基于 STM32 的冷链物流车载终端的设计.doc
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1、精品论文基于 STM32 的冷链物流车载终端的设计何仲勉,周慧玲(北京邮电大学自动化学院,北京 100876)5摘要:介绍了为冷链物流远程监控应用而设计的基于 STM32 的车载终端,该终端结合 Zigbee和 GPRS 传输技术,在嵌入式系统的支持下完成一系列数据采集、发送、存储和显示的功能。 经过实际的测试表明,该装置满足稳定性、可靠性的设计要求,可以应用在冷链物流远程监控系统中,同时还有良好的可扩展性。10关键词:冷链物流;STM32;Zigbee;GPRS中图分类号:TP277Design of Cold Chain Vehicle Terminal based on STM32HE
2、Zhongmian, ZHOU Huiling15(Automation School, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876) Abstract: This paper design a cold chain vehicle terminal based on stm32 which mainly used for remote monitoring. This terminal combine the Zigbee technology and GPRS technology, possess
3、multi-function including the collection, transmission, save and display of data under the support of embedded system. Final test indicate that the device realize the requirement of stability and20reliability, can be used in cold chain logistics and many other fields.Key words: cold chain logistics;
4、stm32; zigbee; gprs0引言冷链物流是以保护易腐食品发展起来的,被广泛应用于初级农产品、加工食品、生物制25品和药品等流通体系1,我国人口多,地域广,随着社会经济的发展和城市化进程的加快, 人们对于高质量食品的需求增幅很快,由此带来的巨大的冷产品市场需求必将大大促进我国 冷链物流的发展。但是目前我国冷链物流产业发展仍然处于起步阶段,与发达国家相比,硬 件配置不足,关键技术落后,各类设施陈旧,急需建立一个覆盖国内主要地区的完善的冷链 物流网络,为企业和消费者提供一个可控、可管、可信赖、可追溯的全方位物流服务,以节30约社会资源,提高人民生活质量。 冷链物流的核心在于温度的检测和控
5、制,要保证食品运输快速可靠,实时的跟踪监测很有必要,这需要对自动化控制技术与信息管理技术进行综合的应用和创新2。本文由此出发, 提出一款基于嵌入式技术的车载终端的设计方案,该装置能够实时采集和传送车上各类数 据,与监控中心的服务器总共组成一个远程监控系统,使冷链物流拥有快速的反应能力和高35效的管理能力,从而达到以信息技术推动冷链物流整体发展的目的。1整体设计方案1.1远程监控系统设计方案针对冷链物流的具体应用特征3,远程监控系统的监控对象是运输食品的温湿度变化情 况和车辆位置坐标,设计为三个部分:测温节点、车载终端和上位机监控中心,各部分协同40工作,共同完成多数据的采集、传输、分析、处理和
6、命令的发送、执行等操作。整体设计如作者简介:何仲勉(1987),男,研究生,嵌入式系统与测控网络通信联系人:周慧玲(1965-),女,教授,嵌入式系统与测控网络. E-mail: huiling- 6 -图 1 所示。图 1 远程监控系统整体设计测温节点部署在车辆冷藏库中需检测温湿度的关键位置,通过无线的方式进行通讯。节45点带有温湿度传感器,采集的温湿度数据实时发送到车载终端,用电池供电,空闲时处于休 眠状态,定时唤醒进行数据采集和发送的工作以降低功耗。车载终端是基于嵌入式技术的多功能信息采集和传输装置,该装置要求具备多种通用接 口,能够对多种传感器信息进行采集,并且具备近距离和远距离的无线
7、通信功能,同时还有 强大的运算能力,能够在嵌入式操作系统的支持下完成复杂的数据运算处理,最后还能够对50数据进行存储备份且易于查看与转移,是本文主要设计和实现的部分。 上位机监控中心与车载终端建立联络,一方面将接收到的车辆定位数据与车内温湿度监控数据进行分析处理,分类存储,直观显示,另一方面根据综合分析的结果,做出相应决策, 并及时通知各部门部署执行。1.2关键技术实现55本文中,无线通信技术是研究中需要用到的关键技术,近年来在近距离无线通信中用到 的技术主要有蓝牙、Wi-Fi、红外(IrDA)和 ZigBee,对这几种技术的参数比较如表 1 所示:表 1 几种近距离无线通信技术性能比较蓝牙W
8、i-FiIrDAZigBee系统开销较大大小小电池寿命较短短长最长网络节点7302255/65000+物理范围10m100m定向 1m1-100+传输速率1Mbps11 Mbps16bps20/250Kbps传输介质2.4GHz 射频2.4GHz 射频980nm 红外2.4GHz 射频由该表分析可知,红外技术是一种点对点的传输方式,不仅对方向性要求极高还不能有 障碍遮挡,不适合本文使用;Wi-Fi 传输速率最高,可达 11Mbps,传输距离也远,一般用60做大数据量的局域网传输方式,如手机或笔记本电脑的无线上网等,但其功耗过大,不适合 电池供电场合,组网能力也差,本文也不采用;蓝牙技术功耗较大
9、,支持网络节点数有限, 同时传输距离也不理想,抗干扰能力不强,价格也过于昂贵,也不适合本文使用;再看 ZigBee技术,其数据传输速率低、功耗低、成本低、网络容量大、时延短、网络的自组织、自愈能力强4,及其适合应用在无线传感网络中,本文的无线测温节点便选用 ZigBee 技术用于无65线传输技术。远距离无线传输技术主要包括电台,GSM 短消息,CDMA 通讯技术和 GPRS 通讯技术。 电台的传输距离很远,但是工作频段单一,频段内电磁环境恶劣易受干扰,数传协议有一定 的缺陷,可靠性较低,同时模块价格也昂贵,不利于本文使用。GSM 短消息传输时延较大, 可传输的数据量小且价格昂贵,但由于手机的全
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- 基于 STM32 的冷链物流车载终端的设计 物流 车载 终端 设计
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