CN104715299B - 一种基于物联网技术的基酒信息管理方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网技术的基酒信息管理系统及其装置，用于对储存的基酒进行系统管理，该系统包括：RFID传感器模块、系统控制模块、数据处理模块、系统时钟、无线传输模块、视频采集系统模块、环境数据采集模块、门禁控制模块、机械执行机构和系统监控中心模块组成，本发明通过采用RFID自动识别等物联网技术，能对每坛基酒身份进行唯一识别，进入酒窖人员进行身份管理，能对记录人员做好记录，能对酒坛操作进行合法管理，对酒坛操作做好监控记录；同时，能采集酒精浓度、温度、湿度等信息，并根据这些信息判断是否产生报警信息，系统还可以长期保留这些数据，实现对基酒全生命周期过程监控，对基酒物理发酵过程监控具有重要价值。

Description

一种基于物联网技术的基酒信息管理方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种基于物联网技术的基酒信息管理方法及其系统，属于酒管理技术领域。

背景技术

酱香型白酒的酿制工艺要求高粱发酵后酿制的酒（俗称基酒）需要存放在特制的酒坛里窖存一段时间（通常大于3年）才能用于勾兑成品酒，对于酱香型白酒的基酒保存，传统的做法是放在仓库里自然存放，如此保管方法存在以下几个问题：

（一）基酒存储受仓库结构环境制约，规模小、地点分散。依靠茅台镇赤水河沿岸得天独厚的自然生态环境，大大小小的酿酒作坊随处可见，甚至在居民的房前屋后都能看到一坛坛的基酒。这样的基酒存储，规模小，缺乏统一管理，储存的时间不准确，有的储存了很多年，但却廉价的卖给外地酒商，而有的储存时间不足就被用来勾兑成品酒，影响酒的品质。量小还给政府统一管理，科学决策带来了难度，对整合白酒产业链十分不利。

（二）基酒营销市场混乱。近年来，白酒特别是酱香型白酒市场火爆，成品酒企业为了扩大市场销售，大量在市场上采购基酒勾兑成品酒，不法商贩以次充好，严重扰乱了基酒市场的价格秩序，同时，也影响了成品白酒的品质。如此长期下去，对白酒产业将会带来非常严重的影响，因为，质量才是企业的生命。

（三）基酒监管缺位。目前基金的储存、保管、品鉴、采购等各个环节，都是由白酒企业自身完成，这带来了诸多问题。技术上，基酒的身份没有可信的科学依据，完全凭企业自身的商誉和采购人员的信誉去保证；管理上，白酒企业自己管理仓储，管理水平、市场利益等都会对基酒的合理合规使用造成影响，更关键的是，公信力缺乏，真假难以检验，无法鉴别，也不利于探索基酒的可持续发展的策略和方案。

RFID (Radio Frequency Identification)是一种射频识别技术，它是信息数据自动识读、自动采集到计算机的重要方法和手段。在以前使用的自动识别技术中，条形码、IC卡由于各自的技术缺陷在应用上受到限制，而RFID很好地解决了这些问题。从2006年以来，RFID电子标签已经有了20亿只的产量，并且每年还以几何级数增长，其价格不断下降，几十美分的成本让很多物流企业具有承受能力，已经在商贸、海关、民航、铁路、公路、水运、邮政、钢铁、石化、汽车、建材、农业、金融、税收等领域广泛推广应用RFID技术和基于RFID的综合管理信息系统。

RFID用于身份识别也已经广泛应用在商品流通的各个环节，但根据应用领域的不同应用方法和模式也不同。本发明采用基于RFID的电子封条技术，能够记录封闭容器或者其他硬包装是否曾经被偷偷打开，并且能够在被非法开启的时候自动报警的一种验证货物完整性的鉴别技术。电子封条能够实现对于货物的自动识别，将货物的开关状态信息记录到电子标签中，成为货物运输、存放信息的载体，实现从始到终的全程监管。有源电子封条一旦遭到破坏，将会反映给计算机监控系统。

