CN102781062B - 通信调度方法、系统及监测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通信调度方法、系统及监测系统和方法。其中，通信调度方法应用于包括第一网关和第二网关的通信系统，所述第一网关和所述第二网关位于同一列火车的不同车厢上，在火车的行进方向上，所述第一网关位于所述第二网关之前，所述第一网关与所述第二网关之间通过短距离无线通信信道进行通信，所述通信调度方法包括：所述第一网关采集当前位置的第一蜂窝网信号强度信息，并通过短距离无线通信信道发送给所述第二网关；所述第二网关接收并根据所述第一蜂窝网信号强度信息预测自身前方路段的第二蜂窝网信号强度；所述第二网关根据所述第二蜂窝网信号强度的预测结果进行蜂窝网通信信道数据发送时间和发送数量的调度。本发明能够减少能耗。

Description

通信调度方法、系统及监测系统和方法

技术领域

本发明涉及无线传感器网络技术领域，尤其涉及一种通信调度方法、系统及监测系统和方法。

背景技术

无线传感器网络是由大量传感器节点以自组织方式构成的多跳无线网络系统,其目的是协同地感知、采集、处理和传输网络覆盖区域内感知对象的监测信息,并报告给用户。无线传感器网络融合了传感技术、嵌入式技术、无线网络技术、分布式智能信息处理等技术，具有规模大、成本低、组网灵活等特点，已经广泛应用于军事、科研、工业监控、医疗等领域。

物流领域是无线传感器网络的重要应用领域。运输过程中，货物状态的实时监测是传感器网络重要的应用之一。在火车货物运输实时监测的应用中，每列货车由几十节车厢组成，每节车厢上部署一个网关和若干个传感器节点。传感器节点可以感知运输货物的温度、湿度、回潮率和烟雾等信息，并可以通过短距离无线通信协议发送给网关。网关一方面收集传感器节点的信息，另一方面需要将收集到的信息通过蜂窝网络发送到远程服务器，进行进一步的数据存储和实时分析处理。

蜂窝网由其高覆盖率、移动切换性好、低资费等特点成为目前移动接入的首选。但是蜂窝网络固有高功耗的特点，尤其在数据业务模式下，使得在列车货物运输监测中，使用电池供电的网关模块的能耗问题成为影响其性能的关键问题之一。

在蜂窝网络中，能量控制和信道编码都是必须要实现的功能，移动终端的发送功率及发送速率存在多个等级，其可以根据环境中测得的环境参数进行实时调整，例如接收电平信号等级等。其目的主要是降低移动终端的能耗、提高数据速率和减少设备间的干扰。而功率控制和传输速率的控制是与当前位置的信号强度相关的。因此，当在信号质量好的地方进行通信时，可以通过降低发送功率和提高发送速率，来降低每比特能耗。

在火车货物运输应用中，部署于火车车厢上的网关，正是经历着一个时变的信道，信道质量随着火车的运行呈现高低变化。因此可以通过控制数据包的发送时间，使数据包在信号质量好的地方进行发送，从而能够节省能量。

由于蜂窝通信中，基站的位置相对固定，其参数也在一定的时间内保持不变，因此，信号强度呈现出很强的位置相关性。即，在同一个地理位置处，不同时间内测得的蜂窝网信号强度变化不大。可以利用蜂窝网信号强度在地理位置上的相关性，预先测量好所要经过地理位置的信号强度值进行数据包的发送调度。

针对这个基本思路已经有些研究：利用人活动的规律性，即每天行走的路线差别不大，现有工作基于蜂窝网络信号强度的空间相关性，预先测量道路的信号变化轨迹，在此后经过此路段时，利用历史信号强度轨迹，进行数据包发送时间和位置的调度。

但是，基于历史轨迹的方法并不适用于铁路货物运输的数据发送，一是因为火车运输线路较长，预先测量会增加额外的工作量；二是因为火车上装载的货物及货物运输的目的地不尽相同，在中间站点可能会进行列车车厢的重组操作，使得无法估计每个车厢的运输路线。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种通信调度方法、系统及监测系统和方法，减少能耗。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种通信调度方法，应用于包括第一网关和第二网关的通信系统，所述第一网关和所述第二网关位于同一列火车的不同车厢上，在火车的行进方向上，所述第一网关位于所述第二网关之前，所述第一网关与所述第二网关之间通过短距离无线通信信道进行通信，所述通信调度方法包括：

