的行驶位置。4.4.4 温度查询运输车辆在行驶时，车载终端会对冷藏车厢的货物进行周期性的数据采集。货物的环境状态信息会通过 GPRS 模块实时地反馈给上位机。当上位机接收到这些数据后，利用 WEB 应用程序与数据库连接，用户通过浏览器，可以查询货物莫一时刻的温度，同时判断温度是否出现偏差，对货物造成影响。如果货物温度超出了设定的范围，报警器触发，上位机会发送邮件通知管理员。习题与教育15第五章系统功能需求分析及应用技术第五章系统功能需求分析及应用技术5.1 系统功能需求分析 本系统的设计，主要先通过了解用户的实际需求和应用，明确该监控系统需要具备的功能以及要实现的目标。本系统满足以下的需求。(1)全程监控车辆的地理位置； (2)全程监控运输过程中货物的温度值；(3)全程监控货物的外在状态； (4)货物温度超出设定范围是，发出警报；(5)车载终端发送货物的温度数据，图片信息以及地理信息实到监控中心，实现远程实时监控。(6)监控中心接收车载终端发送的数据并保存至数据库。(7)车载终端传来的数据信息通过网站发布出去，用户及时获得最新信息，随时掌握运输货物状态。5.2 系统功能实现 本系统使用 STM32 系列单片机作为车载终端的主控制器，定时采集水产品的温度、图像、以及地理位置信息，通过无线渠道发送至监控中心。再通过互联网将信息发布，实现网络在线的实时监测以及查询。在比较了一些无线通信技术后，本文决定采用的是 WSID 技术。在运输过程中，水产品温度如果超出设定的范围，将会触发报警器，通知随车人员进行处理，降低损失。5.3 系统总体设计本系统分为车载终端和监控中心两个系统，系统最终实现的效果图如图5.3-1 所示。车载终端由数据采集，和数据传输组成。监控中心由上位机接收程序、信息发布网站、数据库和服务器组成。数据采集采用了串口摄像头、GPS接收器、WSID 温度标签及读写器，数据传输运用了 GPRS 模块。整体实现了水产品在冷链物流过程中，监控中心可以实时监测温度信息以及地理位置信息。第第 6 6 章章结论与展望结论与展望 综上所述，本论文主要研究了一种新的水产品冷链物流监控手段，该系习题与教育16统可以实时跟踪车辆以及采集到冷藏车厢内的温度变化信息，图片信息。用户可以通过互联网来查询自己需要的信息。 通过在图书馆查阅大量的相关文献，以及在网上收集相关论文，通过自身对这些参考文献的理解，分析了我国与发达国家在冷链技术方面的现状，在对比了一些无线通信技术后，本文选取了 RFID 与 WSN 技术融合的系统实现运输车辆在冷链过程中的温度实时跟踪以及监测。主要完成了车载终端采集信息、定位信息、发送信息以及监控中心完成数据接收、数据处理以及对车载终端信息查询等功能设计。总体上实现了水产品冷链物流温度实时跟踪监测技术研究的要求。 我国现在对冷链技术的监控手段相对来说还是比较单一，还是处于一个起步的阶段，国家在冷链技术监控这方面还是需要加大投资力度去深层次的研究，开发出能够与时俱进的冷链监控技术；研制出适用性更加广泛，操作更加简单便捷。 我国水产品冷链物流未来将会面对更大的市场，有着更大的机遇。加强水产品冷链技术的基础设施的建设，开发新的冷链体系，培养更多的专业人才，我国冷链的未来前景将会不可限量。 习题与教育17