酱香型白酒基酒存储管理目前还是使用传统自然摆放方式，对其身份鉴别是在每个酒坛上挂上一个标明身份的标签，标签内容包括品名、坛号、窖号、生产日期、净重、酒度等，对坛口的密封采用麻绳绑扎封口布和专业薄膜纸覆盖酒坛坛口的方式，对基酒库存的管理是通过登记手工台账进行记录，数据资料的统计和处理依靠手工完成。由于没有信息系统参与，基酒库存状况缺乏准确数据，基酒使用过程难以追踪监管。由于对基酒的管理缺乏统一的规范，当成品酒市场火爆时，很多未达储存年限的、甚至通过食用酒精冒充合格基酒，严重影响了产品质量，扰乱了市场秩序，对白酒产业的长期可持续发展造成了极坏影响。

原酒经过定级、分类后，将进行组合入库储存，库房储存的原酒即为基酒，浓香型基酒的储存时间一般为一年以上，调味酒的储存时间一般在五年以上，由于基酒在储存过程中将发生一系列的化学、物理变化，致使基酒质量发生或好或坏的变化，因此基酒的管理不仅单纯的库房管理，更是动态的基酒质量管理，由于基酒存放时间相对较长，占用资金数额庞大，现在很多企业采用将基酒抵押给银行换取贷款，以减少自有资金的占用，银行又没有基酒的保存条件，只有将基酒存放在生产企业，这对基酒的存储监管就变得更加必要，传统的基酒储存管理模式由于缺乏先进的管理手段，很难达到预期的管理效果，更加无法满足抵押贷款对所抵押货物监管的新业务的要求，所以现有的管理系统存在不足。

发明内容

本发明的目的是提供基于物联网技术的基酒信息管理方法及其系统，能对进入酒窖人员进行身份管理，能对记录人员做好记录，能对酒坛操作进行合法管理，对酒坛操作做好监控记录；同时，能采集酒精浓度、温度、湿度等信息，并根据这些信息判断是否产生报警信息，系统还可以长期保留这些数据，并结合电子封签技术与基酒储存容器（酒坛）的特殊结构，设计了对基酒身份信息的识别和采集装置，并达到对酒坛的有效密封，防止随意开启，同时科学地收集基酒身份数据，实现智能数据处理和监管，以及对白酒生产全过程全生命周期的质量追溯提供基础性数据支持。

一种基于物联网技术的基酒信息管理系统，用于对储存的基酒进行系统管理，该系统包括：RFID传感器模块、系统控制模块、数据处理模块、系统时钟、无线传输模块、视频采集系统模块、环境数据采集模块、门禁控制模块、执行机构模块和系统监控中心模块组成，所述的RFID传感器模块用于标识基酒酒坛身份和关键信息记录，每个基酒酒坛都存储一个RFID传感器标签，每个RFID传感器标签具有全球唯一的EPC编码，在芯片内设置有48位用户数据区，然后将基酒酒坛关键数据写入48位用户数据区，这些数据将通过无线传输模块传递给系统监控中心模块数据库进行统一管理；

所述的系统控制模块是控制RFID基酒身份信息的读取、传输和处理，实现远程无线网络或手持设备读取或写入基酒的身份和酒坛动态信息，当基酒密封RFID标签被打开时，向系统监控中心模块发报警信号，同时监控中心发信号启动视频采集系统模块记录打开过程，并将视频信息传递给监控中心数据永久保存，进行事后追溯；

所述系统时钟模块为传感采集系统提供“黑盒”提钟源，统一底层系统时钟的同时，杜绝关键时钟信息被篡改，可靠标记基酒储存时间戳；

所述数据处理模块，对传感信息数据进行融合处理，根据需要发送给控制模块进行控制，实现执行机构的打开和关闭；同时通过对控制模块读取的信息和采集到的数据进行处理，实现RFID标签信息的更新，并根据采集的外部环境数据进行比较和分析，从而判断仓库内的异常环境状况，然后通过声音和LED显示屏发出相应的提示和报警；

所述无线传输模块将基酒身份数据和环境参数信息、数据处理产生的控制信息、视频数据等以无线射频Zigbee的传输方式发送给系统监控中心模块进行存储和管理；

所述的视频采集系统模块是通过摄像头抓取基酒仓库环境录像，监控基酒仓储过程，当酒坛标签被开启时，将启动摄像装置记录开启过程，并通过无线网络传递给系统监控中心模块，实现过程追溯；