所述第一网关采集当前位置的第一蜂窝网信号强度信息，并通过短距离无线通信信道发送给所述第二网关；

所述第二网关接收并根据所述第一蜂窝网信号强度信息预测自身前方路段的第二蜂窝网信号强度；

所述第二网关根据所述第二蜂窝网信号强度的预测结果进行蜂窝网通信信道数据发送时间和发送数量的调度。

进一步地，上述通信调度方法还可具有以下特点，所述蜂窝网为通用无线分组业务网、第三代移动通信技术网或全球微波互联接入网。

为解决上述技术问题，本发明还提出了一种通信调度系统，包括至少两个网关，所述至少两个网关中的每一个网关位于同一列火车的不同车厢上，所述至少两个网关之间通过短距离无线通信信道进行通信，所述网关包括：

采集模块，用于采集本车厢当前位置的第一蜂窝网信号强度信息；

第一短距离通信模块，用于通过短距离无线通信信道将所述第一蜂窝网信号强度信息发送给第一网关以及接收第二网关发送的第二蜂窝网信号强度信息，所述第一网关为在火车行进方向上位于本车厢后面车厢上的网关，所述第二网关为在火车行进方向上位于本车厢前面车厢上的网关；

预测模块，用于根据所述第一短距离通信模块所接收的第二蜂窝网信号强度信息预测前方路段的蜂窝网信号强度；

调度模块，用于根据所述预测模块的预测结果进行蜂窝网数据发送时间和发送数量的调度。

进一步地，上述通信调度系统还可具有以下特点，所述蜂窝网为通用无线分组业务网、第三代移动通信技术网或全球微波互联接入网。

为解决上述技术问题，本发明还提出了一种监测系统，应用于火车货物运输过程中的货物状态监测，所述监测系统包括远程服务器以及设置于火车车厢上的监测单元，所述监测单元包括网关和传感器，其中：

所述传感器包括：

传感模块，用于按照预设周期周期性地采集本车厢上货物的监测数据；

第二短距离通信模块，用于通过短距离无线通信信道将所述监测数据发送给所述网关；

所述网关包括：

采集模块，用于采集本车厢当前位置的第一蜂窝网信号强度信息；

第一短距离通信模块，用于通过短距离无线通信信道将所述第一蜂窝网信号强度信息发送给第一网关、接收第二网关发送的第二蜂窝网信号强度信息、以及接收所述传感器发送的监测数据，所述第一网关为在火车行进方向上位于本车厢后面车厢上的网关，所述第二网关为在火车行进方向上位于本车厢前面车厢上的网关；

预测模块，用于根据所述第一短距离通信模块所接收的第二蜂窝网信号强度信息预测前方路段的蜂窝网信号强度；

调度模块，用于根据所述预测模块的预测结果进行蜂窝网数据发送时间和发送数量的调度；

第一蜂窝网通信模块，用于根据所述调度模块所调度的蜂窝网数据发送时间和发送数量，通过蜂窝网络将所述第一短距离通信模块接收的监测数据发送给所述远程服务器；

所述远程服务器包括：

第二蜂窝网通信模块，用于通过蜂窝网络接收所述第一蜂窝网通信模块发送的监测数据；

处理模块，用于对所述第二蜂窝网通信模块接收的监测数据进行分析处理。

进一步地，上述监测系统还可具有以下特点，所述监测数据包括温度信息、湿度信息、回潮率信息、车厢内烟雾信息、特殊气体信息、门磁信息、全球定位系统GPS信息中的任意一种或多种。

进一步地，上述监测系统还可具有以下特点，所述监测单元的数量等于火车车厢的数量。

为解决上述技术问题，本发明还提出了一种监测方法，应用于上述的监测系统，包括：

设置于火车车厢上的传感器周期性唤醒，采集本车厢内货物的监测信息，并通过短距离无线通信信道发送给本车厢上的网关；

所述网关通过短距离无线通信信道接收所述监测信息和第二网关发送的第二蜂窝网信号强度信息，并根据所述第二蜂窝网信号强度信息预测自身前方路段的蜂窝网信号强度，所述第二网关位于在火车行进方向上本车厢的前面车厢上；

所述网关根据预测结果调度蜂窝网数据发送时间和发送数量，将所述监测信息通过蜂窝网通信信道发送给远程服务器；

所述远程服务器通过蜂窝网通信信道接收所述监测数据，并对所述监测数据进行分析处理。

进一步地，上述监测方法还可具有以下特点，所述监测数据包括温度信息、湿度信息、回潮率信息、车厢内烟雾信息、特殊气体信息、门磁信息、全球定位系统GPS信息中的任意一种或多种。

