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面向智能安全物流运用的无线传感器网络规划
| 发布时间: 2022-09-24 05:11:11 来源:亚博游戏下载 | | 分享到:

  集装箱是全球物流运送的中心配备,全球世界货运90%以上都是经过集装箱完结,集装箱首要包含一般货品集装箱、罐式集装箱和冷藏集装箱。集装箱的智能化和信息化是影响现代物流的一个关键因素,由于集装箱作为物流中心配备没有智能化,导致整个供应链的信息孤立,整个供应链的信息流的不疏通,是影响现代物流功率的一个关键因素[1][2][3]。此外,罐式集装箱首要运送液态物品和风险化学品,罐式集装箱涉及到风险化学品的运送和仓储的安全,世界社会迫切需求智能化的罐式集装箱来实时监测自身的状况和呈现异常时进行自动操控,保证运送和仓储的风险化学品的安全[4]。关于冷藏集装箱,食物、药品等冷链物品,在发达国家为保证食物安全,根本都是经过冷藏集装箱来完结,我国运用冷藏集装箱完结冷链运送的趋势也越来越显着,但集装箱在冷链下要保证可监测和可监控,才可保证冷链食物药品等物品的运送安全和在途安全,才可保证食物药品等除出产和出售环节安全外,运送和仓储环节的安全。

  因而,作为物流运送配备的中心的集装箱,在现代快速物流、货运安全、货运监管、世界反恐、和智能供应链的职业需求下,迫切需求智能化、信息化,即完结集装箱在供应链和物联网下的可视、可监测和可操控。

  根据无线传感网技能规划长途监控体系在各种监控体系中得到了广泛的运用,如军事范畴、土壤环境监测、农业及工业操控等范畴。作为信息收集的中心部件,智能终端节点规划的好坏直接影响监测体系的功能与功能。文献[5]以节能为方针,规划了无线传感节点,并完结一个小型无线传感网络的建立,完结节点级节能和网络级节能的自适应操控发射功率。文献[6]以可靠性高、抗干扰才能强、本钱低价和体积细巧为规划方针,根据单片机技能和少数外围电路规划了完好丈量体系。

  本文针对现在集装箱物流业提出的智能化与安全问题,要求研讨开发智能传感器用于物流进程的监测与盯梢,本文开发了一套根据甚低功耗无线通信技能ZigBee的智能温湿度传感器节点。本规划选用CC2530射频芯片及DHT21数字温湿度传感器,在ZigBee协议栈的基础上进行运用开发。

  DHT21数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它运用专用的数字模块收集技能和温湿度传感技能,保证产品具有极高的可靠性与杰出的长时刻稳定性。传感器包含一个电容式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高功能8位单片机相衔接。因而该产品具有质量杰出、呼应快、抗干扰才能强、性价比极高级长处。每个DHT21传感器都在极为准确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的方式储存在OTP内存中,传感器内部在检测信号的处理进程中要调用这些校准系数。单线制串行接口,使体系集成变得简易便利。超小的体积、极低的功耗,信号传输间隔可达20米以上,使其成为各类运用乃至最为严苛的运用场合的最佳挑选。产品为4 针单排引脚封装,衔接便利,特别封装方式可根据用户需求而供给。

  SIM300 结构细巧,外形尺度仅40mm*33mm*2.85mm,简直可满意一切对产品尺度有要求的工业运用,比方智能电话,掌上电脑和其他移动设备。模块与移动运用设备经过一个60引脚的板衔接器相连,它供给了除了RF 天线接口的其他一切模块与开发板的硬件接口。

  SIM300内部集成了TCP/IP协议栈,而且扩展了TCP/IP AT指令,运用户使用该模块开发数据传输设备变得特别简略、便利。

  整个温湿度实时监控体系由两个根据RF无线通讯协议的模块组成,一个是温湿度收集模块,一个是温湿度监控模块。而用户查询模块则是由一个GPRS模块跟电脑COM口通讯以完结让用户查询相关信息,体系结构图如图1所示。

  温湿度收集模块由温湿度收集、无线传输两个方面组成。温湿度传感器DHT21收集到的数据是数字信号,经过跟单片机串口通讯将当时的温度、湿度数据传送给CC2530,CC2530将得到的40BIT信号处理得出温度、湿度的值,经过RF模块将数据发送给温湿度监控端。

  温湿度监控端将RF模块接收到的数据传送给上位机做进一步的处理。此体系是点对点的传输,假如将发射端的节点添加,则变成了一个能一起处理多个集装箱温湿度实时监控的体系。

  硬件规划的时分,咱们选用了TI公司配套的Z—STACK 协议栈,由于独自开发RF通讯协议需求较长的开发周期,而TI公司供给的协议栈现已可以完结温湿度实时监控的意图。但该通讯协议有一个缺陷是写程序的时分不知道它的内核,因而会呈现一些不兼容状况,需求重复调试程序。

  智能监测终端节点规划的首要技能指标:(1)电源:+5V,抗干扰才能脉冲110V;(2)工作温度: -20℃~+70℃;(3)模块具有互换性,可便利拆开; (4)监控渠道能办理的节点数量不限;(5)低功耗的要求,接连运转时刻2-3年;(6)防爆等级:契合国家IIB级防爆要求。