所述的执行机构模块是基酒酒坛密封后，通过锁紧机构进行坛盖锁紧，需要打开时，通过外部手持设备发指令给系统控制模块，控制模块进行分析后，启动机械执行机构完成开锁动作，同时通过无线网络给控制中心发启动摄像申请，完成开坛过程记录；

所述的环境数据采集模块通过收集部署在基酒仓库中的酒精浓度传感器、温度传感器、湿度传感器等检测的环境数据，通过无线网络传递给系统控制中心，系统控制中心将接收到的环境数据显示在室外LED屏和电脑监控屏上，并根据预先设定的阈值实现超限报警；

所述的门禁控制模块为门禁读卡器，负责读取人员标签信息，判断人员合法性，操作人员在操作时通过配备的人员卡对门禁读卡器进行刷卡，由门禁读卡器读取人员标签信息，进行判断；

所述的系统监控中心模块是完成系统管理的核心单元，实现数据接收存储转发控制，并通过网络服务给外部用户提供数据查询和信息浏览；

所述的数据处理模块是对系统收集的外部数据，系统数据库中存储的内部数据，发生异常变化数据等进行比较、统计、转换、分析的数据单元，为系统监控中心模块提供数据支持；

首先将RFID传感器模块安装在酒坛颈部，该坛酒的基本信息通过无线传输模块发送给系统监控中心模块数据库，RFID传感器模块进入开启监控状态，当需要开启酒坛时，持授权的手持读卡器对RFID传感器模块发开启命令，数据处理模块对接收命令解密，满足开启要求，系统控制模块启动执行机构模块进行开锁，同时通知系统监控中心模块启动视频采集系统模块记录开锁过程，直到重新闭锁，如果采集装置监控到锁被非法打开或者开启命令未经授权，则将通过无线传输模块发出报警信息和启动视频采集系统模块，系统监控中心收到信息后将发出RFID传感器模块非法开启的信号和启动视频采集系统模块开始记录现场情况。

RFID传感器标签包括RFID人员标签和RFID酒坛标签，RFID人员标签用于存放酒厂、银行、酒交所相关人员信息，RFID酒坛标签用于签存放与酒坛所装基酒相关信息。

RFID读写设备包括手持RFID读取设备，手持RFID读取设备用于负责读取酒坛标签信息，并将读取到的标签信息传送给系统控制管理软件。

手持RFID读取设备是专用于读取RFID标签的无线射频移动读写器，能够通过编程实现对读出数据的处理，并能通过无线网络将收集到的数据发送到系统控制中心。

所述的环境参数采集模块，是对基酒仓库的环境数据进行收集，比如通过温度传感器收集酒库实时温度，通过酒精度传感器收集酒库实时酒精浓度等，并把收集到的数据传送到系统控制中心进行数据处理。

后台系统根据操作人员卡号授权信息，决定是否打开酒窖门，再根据操作人员卡号信息，决定是否有权对酒坛进行操作，并安装摄像系统监控，后台系统还负责将传感器采集器采集来的传感器信息进行判断以决定后续操作。

摄像系统为摄像装置，摄像装置将对应酒坛所在区域，拍摄并录像，记录操作人员对酒坛的操作。

RFID门禁读卡设备为门禁读卡器，负责读取人员标签信息，判断人员合法性。

基酒酒坛关键数据包括存储时间、来源车间、存酒重量。

一种基于物联网技术的基酒信息管理装置，身份识别与信息采集装置由RFID传感器模块、系统控制模块、数据处理模块、系统时钟模块、无线传输模块、视频采集系统模块、环境数据采集模块、门禁控制模块、执行机构模块、系统监控中心模块和系统总线组成，RFID传感器模块、系统控制模块、数据处理模块和执行机构模块的输出端通过系统总线与系统监控中心模块的输入端相连接，系统时钟模块、视频采集系统模块、无线传输模块、门禁控制模块和环境数据采集模块与系统监控中心模块相连接，RFID传感器模块与手持读写器相连接。