进一步地，上述监测方法还可具有以下特点，还包括：所述网关采集当前位置的第一蜂窝网信号强度信息，并通过短距离无线通信信道发送给第一网关，所述第一网关位于在火车行进方向上本车厢的后面车厢上。

本发明的通信调度方法、系统及监测系统和方法，利用蜂窝网信号强度在时间和空间上的相关性，进行信号强度的预测，然后根据预测结果进行数据包发送调度，大大减少了能耗，而且，避免了预先测量而增加额外的工作量，且满足实时的要求。

附图说明

图1为本发明实施例中通信调度方法的流程图；

图2为用于证明信号强度空间相关性的汽车实验结果图；

图3为用于证明信号强度空间相关性的火车实验结果图；

图4为信号强度预测原理图；

图5为本发明实施例中通信调度系统的结构框图；

图6为图5中第一网关100的内部结构框图。

具体实施方式

本发明的主要构思是：利用火车上前后两个车厢的网关先后经过相同位置的特点，使用前面网关测量的信号强度来帮助后面网关进行信号强度的预测和数据包发送的调度。这里，前面网关是指在火车行进方向上处于火车前部车厢上的网关，后面网关是指在火车行进方向上处于火车后部车厢上的网关。

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明实施例中通信调度方法的流程图。图1所示的通信调度方法应用于包括第一网关和第二网关的通信系统，其中，第一网关和第二网关位于同一列火车的不同车厢上，在火车的行进方向上，第一网关位于第二网关之前，第一网关与第二网关之间通过短距离通信信道进行通信。第一网关和第二网关都具有短距离通信模块(例如zigbee模块等)。如图1所示，该通信调度方法包括如下步骤：

步骤101，第一网关采集当前位置的第一蜂窝网信号强度信息并发送给第二网关；

具体地，第一网关可以按照预设周期周期性地采集当前位置的当前使用基站的基站ID和第一蜂窝网信号强度信息。这里，第一蜂窝网信号强度信息是第一网关测得的蜂窝网信号强度信息。实际上，每个火车车厢上的网关都是一样的，都是接收其前面车厢上网关的蜂窝网信号强度信息，然后根据该前面车厢上网关的蜂窝网信号强度信息预测自身在前方路段的蜂窝网信号强度信息，以及采集自身当前的蜂窝网信号强度信息，并将自身当前的蜂窝网信号强度信息发送给后面车厢上的网关，供后面车厢上的网关进行预测。

其中，蜂窝网可以为GPRS(GeneralPacketRadioService，通用无线分组业务)网、3G(3rd-Generation，第三代移动通信技术)网、WIMAX(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，全球微波互联接入)网等。

步骤102，第二网关接收并根据第一网关发送的第一蜂窝网信号强度信息预测自身前方路段的第二蜂窝网信号强度；

这里，第二蜂窝网信号强度信息是预测得到的第二网关在前方路段的蜂窝网信号强度信息。

这里，利用了火车运输应用的特点和信道时空相关的特性，即同一列火车上的车厢经过的路线是相同，它们将在一个较短的时间间隔内经过相同的地理位置。而蜂窝网络信号强度在时间和空间上具有很强的相关性，在一个较小的时间间隔内，蜂窝网在相同位置点的信道变化不大。图2与图3是一组用于证明信号在空间上的相关性的实验结果图。其中，图2是在汽车上进行的实验，使用4个网关部署于一辆汽车的顶部，测得的信号强度变化。图3是在火车上进行的实验，使用4个网关部署与不同的车厢得到信号强度的变化。从这图2和图3可以看出信号强度在空间上具有较强的相关性。利用这个特性，可以使用位于列车前部的网关采样的信号强度对当前网关将要经过的位置的信号强度进行预测。具体说明如图4所示。

如图4所示，假设一列火车有两个车厢，前面车厢上的网关称为头网关，后面车厢上的网关称为尾网关。在T1时间，头网关位于A点，尾网关位于B点，则头网关可以将位置AB之间的蜂窝网信号强度告诉尾网关，在随后的T1到T2这段时间内，尾网关可以利用头网关所告知的蜂窝网信号强度信息对未来的蜂窝网信号强度进行预测。由于火车一直在向前运行，这个过程是迭代进行的，尾网关总能比头网关提前知道头网关将要经历路程的蜂窝网信号强度信息，直到到达终点站。

