冷链物流监控系统设计

1．2．2 终端软件设计
终端软件设计主要包括传感器状态检测、GPRS数据分组链路控制、数据备份、远程控制、低功耗控制等。传感器状态检测是通过外部中断来处理，单片机通过IO口变化检测各个传感器状态，降低系统功耗、缩短响应时间。GPRS数据分组链路是以UDP的方式与服务器链接，是SIM300的成熟技术，而且SIM300还提供了地理位置信息、实时时间、电池电量，通过AT指令即可获得；通过分析UDP返回的数据包，终端设备可以获得飞行模式起止时间、数据发送间隔、数据采集周期、数据存储深度、温度报警上下限、时间同步等信息。数据备份，把采集的重要信息存储在Flash中用于备份，采用数据压缩处理，使得单片机存储数据深度可达7天以上，而且整个存储空间通过循环覆盖的方式记录，保证了Flash读写均衡。终端软件综合了有效的低功耗软件设计思路。终端系统通过霍尔开关监测工作位置，当离开工作位置时，整个系统完全关闭，处于微安级功耗。
1．2．3 服务器软件设计
终端系统通过UDP的方式与服务器交互数据。服务器端软件端开启了一个Socket监听进程，按照自定义数据的协议接收有效的分组数据，并保存到本地数据库。数据分组中包括了帧头、数据长度、数据、校验位。所有终端上传的数据，通过唯一的ID信息进行管理。在服务器已有的PHP平台上，运行了查看与管理终端数据的网页，网页提供了用户管理终端的平台，用户可以查看冷链整个过程的物品状态，确保物品的安全。如表1所示。

2 系统测试
冷链物品的监控系统在产品化过程中，对产品的外形和性能进行综合考虑，克服了安装、环境恶劣等难题。系统低功耗设计，在电池电量有限的条件下，完成了7天的冷链监控任务，满足冷链的工作时间要求。使用内部Flash可以备份7天的数据，保证系统可以长时间的处于航空模式而不丢失数据。通过网站，可以随时随地地查看当前物品的状态与位置，并可以配置终端的工作参数。根据移动提供的GPRS基站数据库可以得到基站点的有效GPS坐标，可以在地图上显示物品的移动轨迹和对应物品状态。

3 结束语
系统设计采用了单片机硬件低功耗技术与软件低功耗管理技术、低功耗GPRS数据分组传输技术，使得终端的工作时间满足需求。系统利用成熟的服务器数据管理技术与Web网页技术使得冷链管理高效、可靠。经测试，该系统稳定可靠，满足了冷链的要求，在冷链物品的运输过程监控中表现良好。将这种物联网技术应用于物流管理中将是趋势，并且具有广泛的产业需求。