基于移動互聯技術的冷鏈監測系統設計與實現

陳壹華

摘要：本文針對移動互聯網技術的冷鏈監測系統進行了初步研究，就冷鏈系統的硬件及軟件進行了分析設計，介紹了一種基于移動互聯技術的冷鏈監測系統設計與實現方法，為保障冷鏈安全運輸提供信息技術解決手段。

關鍵詞：移動互聯技術；冷鏈監測；系統設計；實現

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）09-0156-02

隨著現代化科學技術的不斷發展，互聯網技術得到了廣泛的應用，通過互聯網+技術的推廣應用，其已滲透到其他各領域內，冷鏈監測系統就是其典型應用之一。在這種背景下加強互聯技術和冷鏈監測系統之間的設計關系，充分掌握冷鏈監測系統設計，才能在互聯網技術的實際應用過程中，有效的提升冷鏈監測系統的功能性設計，保障冷鏈監測系統在實際技術應用過程中能夠發揮出其應有的監測效果。基于此，本文介紹了一種基于移動互聯技術的冷鏈監測系統設計與實現方法。

1 基于移動互聯技術的冷鏈監測系統整體結構設計

作為醫療和生鮮運輸產業發展中的一項重要保障，冷鏈監測傳輸在現代化社會發展中占據著重要地位[1]。本文提出了一種基于移動互聯技術的冷鏈監測系統，采用功能定位、硬件與軟件設計相結合的現代冷鏈監測技術。

1.1 系統功能分析設計

互聯技術下的冷鏈監測系統在其實際應用過程中應該具有的功能：（1）定位功能。也就是GPS導航功能，以實現冷鏈監測系統運行的路徑和所在的位置的功能定位。（2）數據傳輸功能。通過GPRS收發與以太網聯接，實現數據傳輸功能設計。（3）以太網絡的端口設計。作為冷鏈監測系統的網絡傳輸支持，在其網絡的應用過程中，將網絡傳輸設計建立在實際的系統端口功能設計中，以保障系統應用的網絡傳輸。因此在以太網絡傳輸端口的設計中，要考慮端口的設計兼容性，以確保在設計系統的應用中滿足各種信號傳輸轉換之間的端口應用需求。（4）強化系統設計的數據存儲功能設計。在實際系統的應用中會伴隨著各種數據的傳輸和轉變形成多種數據，因此在這種背景下應該加強對系統設計的數據存儲功能設計，只有加強了對數據存儲功能設計，才能在實際系統的應用中保障數據傳輸的準確性[2]。

1.2 系統硬件設計

1.2.1 采集節點設計

采集節點是針對冷鏈監測系統中的設備溫度節點數據傳輸采集發送而設計的，在實際設計過程中其硬件設計的主要構件采用傳感器和ZigBee射頻芯片。采集節點的系統設計中要從升壓電源模塊的設計著手。在實際冷鏈監測系統的設計中由于系統采集節點體積較小，便于攜帶，因此被廣泛的應用到實際的系統設計中。本文中的系統節點升壓設計采用的是兩節五號干電池作為采集節點的供壓電源進行實際的電源供應作業。采集節點芯片的電源供應電壓應該設定在3-3.3V之間，而實際干電池的使用過程中由于每節干電池的供應電壓是1.5V，因此在實際實驗過程中應該為干電池進行升壓處理工作[3]。升壓電源模塊設計采用的是SP6641升壓電源設計模塊，具體的應用設計是在實際升壓過程中將DC轉換器安裝在電源便攜設備上，在實際系統的應用中該芯片的實際工作限定電壓為0.9-4.5V，最大電流為500mA。具體的設計如圖1所示。

1.2.2 主控節點設計

主控節點設計在冷鏈監測系統的設計中是很重要的一項設計，在實際設計過程中，主控節點的作用是接收和分析采集節點傳輸過來的信息溫度數據，并且將信息溫度數據進行及時的傳輸和轉換，在轉換過程中實現數據傳輸的網絡接入應用，因此本系統設計中將這項設計應用到系統設計中。主空節點設計過程中涉及到的硬件為外接電路口以及ZigBee通信和以太網傳輸轉換接口等[4]。主控節點的設計中包含天線設計、定位設計以及數據傳輸處理設計等。在實際設計過程中只有將主空節點設計好，才能保障在實際冷鏈監測系統的應用中能夠發揮出其應有的作用。主空節點的設計線路轉換如圖2所示。

1.3 系統軟件設計

軟件開發環境采用IAR Embedded Workbench for 8051。在 Z-Stack 基礎上采用C語言編寫程序。包括程序設計、驅動設計和遠程監控軟件設計，用戶可以在OSAL框架上開發應用程序，調用OSAL 提供的相關API 進行多任務編程，將自身的應用程序作為一個獨立的任務完成。

1.3.1 冷鏈監測系統的程序設計

冷鏈監測系統的設計過程，要注重對冷鏈監測系統的程序應用設計。而設計程序的應用，在冷鏈監測系統應用過程中，能有效的將其系統設計和互聯網技術結合在一起。本文系統的設計中，為提升冷鏈監測系統的程序應用穩定性，采用冷鏈監測系統應用中的專用程序設計-- Z-Stack系統操作程序，通過總體的程序任務數據設計，將設計中的INTS信號中斷，在其中斷過程中會為下一步的程序應用提供發射信號。其具體的設計程序如圖3所示。