步骤103，第二网关根据步骤102的预测结果进行蜂窝网数据发送时间和发送数量的调度。

当获得预测信号强度后，就可以进行数据发送的调度，目的是使得尽量多的数据能在信号强度好的地方进行发送，从而提高能量的利用率。但是，并不是所有数据都可以在信号强度好的地方进行发送。这是因为监测数据有时效特性，即每个监测到的数据包必须在一个限制时间内发送出去，若间隔太长则某些数据就变得没有实际意义，影响实时响应。因此，调度算法必须满足时延的限制。

本发明实施例的通信调度方法，利用蜂窝网信号强度在时间和空间上的相关性，进行信号强度的预测，然后根据预测结果进行数据包发送调度，大大减少了能耗，而且，避免了预先测量而增加额外的工作量，且满足实时的要求。

本发明还提出了一种通信调度系统，用以实施上述的通信调度方法。

本发明的通信调度系统包括至少两个网关，该至少两个网关中的每一个网关位于同一列火车的不同车厢上，该至少两个网关之间通过短距离无线通信信道进行通信，本发明的通信调度系统中，每个网关的结构都是相同的。

图5为本发明实施例中通信调度系统的结构框图。如图5所示，本实施例中，通信调度系统包括第一网关100和第二网关200，第一网关100和第二网关200位于同一列火车的不同车厢上，第一网关100与第二网关200之间通过短距离无线通信信道进行通信。第一网关100和第二网关200中都具有短距离无线通信模块(如zigbee模块等)。

图5中，第一网关100和第二网关200的内部结构是相同的，下面以第一网关100为例，说明本发明的通信调度系统中每个网关的内部结构。

图6为图5中第一网关100的内部结构框图。如图6所示，第一网关100包括采集模块110、第一短距离通信模块120、预测模块130和调度模块140。其中，采集模块110用于采集本车厢当前位置的第一蜂窝网信号强度信息。其中，本车厢是指第一网关100所在的车厢。第一短距离通信模块120用于通过短距离无线通信信道将采集模块110采集的第一蜂窝网信号强度信息发送给后面网关以及接收前面网关发送的第二蜂窝网信号强度信息，其中，后面网关为在火车行进方向上位于本车厢后面车厢上的网关，前面网关为在火车行进方向上位于本车厢前面车厢上的网关。预测模块130用于根据第一短距离通信模块120所接收的第二蜂窝网信号强度信息预测本车厢前方路段的蜂窝网信号强度。调度模块140用于根据预测模块130的预测结果进行蜂窝网数据发送时间和发送数量的调度。

第一网关100的内部还可以包括蜂窝网通信模块。蜂窝网通信模块用于通过蜂窝网通信信道进行数据交换。

其中，蜂窝网可以为GPRS网、3G网、WIMAX网等。

图5所示通信调度系统的工作流程如图1所示，此处不再赘述。

本发明实施例的通信调度系统，利用蜂窝网信号强度在时间和空间上的相关性，进行信号强度的预测，然后根据预测结果进行数据包发送调度，大大减少了能耗，而且，避免了预先测量而增加额外的工作量，且满足实时的要求。

本发明还提出了一种监测系统，该监测系统应用于火车货物运输过程中的货物状态监测。该监测系统包括远程服务器以及设置于火车车厢上的监测单元。监测单元的数量可以等于火车车厢的数量。监测单元进一步包括网关和传感器。在货运列车上的每个车厢上部署网关和传感器。传感器用于对本车厢内的货物状态进行监测，采集各种监测数据，并将监测数据通过短距离通信信道发送给本车厢的网关。网关用于根据前面车厢上网关的蜂窝网强度信息预测本车厢前方路段的蜂窝网强度信息，并根据预测结果调度蜂窝网数据发送时间和发送数量，然后按照调度的数据发送时间和发送数量通过蜂窝网通信信道将监测数据发送给远程服务器。远程服务器通过蜂窝网通信信道接收监测数据，并对监测数据进行分析处理，从而完成对火车上货物状态的监测。

其中，监测单元的传感器包括传感模块和第二短距离通信模块。传感模块用于按照预设周期周期性地采集本车厢上货物的监测数据。第二短距离通信模块用于通过短距离无线通信信道将传感模块所采集的监测数据发送给网关。其中，监测数据可以包括温度信息、湿度信息、回潮率信息、车厢内烟雾信息、特殊气体信息、门磁信息、全球定位系统GPS信息等等。相应地，传感模块可以包括温度传感单元、湿度传感单元、回潮率传感单元、烟雾传感单元、特殊气体传感单元、门磁传感单元、GPS传感单元等。当不进行数据采集和信息发送时传感器进入休眠状态。可以根据监测的货物及监测要求的不同，将传感器的各个传感单元部署于货物内部或者环境中，并开启电源。

