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        溫濕度實時記錄儀及智能監(jiān)控平臺

        2020-11-13 03:38:57楊平劉在英張麗曉
        微型電腦應(yīng)用 2020年10期
        關(guān)鍵詞:智能監(jiān)控冷鏈物流溫度控制

        楊平 劉在英 張麗曉

        摘要:論文實現(xiàn)了一個基于蜂窩網(wǎng)路的溫濕度實時記錄儀,硬件采用芯片級設(shè)計方案,在信號、功耗、續(xù)航、定位及穩(wěn)定性等方面較同類產(chǎn)品有了很大的提升。智能監(jiān)控平臺包括6個子系統(tǒng):GIS地理信息系統(tǒng)、用戶管理系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和實時報警系統(tǒng),對冷鏈物流的全過程中的溫濕度、位置等信息進(jìn)行實時監(jiān)控與管理。該設(shè)備已經(jīng)投入市場,收到用戶的一致好評。

        關(guān)鍵詞:冷鏈物流;溫度控制;智能監(jiān)控

        中圖分類號:TP277.2

        文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        IntelligentMonitoringSystemforRealtime

        RecorderofTemperatureandHumidity

        YANGPing,LIUZaiying,ZHANGLixiao

        SchoolofInformationScienceandTechnology,ShanghaiSandaUniversity,Shanghai201209,China

        Abstract:Thepaperrealizesarealtimerecorderfortemperatureandhumiditypositioningbasedoncellularnetwork.Thehardwaredesignadoptschipleveldesignscheme,whichhasgreatlyimprovedtheperformanceofsignal,powerconsumption,batterylife,positioningandstability.Theintelligentmonitoringplatformhassixsubsystems:GISgeographicinformationsubsystem,usermanagementsubsystem,equipmentmanagementsubsystem,dataprocessingsubsystem,dataanalysissubsystemandrealtimealarmsubsystemtomonitorandmanagethetemperatureandhumidityofcoldchainlogisticsinrealtime.Theequipmenthasbeenputintothemarketandreceivedfavorablecommentsfromusers.

        Keywords:coldchainlogistics;temperaturecontrol;intelligentmonitoring

        0引言

        隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的日益提高,人們對于食品和藥品的安全也越來越重視。2019年6月29日通過《中華人民共和國疫苗管理法》中第三十七條“疾病預(yù)防控制機(jī)構(gòu)、接種單位、疫苗上市許可持有人、疫苗配送單位應(yīng)當(dāng)遵守疫苗儲存、運(yùn)輸管理規(guī)范,保證疫苗質(zhì)量。疫苗在儲存、運(yùn)輸全過程中應(yīng)當(dāng)處于規(guī)定的溫度環(huán)境,冷鏈儲存、運(yùn)輸應(yīng)當(dāng)符合要求,并定時監(jiān)測、記錄溫度?!盵1]。冷鏈物流中,對物品存儲時間、溫度、濕度以及運(yùn)輸時間等參數(shù)都需要進(jìn)行實時監(jiān)測。傳統(tǒng)人工采集和書面記錄方法已經(jīng)不能滿足要求。從生產(chǎn)到銷售環(huán)節(jié)采用全過程低溫控制的冷鏈物流技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。冷鏈物流實時監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)了食品和藥品運(yùn)輸過程的規(guī)范化、可控化、可視化[2]。

        目前,冷鏈溫度的監(jiān)測多為射頻識別技術(shù)(RFID)和安全數(shù)碼卡(SD)溫度記錄系統(tǒng),使用RFID的局限性有:(1)RFID需要配備專門的讀取設(shè)備,不便于在移動物流過程中使用;(2)作用距離短(一般最長為幾十米);(3)數(shù)據(jù)的安全隱私保護(hù)不足[3]。所以,本文方案采用移動式蜂窩網(wǎng)絡(luò)以及云平臺數(shù)據(jù)處理技術(shù),實時對冷鏈物流的全過程監(jiān)控,實現(xiàn)了冷鏈物流過程中貨物的地理位置信息和環(huán)境溫濕度的實時采集、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸,監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接收、存儲、查詢,地圖顯示及實時報警通知,對運(yùn)輸過程實時遠(yuǎn)程監(jiān)控,保障了冷鏈運(yùn)輸過程中物品的質(zhì)量安全。