环境数据采集模块与温度传感器、湿度传感器、酒精度传感器相连接。

门禁控制模块与门禁卡相连接。

系统控制模块或数据处理模块通过系统总线与无线传输模块或视频采集系统模块连接后与系统监控中心模块相连接。

执行机构模块包括锁紧机构，锁紧机构设置在酒坛盖上，锁紧机构包括钢丝铰链和电磁铁，钢丝铰链设置在两个电磁铁之间。

由于采用了本发明的技术方案，本发明通过采用RFID自动识别等物联网技术，能对每坛基酒身份进行唯一识别，进入酒窖人员进行身份管理，能对记录人员做好记录，能对酒坛操作进行合法管理，对酒坛操作做好监控记录；同时，能采集酒精浓度、温度、湿度等信息，并根据这些信息判断是否产生报警信息，系统还可以长期保留这些数据，实现对基酒全生命周期过程监控，对基酒物理发酵过程监控具有重要价值。

附图说明

图1为本发明基于物联网技术的基酒信息管理方法及其系统的结构示意图；

图2本发明基于物联网技术的基酒信息管理方法及其系统的流程示意图；

图3为本发明锁紧机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案作进一步详细地说明。

一种基于物联网技术的基酒信息管理系统及其装置，身份识别与信息采集装置由RFID传感器模块1、系统控制模块2、数据处理模块3、系统时钟模块4、无线传输模块5、视频采集系统模块6、环境数据采集模块7、门禁控制模块8、执行机构模块9、系统监控中心模块10和系统总线11组成，RFID传感器模块1、系统控制模块2、数据处理模块3和执行机构模块9的输出端通过系统总线11与系统监控中心模块10的输入端相连接，系统时钟模块4、视频采集系统模块6、无线传输模块5、门禁控制模块8和环境数据采集模块7与系统监控中心模块10相连接，RFID传感器模块1与手持读写器16相连接。

环境数据采集模块7与温度传感器12、湿度传感器13、酒精度传感器14相连接。

门禁控制模块8与门禁卡15相连接。

系统控制模块2或数据处理模块3通过系统总线11与无线传输模块5或视频采集系统模块6连接后与系统监控中心模块10相连接。

执行机构模块9包括锁紧机构，锁紧机构设置在酒坛盖上，锁紧机构包括钢丝铰链16和电磁铁17，钢丝铰链16设置在两个电磁铁17之间。

所述的RFID传感器模块用于标识基酒酒坛身份和关键信息记录，每个基酒酒坛都存储一个RFID传感器标签，每个RFID传感器标签具有全球唯一的EPC编码，在芯片内设置有48位用户数据区，然后将基酒酒坛关键数据写入48位用户数据区，这些数据将通过无线传输模块传递给系统监控中心模块数据库进行统一管理；

所述的系统控制模块是控制RFID基酒身份信息的读取、传输和处理，实现远程无线网络或手持设备读取或写入基酒的身份和酒坛动态信息，当基酒密封RFID标签被打开时，向系统监控中心模块发报警信号，同时监控中心发信号启动视频采集系统模块记录打开过程，并将视频信息传递给监控中心数据永久保存，进行事后追溯；

所述系统时钟模块为传感采集系统提供“黑盒”提钟源，统一底层系统时钟的同时，杜绝关键时钟信息被篡改，可靠标记基酒储存时间戳；

所述数据处理模块，对传感信息数据进行融合处理，根据需要发送给控制模块进行控制，实现执行机构的打开和关闭；同时通过对控制模块读取的信息和采集到的数据进行处理，实现RFID标签信息的更新，并根据采集的外部环境数据进行比较和分析，从而判断仓库内的异常环境状况，然后通过声音和LED显示屏发出相应的提示和报警；

所述无线传输模块将基酒身份数据和环境参数信息、数据处理产生的控制信息、视频数据等以无线射频Zigbee的传输方式发送给系统监控中心模块进行存储和管理；

所述的视频采集系统模块是通过摄像头抓取基酒仓库环境录像，监控基酒仓储过程，当酒坛标签被开启时，将启动摄像装置记录开启过程，并通过无线网络传递给系统监控中心模块，实现过程追溯；

所述的执行机构模块是基酒酒坛密封后，通过锁紧机构进行坛盖锁紧，需要打开时，通过外部手持设备发指令给系统控制模块，控制模块进行分析后，启动机械执行机构完成开锁动作，同时通过无线网络给控制中心发启动摄像申请，完成开坛过程记录；

