| 标题 | 面向冷链物流品质感知的车载监控系统的研究 |
| 范文 | 李瑞贤 赵青 赵中堂 [摘 要]本文针对货物频繁流通中的食品安全问题进行了研究，提出通过控制冷链物流的车载监控系统解决货物流通中的食品安全问题。冷链物流监控系统不仅要实现车载监控系统的GPS 定位、数据传输功能、温度监测功能、车辆轨迹和核对、车载设备数据管理功能及导航。 [关键词]食品安全;冷链物流;实时监控;导航 [中图分类号]TQ914 [文献标识码]A 1 引言 在经济日益发展的今天，人们的生活水平不断提高，人们已经不在局限当季和当地的食物，因此，食物的运输和储存就显得非常必要。同时，在各种食物的运输中，必须保持食物不会腐坏和保持新鲜，尤其像我国这样的消费大国，因此，研究冷链物流运输环境信息采集和处理方法，同时开发监远程监控系统，对保障长时间和远途运输过程中食物质量具有重要意义。 在经济和科技十分发达的今天，虽然冷链物流服务行业在当今社会中日益发展，但是，目前的发展还没有统一标准和规模，基本上还是处于散乱无章、服务单一的阶段，能够形成一定规模的只有荣庆、安得物流两个企业。因此，总结冷链物流发展趋势可以看出，国内冷链物流有以下几个特点： （1）技术落后和基础装备差; （2）市场化程度低，缺乏产业扶持，供应链不完善; （3）信息化和自动化程度低，严重缺乏专业人才，研究及应用技术不先进。 2 研究内容及特点 冷链物流监控系统不仅要实现车载监控系统的GPS 定位、无线数据通信、RFID 射频识别等基础功能，还要对冷链物流过程中的车辆本身进行实时监督与控制，除了通过GPS定位对冷链物流所行走的路径进行实时监控之外，还要对冷链物流中车辆随车人员状况信息、车辆的运输功能状况及信息、运输物品的信息和环境信息等都要有足够的监控。同时配合冷链物流总的监控中心系统，完成GPS定位的地理位置及车辆运行轨迹的导航功能、车载物品的环境信息（温度、湿度、光照、空气等）数据的传送功能、环境信息的实时监测控制功能。 3 研究思路和方法 3.1 硬件电路部分 通过嵌入式方式设计主控系统，其他功能应用模块化设计，包括GPS定位模块、網络通信终端（GPRS）模块、无线射频识别（RFID）模块、LCD显示模块、SD 卡存储模块和内存扩展等，然后通过相应的模块接口，集成所有模块完成整体硬件系统的设计。 （1）嵌入式主控系统：基于ARM具有功耗低、成本低、性能高的特点，车载终端主控系统准备采用ARM处理器，电源模块采用STM32标准电路设计，发热小、噪声小、抗干扰能力强;时钟电路采用Pierce结构的RC振荡电路作为系统时钟电路设计，具有低功耗、低成本、稳定性高和精确度高的特点;采用JTAG协议进行在线编程。 （2）GPS模块：选择合适的车载监控系统GPS模块接收芯片，要求芯片尺寸小，能够在偏远山区信号比较弱的地方接受到信号，脉冲时间精度能够达到15ns，完整地接收GPS定位运行轨迹信号。 （3）GPRS网络通信终端：通过嵌入式的主控系统控制GPRS模块，利用GPRS的数据收集、合并和预处理工作业务，来控制数据的收发与处理。 （4）RFID射频识别：选择合适的IC卡，要求符合ISO/IEC14443标准，实现读取距离5-10cm。 （5）LCD显示模块：显示模块利用ILI9341或者ILI9320控制器，基于它们的图像存储器系统接口来显示图像;基于电阻屏具有简单的控制系统，低成本，适应恶劣环境的能力，采用电阻屏作为显示和触摸屏模块;通过SPI接口与STM32通信，完成触摸屏控制器的触电电压的测量。 （6）其他功能组件：基于SD卡容量非常高，较快的数据传输速率，可以灵活应用，外部存储采用SD卡;扩展 FLASH采用合适的芯片类型实现扩展功能。 3.2 软件设计 （1）系统软件开发：基于Keil u Vision4，采用C语言编写;软件设计利用KEIL-ARM工具，实现GPS定位信息的接收、SD卡的存储、LCD的显示、GPRS网络通信终端的数据收发、RFID无线射频识别、GUI界面操作和 u-C/OSⅡ操作系统的编写，整体程序运行流程图如图1所示。 （2）应用软件设计： 应用软件的设计主要包括以下几个方面： GPS定位模块软件设计;GPRS网络通信组建的软件设计;RFID无线射频识别模块的软件设计;FLASH扩展和SD卡扩展的软件设计;TFT-LCD显示及输入设计;u C/OS-Ⅱ系统移植。 4 系统的创新与特色 （1）对冷链车载物品的环境信息（包括温度、湿度、光照、空气等）进行采集和监控处理，同时监控车辆有没有偏离既定的路线。 （2）通过网络通信终端（GPRS）的无线与网络结合，进行数据的端到端的无线与有限的结合传输，将实时的环境信息通过传输和控制两个方面发送至监控中心的服务器上，由监控中心对信息进行统一处理。 （3）通过各种公用信息平台，提供运输过程的所有信息数据（包括运输时间节点、运输环境、运输质量等）的查询及验证服务。 （4）在冷链物流的运输工具上实现一个小型的自动控制系统，实时对车载的环境进行自动化控制，依据单片机和各种传感器实现这个小型自动控制系统。 [参考文献] [1] 朱银龙.基于GPS/GPRS/RFID的车载监控系统设计与开发[D].南京：南京航空航天大学机电学院，2014 [2] 洪涛.我国农产品冷链物流模式创新与发展[J].中国农村技，2013（08）. [3] 史良.基于GPS/RFID的冷链运输车辆监控系统设计与研究[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学自动化学院，2011. [4] 李晓东.射频识别技术中的隐私安全问题与策略[J].微电子学与计算机，2005（09）. |
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