        1系統(tǒng)總體設(shè)計

        本系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分,硬件主要為無線溫濕度實時記錄儀,軟件為智能監(jiān)控云平臺。通過記錄儀設(shè)備進(jìn)行實時數(shù)據(jù)采集,將采集到的貨物或環(huán)境溫濕度、位置等數(shù)據(jù)通過移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)云平臺,在云平臺上對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、分析、報警和存儲等,從而實現(xiàn)對冷鏈物流全鏈條的實時監(jiān)控[4]。智能監(jiān)控平臺體系結(jié)構(gòu),如圖1所示。

        實現(xiàn)云平臺的服務(wù)器有:網(wǎng)關(guān)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(MySQL/Mongo/Redis)、WEB/WAP服務(wù)器、日志服務(wù)器、災(zāi)備服務(wù)器等。

        2硬件設(shè)計

        2.1終端設(shè)備的功能

        硬件的設(shè)計分五個模塊:溫度顯示模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、

        本地報警模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊以及電源管理模塊。設(shè)備的外觀設(shè)計,如圖2所示。

        設(shè)備的大液晶屏,用來實時顯示冷鏈設(shè)備內(nèi)部的溫濕度。數(shù)據(jù)采集模塊,采用數(shù)字式溫濕度傳感芯片實時采集記錄數(shù)據(jù),本地報警模塊,根據(jù)采集到的數(shù)據(jù),實時監(jiān)測貨物的溫濕度狀況,一旦出現(xiàn)異常值,本地報警模塊將自動觸發(fā)聲光報警,提醒人員盡快采取措施,同時將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)通訊模塊上傳到云平臺。報警的機(jī)制可以根據(jù)客戶要求設(shè)置。網(wǎng)絡(luò)通訊模塊,是整個產(chǎn)品的通訊和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉屑~,設(shè)備的溫濕度、位置等數(shù)據(jù)采用私有協(xié)議,通過通訊模塊實時傳輸?shù)皆破脚_,在云端進(jìn)行進(jìn)一步分析處理,并實時根據(jù)需要觸發(fā)平臺報警,從而實現(xiàn)冷鏈溫濕度的立體化實時監(jiān)控。電源管理模塊則控制設(shè)備供電系統(tǒng),盡可能為設(shè)備提供穩(wěn)定持久的電力,并將低電、斷電、充電等特殊狀態(tài)實時上報云平臺,以便管理人員及時采取相應(yīng)措施。

        2.2芯片級設(shè)計方案

        大多傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)傳輸部分均采用單個無線通信模塊的設(shè)計方案,如圖3所示。

        雖然設(shè)計簡單,但帶來的問題是:功耗大,信號一般,一致性差,抗電磁干擾性差。綜合多方面性能考慮,我們采用芯片級設(shè)計方案,如圖4所示。

        與模塊級設(shè)計方案比較,芯片級設(shè)計方案的優(yōu)勢有:

        (1)信號更穩(wěn)定:射頻芯片到天線之間的射頻信號通路轉(zhuǎn)接較少,信號損失也較小;

        (2)體積更小,使用更方便:芯片級設(shè)計方案厚度更薄,設(shè)備可以做的更小巧。在更小的空間內(nèi)做更優(yōu)性能的產(chǎn)品;

        (3)一致性好:無線溫度計批量生產(chǎn)射頻沒有校準(zhǔn),但是模塊與主板之間的連接,以及主板與天線連接方式的離散特性,導(dǎo)致整機(jī)的射頻性能無法保證;

        (4)功耗更優(yōu):通信單元的功耗,占總功耗的90%,如果使用模塊設(shè)計方案,設(shè)計者無法從系統(tǒng)上對通信單元的功耗進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計;

        (5)數(shù)據(jù)更穩(wěn)定:采用模塊設(shè)計時射頻信號與數(shù)字信號之間的電磁兼容設(shè)計考慮不足,導(dǎo)致通信單元工作時射頻信號干擾溫度數(shù)據(jù)采集單元的正常工作。

        2.3測試結(jié)果

        采用芯片級設(shè)計方案,在信號、功耗、續(xù)航、定位、穩(wěn)定性方面性能有了很大的提升。

        (1)信號

        信號強(qiáng)度和接收靈敏度高于行業(yè)同類產(chǎn)品4個dB左右,等效于與基站的通信距離比采用模塊設(shè)計方案遠(yuǎn)60%,有效工作范圍較同類產(chǎn)品增大150%。

