[实用新型]基于WSN和RFID的农产品冷链在途监控追踪系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及农产品冷链运输、WSN无线通信技术以及RFID技术应用领域，具体是指一种基于WSN和RFID的农产品冷链在途监控追踪系统。

背景技术

目前，我国农产品物流是以常温物流或自然物流形式为主，农产品在物流过程中损失很大。据资料显示，我国水果、蔬菜等农副产品在采摘、运输和储存等物流环节上的损失率在25％～30％。每年果品腐烂近1200万t，蔬菜腐烂1.3亿t，直接经济损失约1000亿元。与工业品不同，农产品是有生命的动物性与植物性产品，容易腐烂变质。为了保证农产品的质量和降低损耗，应该使蔬菜、水果、肉类、蛋奶和水产品等生鲜易腐农产品，在采收、预冷、加工、包装、储存、运输及销售的整个过程中，始终处于所需的生理低温条件，这就需要冷链物流，需要在整个物流过程中实时监测生鲜易腐农产品所处的温度等环境参数，实时监测农产品的品质。

无线传感器网络(WSN)是由大量传感器结点通过无线通信技术形成的多跳自组织网络，具有低成本、体积小、传感器节点密度高以及网络拓扑变化频繁等特点，在工业控制与监测、农业生产、物流、健康和环境监测等方面有着广泛的应用前景。RFID即射频识别技术，属非接触式自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可用于各种恶劣环境，并可识别高速运动物体及多个标签，操作快捷简便。但是RFID自身也存在不足之处，如成本高、需依赖读写器方能搜集数据、抗干扰性较差和有效距离短等。如果将无线传感器网络同RFID结合起来，用前者高达100m的有效半径，形成无线传感器网络，既可进行目标环境监测，又可进行目标物体识别。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种基于WSN和RFID的农产品冷链在途监控追踪系统的架构，不仅结构简单，且组装方便，能自动地对农产品冷链运输过程中的温度、湿度等环境参数进行全方位的管理和监测。该系统架构利用电子技术、传感器技术，实现对农产品冷链运输过程中的温度、湿度等各项基本参数进行实时监测与预警。

本实用新型的具体技术方案如下：

基于WSN和RFID的农产品冷链在途监控追踪系统，其包括车载监控系统，所述车载监控系统包括普通RFID标签、智能节点和网关节点，车载监控系统所包含的多个智能节点按照设定密度摆放在冷藏车内，智能节点之间形成无线传感网络，各智能节点通过现有多跳的方式自动将监测到的温度环境参数和读取到的RFID标签信息传递给车顶的网关节点，网关节点能够通过元器件自带的处理功能对接收的数据进行处理，无需进行软件开发设计。如果需要实时跟踪车辆，可以通过网关节点上的GPS模块来实现。

根据权利要求1所述的基于WSN和RFID的农产品冷链在途监控追踪系统，其特征在于所述智能节点由传感器部分、简化功能的RFID阅读器、WSN无线通信部分、微控制器以及电源模块组成。

进一步的，所述传感器部分由温度、湿度和气敏传感器构成。

进一步的，所述网关节点由MCU、电源模块、ZigBee通信模块、GPS模块、GSM报警模块以及外围电路构成。

进一步的，所述微控制器采用MAXQ2000微控制器，传感器与MAXQ2000通用I/O引脚连接。 

进一步的，所述RFID阅读器部分由RFID阅读器和RFID天线组成，RFID阅读器用于读取冷藏车内农产品上的普通RFID电子标签的编码信息，RFID读写器通过RS-232串口与MAXQ2000连接。

进一步的，所述WSN无线通信部分由射频收发器MRF49XA和RF天线构成，所述MCU采用S3C44B0X芯片。所述ZigBee通信模块选用CC2430芯片和天线构成。所述GPS模块选用中国台湾长天公司的HoluxGR87模块，GPS模块通过UART串行通讯接口实现与S3C44B0X模块的连接；所述电源模块为整个系统提供能量支持，采用微型电池。

本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点及效果：

(1)该系统架构综合利用电子技术、无线传感器技术，集数据实时监测、无线传输及预警等功能于一体，实现对农产品冷链在途运输的监控追踪；