其中，监测单元的网关包括采集模块、第一短距离通信模块、预测模块、调度模块和第一蜂窝网通信模块。采集模块用于采集本车厢当前位置的第一蜂窝网信号强度信息。第一短距离通信模块用于通过短距离无线通信信道将第一蜂窝网信号强度信息发送给第一网关(这里指在火车行进方向上位于本车厢后面车厢上的网关)、接收第二网关(这里指在火车行进方向上位于本车厢前面车厢上的网关)发送的第二蜂窝网信号强度信息、以及接收监测单元的传感器发送的监测数据。预测模块用于根据第一短距离通信模块所接收的第二蜂窝网信号强度信息预测本车厢前方路段的蜂窝网信号强度。调度模块用于根据预测模块的预测结果进行蜂窝网数据发送时间和发送数量的调度。第一蜂窝网通信模块用于根据调度模块所调度的蜂窝网数据发送时间和发送数量，通过蜂窝网络将第一短距离通信模块接收的监测数据发送给远程服务器。

其中，监测系统中的远程服务器包括第二蜂窝网通信模块和处理模块。第二蜂窝网通信模块用于通过蜂窝网络接收网关的第一蜂窝网通信模块发送的监测数据。处理模块用于对第二蜂窝网通信模块接收的监测数据进行分析处理。

由于火车上不同车厢中的网关都沿铁路运行，它们将依次经过相同的地理位置，则前面网关测得的蜂窝网信号强度与后面网关在同样位置处测得的蜂窝网信号强度会有很大的相关性。本发明的监测方法利用蜂窝网信号强度在时间和空间上相关性，进行蜂窝网信号强度的预测，从而通过数据包发送调度达到减小能耗的目的。

本发明实施例的监测系统，利用蜂窝网信号强度在时间和空间上的相关性，进行信号强度的预测，然后根据预测结果进行数据包发送调度，大大减少了能耗，而且，避免了预先测量而增加额外的工作量，且满足实时的要求。

本发明的监测系统采用如下的监测方法对火车货物运输过程中的货物状态进行监测：

设置于火车车厢上的传感器周期性唤醒，采集本车厢内货物的监测信息，并通过短距离无线通信信道发送给本车厢上的网关；

本车厢上的网关通过短距离无线通信信道接收监测信息和第二网关(此处指在火车行进方向上处于本车厢前面车厢上的网关)发送的第二蜂窝网信号强度信息，并根据第二蜂窝网信号强度信息预测自身前方路段的蜂窝网信号强度；

本车厢上的网关根据预测结果调度蜂窝网数据发送时间和发送数量，将监测信息通过蜂窝网通信信道发送给远程服务器；

远程服务器通过蜂窝网通信信道接收监测数据，并对监测数据进行分析处理。

本发明的监测方法还可以包括如下步骤：本车厢上的网关采集当前位置的第一蜂窝网信号强度信息，并通过短距离无线通信信道发送给第一网关(此处指在火车行进方向上处于本车厢后面车厢上的网关)，以供第一网关预测其前方路段的蜂窝网信号强度。

其中，监测数据可以包括温度信息、湿度信息、回潮率信息、车厢内烟雾信息、特殊气体信息、门磁信息、全球定位系统GPS信息等等。

本发明实施例的监测方法，利用蜂窝网信号强度在时间和空间上的相关性，进行信号强度的预测，然后根据预测结果进行数据包发送调度，大大减少了能耗，而且，避免了预先测量而增加额外的工作量，且满足实时的要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种通信调度方法，其特征在于，应用于包括第一网关和第二网关的通信系统，所述第一网关和所述第二网关位于同一列火车的不同车厢上，在火车的行进方向上，所述第一网关位于所述第二网关之前，所述第一网关与所述第二网关之间通过短距离无线通信信道进行通信，所述通信调度方法包括：

所述第一网关采集当前位置的第一蜂窝网信号强度信息，并通过短距离无线通信信道发送给所述第二网关；

所述第二网关接收并根据所述第一蜂窝网信号强度信息预测自身前方路段的第二蜂窝网信号强度；

所述第二网关根据所述第二蜂窝网信号强度的预测结果进行蜂窝网通信信道数据发送时间和发送数量的调度。

2.根据权利要求1所述的通信调度方法，其特征在于，所述蜂窝网为通用无线分组业务网、第三代移动通信技术网或全球微波互联接入网。

3.一种通信调度系统，其特征在于，包括至少两个网关，所述至少两个网关中的每一个网关位于同一列火车的不同车厢上，所述至少两个网关之间通过短距离无线通信信道进行通信，所述网关包括：