        (2)功耗

        在-80dBm~-90dBm的接收信號強(qiáng)度條件下,實測24小時的平均工作電流,行業(yè)同類產(chǎn)品普遍6毫安以上(甚至還有15毫安以上的產(chǎn)品),本方案采用芯片級設(shè)計,平均工作電流僅為3毫安以內(nèi)。

        (3)續(xù)航

        通過對通訊單元芯片電路、固件驅(qū)動自主設(shè)計和優(yōu)化,達(dá)到設(shè)備整體功耗最低的狀態(tài)。測試采用內(nèi)置3500mAH的電池,以每15分鐘上報一次數(shù)據(jù),平均工作時間達(dá)到50天以上。

        (4)定位

        考慮到實際運(yùn)輸過程中,車廂、貨物包裝內(nèi)部是無法接收GPS信號的,本方案采用LBS定位方案。良好的接收靈敏度使本產(chǎn)品的定位盲區(qū)比行業(yè)同類產(chǎn)品減少60%左右。

        (5)穩(wěn)定性

        在同樣弱信號的情況下,測試采用模塊化設(shè)計方案和采用芯片級設(shè)計方案的數(shù)據(jù)傳輸情況,如表1、表2所示。

        測試結(jié)果表明采用芯片級設(shè)計方案傳輸數(shù)據(jù),實時上報數(shù)據(jù)零丟失,性能更穩(wěn)定。本方案在設(shè)計時,考慮了電磁兼容性設(shè)計和軟件模擬仿真,有效規(guī)避了電磁干擾,保證系統(tǒng)各單元互不干擾,產(chǎn)品擁有更好的電磁兼容性,數(shù)據(jù)采集、傳輸也更穩(wěn)定。

        3軟件設(shè)計

        智能監(jiān)控平臺包括6個子系統(tǒng),分別為:GIS地理信息系統(tǒng)、用戶管理系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、實時報警系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。云平臺的功能結(jié)構(gòu),如圖5所示。

        3.1GIS地理信息系統(tǒng)

        考慮到運(yùn)輸行業(yè)的位置不確定性,平臺的GIS系統(tǒng)支持全球范圍的數(shù)據(jù)信息。采用了獨(dú)創(chuàng)的多種地圖資源混合使

        用的方式,既可以在國內(nèi)使用,也可以支持海外的地圖信息。自主研發(fā)的AI定位輔助功能,可自動糾偏,自主學(xué)習(xí),提升定位的精度和速度。2019年6月設(shè)備在全球使用情況如圖6所示。

        3.2用戶管理系統(tǒng)

        平臺支持有多級用戶管理策略,分管理員、用戶、子管理員、子用戶多層級多種角色,根據(jù)用戶的層級擁有不同的使用權(quán)限,管理員可以添加、刪除子管理員和直屬用戶,并且給子管理員或直屬用戶分配、收回設(shè)備的使用及查看權(quán)限。子管理員可以建立直屬的子用戶,并對其權(quán)限進(jìn)行調(diào)整分配。

        3.3設(shè)備管理系統(tǒng)

        使用者可以通過云平臺的設(shè)備管理系統(tǒng),對于設(shè)備進(jìn)行:添加、刪除、分配、回收等權(quán)限操作,也可以通過平臺對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置,例如設(shè)置數(shù)據(jù)上報時間,數(shù)據(jù)采集時間,報警閾值,報警通知人,運(yùn)輸輔助信息,位置通知設(shè)定等。

        記錄間隔時間指的是設(shè)備每隔多少時間采集并記錄一次數(shù)據(jù),存儲在設(shè)備本地。1分鐘~60分鐘可設(shè)置,根據(jù)設(shè)備類型不同而定,實際極限可以1秒采集一次。上報間隔時間指的是設(shè)備每隔多少時間,將本地數(shù)據(jù)同步到云服務(wù)器一次,并采集一次位置信息。此時間對設(shè)備續(xù)航時間有決定性影響,10~120分鐘可選,實際極限可達(dá)到1分鐘上報一次。

        3.4數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

        數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控數(shù)據(jù)(溫度、濕度、震動、光線、氣壓等)的采集、解包、分析、存儲,設(shè)備狀態(tài)(時間、電量、位置等)獲取,以及設(shè)備數(shù)據(jù)的下發(fā)。