1.3.2 軟件驅動設計

作為冷鏈監測系統中的重要組成部分，軟件驅動設計在實際系統的軟件設計中占據著重要的位置。只有軟件驅動系統設計能夠滿足冷鏈監測系統中的軟件應用需求，才能在設計系統的設計過程中有效的找準系統設計的關鍵點[5]。為此，從發揮冷鏈監測系統的功能出發，本文在設計中加強對軟件驅動系統的設計：軟件驅動設計中首先要設計的是ZigBee驅動設計，在該軟件驅動的設計過程中主要針對的是該軟件的組網功能設計。針對網絡傳輸端口的數據接收和數據發送設計，完善組網設計的功能性設計，全面提升軟件驅動設計的效果。以保障該設計在實際冷鏈監測系統的運行中，有效的提升系統監測的效果。

1.3.3 遠程監控軟件設計

遠程監控軟件設計是在冷鏈監測系統設計中必備設計內容。在設計過程中由于遠程監控系統設計的特殊性，因此設計過程中要利用好相關的遠程監控軟件進行專門性的數據傳輸轉換監控，在監控的過程中應該不斷地完善數據傳輸的網絡數據接收模塊設計。網絡數據傳輸接收模塊在設計過程中是建立在以GPRS定位和TCP/IP數據接收為準的數據處理中[6]。在監控軟件的設計中要進行監控數據的內部配置設計，也就是說在系統設計過程中，要有針對性的進行專門的數據服務器配置，只有配置好數據傳輸服務器，才能在實際數據處理中有效的將數據傳輸中的數據進行專門性的比對，在數據比對的過程中將數據在高清顯示傳輸器的應用下，進行專門的回傳處理。endprint

2 基于移動互聯技術的冷鏈監測系統設計調試與實驗比對分析

系統開發設計完成后，在投入正式運行前，為確定系統的穩定性與一致性，還要對系統進行傳輸性能測試、組網實驗和固件升級測試，以求證系統的可靠性、安全性和平穩度，最終達到冷鏈監測系統最佳設計效果。

2.1 傳輸性能測試

移動互聯技術下的冷鏈監測系統設計，在其實際信息傳輸的過程中能夠通過電波發送，在信息傳輸發送的過程中要通過移動互聯技術中的定位技術進行專門的傳輸距離估算，在估算的過程中，首先要做的就是對傳輸過程中，無線發射頻率以及無線傳輸過程中的數據端口轉入形式研究。只有在實際系統的設計中找準數據傳輸設計的電波發射干擾設計，才能在實際系統的應用中有效的將系統應用的最大性能發揮出來[7]。傳輸性能的測試對比數據如表1所示。

2.2 組網實驗測試

作為冷鏈監測系統設計中的一項重要設計內容，組網實驗設計在其系統的設計過程中是必不可少的一項設計，也是完善冷鏈監測系統組網功能的必要實驗手段。在組網試驗的測試過程中，采用的是ZigBee組網設計調節模式，因此在實際組網測試的過程中要針對的是整個系統監測運行中的網絡應用測試，只有保障在系統應用中的網絡測試復合基本的冷鏈監測系統網絡應用需求，才能夠在實際的系統設計中將組網設計的功能發揮出來，找準系統設計中的重要性構件設計。

2.3 固件升級測試

冷鏈監測系統作為一種軟件和硬件共同組裝的系統設計，在其實際系統的應用過程中有很多的系統軟件要按照期限進行專門的固件升級，這樣才能在固件升級的過程中有效的發揮出軟件監測的重要性功能。固件升級的形式是針對不同時期內的系統運行狀況對系統做出的維護和升級，在系統維護和升級的過程中實現了系統傳輸中的技術應用需求。因此在現代化冷鏈監測系統的設計中都在不斷地注重對系統設計中的固件升級，只有加強了對系統固件升級的網絡化升級準備，才能全面的提升互聯技術應用下的冷鏈監測系統應用[8]。

3 結語

冷鏈物流是未來發展的必然趨勢，加強對冷鏈監測系統的設計和研究能夠有效的提升系統使用中的穩定性。本文有研究冷鏈監測技術的基礎上，借助互聯技術的應用，通過促進功能設計和軟硬件設計的有效運用，互聯技術和冷鏈監測系統的設計融合，并經設計中專門的數據調試與實驗比對分析，在融合的過程中找準兩者之間融合設計的切入點，從而實現互聯技術應用下的冷鏈監測。當然，物聯網技術下冷鏈物流監測是一項龐大的系統工程，需要各方人才共同探索研究，希望在本文的技術設計研究下，能夠有效的促進冷鏈監測系統設計中的技術應用。

參考文獻

[1]陳宇錚，湯仲喆，倪云峰，等.基于RFID的冷鏈物流監測系統的設計[J].計算機應用與軟件，2013，（02）：263-265.

[2]李曉娜，朱耀庭.基于RFID和傳感技術的冷鏈物流環境監測系統設計[J].物聯網技術，2013，（2）：19-20.

[3]田輝，王玲，崔巖，等.基于J2EE的疫苗冷鏈網絡監測系統設計與實現[J].物流技術，2013，（13）：427-429.

[4]王敏，劉紅日，孫大旭，等.海產品冷鏈物流監測系統設計與實現[J].網絡安全技術與應用，2014，（12）：14-15.

[5]潘金珠，王興元，朱效剛，等.基于物聯網的冷鏈物流監測系統設計[J].物聯網技術，2014，（9）：20-21.

[6]陳雪茹.基于無線傳感網絡的水產品冷鏈物流企業實時監測系統設計[J].物流技術，2014，（12）：80-84.

[7]王義勇，劉忠民.農產品冷鏈物流實時監測系統設計[J].計算機時代，2015，（14）：38-39.

[8]侯國強，李博文，高洪民，等.基于RFID的冷鏈物流安全監測系統的設計與實現[J].工業控制計算機，2016，（08）：93-94.endprint