采集模块，用于采集本车厢当前位置的第一蜂窝网信号强度信息；

第一短距离通信模块，用于通过短距离无线通信信道将所述第一蜂窝网信号强度信息发送给第一网关以及接收第二网关发送的第二蜂窝网信号强度信息，所述第一网关为在火车行进方向上位于本车厢后面车厢上的网关，所述第二网关为在火车行进方向上位于本车厢前面车厢上的网关；

预测模块，用于根据所述第一短距离通信模块所接收的第二蜂窝网信号强度信息预测前方路段的蜂窝网信号强度；

调度模块，用于根据所述预测模块的预测结果进行蜂窝网数据发送时间和发送数量的调度。

4.根据权利要求3所述的通信调度系统，其特征在于，所述蜂窝网为通用无线分组业务网、第三代移动通信技术网或全球微波互联接入网。

5.一种监测系统，其特征在于，应用于火车货物运输过程中的货物状态监测，所述监测系统包括远程服务器以及设置于火车车厢上的监测单元，所述监测单元包括网关和传感器，其中：

所述传感器包括：

传感模块，用于按照预设周期周期性地采集本车厢上货物的监测数据；

第二短距离通信模块，用于通过短距离无线通信信道将所述监测数据发送给所述网关；

所述网关包括：

采集模块，用于采集本车厢当前位置的第一蜂窝网信号强度信息；

第一短距离通信模块，用于通过短距离无线通信信道将所述第一蜂窝网信号强度信息发送给第一网关、接收第二网关发送的第二蜂窝网信号强度信息、以及接收所述传感器发送的监测数据，所述第一网关为在火车行进方向上位于本车厢后面车厢上的网关，所述第二网关为在火车行进方向上位于本车厢前面车厢上的网关；

预测模块，用于根据所述第一短距离通信模块所接收的第二蜂窝网信号强度信息预测前方路段的蜂窝网信号强度；

调度模块，用于根据所述预测模块的预测结果进行蜂窝网数据发送时间和发送数量的调度；

第一蜂窝网通信模块，用于根据所述调度模块所调度的蜂窝网数据发送时间和发送数量，通过蜂窝网络将所述第一短距离通信模块接收的监测数据发送给所述远程服务器；

所述远程服务器包括：

第二蜂窝网通信模块，用于通过蜂窝网络接收所述第一蜂窝网通信模块发送的监测数据；

处理模块，用于对所述第二蜂窝网通信模块接收的监测数据进行分析处理。

6.根据权利要求5所述的监测系统，其特征在于，所述监测数据包括温度信息、湿度信息、回潮率信息、车厢内烟雾信息、特殊气体信息、门磁信息、全球定位系统GPS信息中的任意一种或多种。

7.根据权利要求5所述的监测系统，其特征在于，所述监测单元的数量等于火车车厢的数量。

8.一种监测方法，其特征在于，应用于权利要求5至7任一项所述的监测系统，包括：

设置于火车车厢上的传感器周期性唤醒，采集本车厢内货物的监测信息，并通过短距离无线通信信道发送给本车厢上的网关；

所述网关通过短距离无线通信信道接收所述监测信息和第二网关发送的第二蜂窝网信号强度信息，并根据所述第二蜂窝网信号强度信息预测自身前方路段的蜂窝网信号强度，所述第二网关位于在火车行进方向上本车厢的前面车厢上；

所述网关根据预测结果调度蜂窝网数据发送时间和发送数量，将所述监测信息通过蜂窝网通信信道发送给远程服务器；

所述远程服务器通过蜂窝网通信信道接收所述监测数据，并对所述监测数据进行分析处理。

9.根据权利要求8所述的监测方法，其特征在于，所述监测数据包括温度信息、湿度信息、回潮率信息、车厢内烟雾信息、特殊气体信息、门磁信息、全球定位系统GPS信息中的任意一种或多种。

10.根据权利要求8所述的监测方法，其特征在于，还包括：

所述网关采集当前位置的第一蜂窝网信号强度信息，并通过短距离无线通信信道发送给第一网关，所述第一网关位于在火车行进方向上本车厢的后面车厢上。