        數(shù)據(jù)采用多節(jié)點(diǎn)分布式全備份方式存儲,保障了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定和安全。

        3.5數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

        在數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中,當(dāng)記錄結(jié)束后,將自動生成PDF報表,設(shè)備端、平臺端都可以查看;也可以在平臺上查看更詳盡的數(shù)據(jù)分析;并可根據(jù)時間、用戶、設(shè)備等進(jìn)行統(tǒng)計匯總,生成相關(guān)報告,便于后續(xù)的問題分析、追溯。

        3.6實時報警系統(tǒng)

        當(dāng)設(shè)備端的監(jiān)控數(shù)據(jù)超限時,將打破上傳間隔時間的規(guī)律,直接上報平臺。平臺收到數(shù)據(jù)后,將根據(jù)用戶預(yù)設(shè)的信息,通過短信、手機(jī)APP、電子郵件等方式通知相關(guān)人員及時處理。

        位置通知功能,當(dāng)設(shè)備抵達(dá)預(yù)設(shè)地點(diǎn)一定范圍內(nèi)時,平臺可以通知設(shè)備或者相關(guān)人員,準(zhǔn)備下一步工作。例如:抵達(dá)機(jī)場附近,通知設(shè)備進(jìn)入飛行模式;或者抵達(dá)目的地,通知相關(guān)人員準(zhǔn)備驗貨等。

        3.7平臺實現(xiàn)

        根據(jù)數(shù)據(jù)類型不同,采用了不同的數(shù)據(jù)庫存儲方式,有MySQL、Mongo和Redis數(shù)據(jù)庫,有效地提升了數(shù)據(jù)庫的操作效率。

        平臺的Web前端采用Node.js進(jìn)行設(shè)計開發(fā);Web后端采用Java編寫,實現(xiàn)與后臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,為Web前端提供展示數(shù)據(jù)等功能;后臺管理采用Java開發(fā),完成Gateway和CoreCenter模塊,實現(xiàn)對設(shè)備中數(shù)據(jù)的采集、解析,對數(shù)據(jù)庫增、刪、改、查等操作。

        4總結(jié)

        該實時記錄儀及智能監(jiān)控云平臺適合冷鏈物流過程中各種場景使用:內(nèi)投、外顯、倉儲、車載、空運(yùn)、海運(yùn)等;可以監(jiān)測多種數(shù)據(jù):溫度、濕度、氣壓、光線、震動、位置、軌跡、時間、電量等;還可以監(jiān)測多溫度段:常溫、冷藏(2~8°C)、冷凍(-20°C)、干冰(-78.5°C)、液氮(-196°C)。

        該產(chǎn)品數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性好;結(jié)實耐用,安裝方便;信號強(qiáng)、接收靈敏度高;功耗低續(xù)航時間更長;產(chǎn)品無線性能穩(wěn)定;設(shè)備、云平臺監(jiān)控都能夠覆蓋全球物流運(yùn)輸范圍。

        監(jiān)控平臺實現(xiàn)了對冷鏈物流過程的全程實時監(jiān)控,能完全避免人為因素的違規(guī)操作,有效地降低了貨損。并且本系統(tǒng)可以與客戶的ERP系統(tǒng)對接,可自動化設(shè)置監(jiān)控參數(shù)、運(yùn)單信息等數(shù)據(jù),提升了工作效率和保障了數(shù)據(jù)的正確性。該設(shè)備已經(jīng)投入市場,收到各行用戶的一致好評。

        參考文獻(xiàn)

        [1]

        王鈾.第三方疫苗冷鏈物流溫度檢測物聯(lián)網(wǎng)平臺設(shè)計[J].物聯(lián)網(wǎng)事,2016,8(4):5558.

        [2]繆彩兵,馬萬太.基于GPS/GPRS/GIS的冷鏈物流車載監(jiān)控系統(tǒng)[J].機(jī)械制造與自動化,2016,45(6):184186.

        [3]阮偉卿.基于RFID生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈供應(yīng)鏈系統(tǒng)的構(gòu)建[J].設(shè)計應(yīng)用,2016(7):5960.

        [4]張秀萍,易金聰.基于GPS的冷鏈物流監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機(jī)應(yīng)用與軟件,2018,35(4):182186.

        (收稿日期:2019.08.20)

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