所述的环境数据采集模块通过收集部署在基酒仓库中的酒精浓度传感器、温度传感器、湿度传感器等检测的环境数据，通过无线网络传递给系统控制中心，系统控制中心将接收到的环境数据显示在室外LED屏和电脑监控屏上，并根据预先设定的阈值实现超限报警；

所述的门禁控制模块为门禁读卡器，负责读取人员标签信息，判断人员合法性，操作人员在操作时通过配备的人员卡对门禁读卡器进行刷卡，由门禁读卡器读取人员标签信息，进行判断；

所述的系统监控中心模块是完成系统管理的核心单元，实现数据接收存储转发控制，并通过网络服务给外部用户提供数据查询和信息浏览；

所述的数据处理模块是对系统收集的外部数据，系统数据库中存储的内部数据，发生异常变化数据等进行比较、统计、转换、分析的数据单元，为系统监控中心模块提供数据支持；

首先将RFID传感器模块安装在酒坛颈部，该坛酒的基本信息通过无线传输模块发送给系统监控中心模块数据库，RFID传感器模块进入开启监控状态，当需要开启酒坛时，持授权的手持读卡器对RFID传感器模块发开启命令，数据处理模块对接收命令解密，满足开启要求，系统控制模块启动执行机构模块进行开锁，同时通知系统监控中心模块启动视频采集系统模块记录开锁过程，直到重新闭锁，如果采集装置监控到锁被非法打开或者开启命令未经授权，则将通过无线传输模块发出报警信息和启动视频采集系统模块，系统监控中心收到信息后将发出RFID传感器模块非法开启的信号和启动视频采集系统模块开始记录现场情况。

RFID传感器标签包括RFID人员标签和RFID酒坛标签，RFID人员标签用于存放酒厂、银行、酒交所相关人员信息，RFID酒坛标签用于签存放与酒坛所装基酒相关信息。

RFID读写设备包括手持RFID读取设备，手持RFID读取设备用于负责读取酒坛标签信息，并将读取到的标签信息传送给系统控制管理软件。

手持RFID读取设备是专用于读取RFID标签的无线射频移动读写器，能够通过编程实现对读出数据的处理，并能通过无线网络将收集到的数据发送到系统监控中心模块。

所述的环境参数采集模块，是对基酒仓库的环境数据进行收集，比如通过温度传感器收集酒库实时温度，通过酒精度传感器收集酒库实时酒精浓度等，并把收集到的数据传送到系统监控中心模块进行数据处理。

后台系统根据操作人员卡号授权信息，决定是否打开酒窖门，再根据操作人员卡号信息，决定是否有权对酒坛进行操作，并安装摄像系统监控，后台系统还负责将传感器采集器采集来的传感器信息进行判断以决定后续操作。

摄像系统为摄像装置，摄像装置将对应酒坛所在区域，拍摄并录像，记录操作人员对酒坛的操作。

RFID门禁读卡设备为门禁读卡器，负责读取人员标签信息，判断人员合法性。

RFID传感器模块：型号：LY_RF240T

基于2.4G有源RFID方案设计，扩展电控钢丝锁紧装置，具有暴力或非法剪短检测、报警功能，防爆结构设计，具有如下行业特点：

超低功耗，使用寿命长； 远距离识别，远距离读写数据和读取开关记录，数据采集方便有效； 数据加密，保证安全，防止篡改；ID号的唯一性，难以复制； 数据载体，能够存储用户数据(利用手持机写入），开关记录自动存储； 先进设计，防护等级IP65以上、防雨雪、防震动，坚固耐用可靠； 钢丝可以更换，实施简单，操作方便，长期免维护使用，能够重复使用；钥匙开锁功能。

技术参数：

工作频率：2.45GHz 识别距离：《50米 接收灵敏度：-80 dbm ～ -90 dbm 输出功率：0dBm（可软件调整） 上行/下行速率：1000 kb/s /1000 kb/s 存储空间：16k字节 供电锂电池 高温：+55℃±2℃（使用温度），+60℃（储存温度） 低温：-20℃±2℃（使用温度），-30℃（储存温度） 恒定湿热：RH（93±2）%（40℃±2℃） 外型尺寸：100mm*68mm*32mm 颜色：黑色 外壳材料：杜邦70G15

系统控制模块：型号 LY_RF240R

通过2.4G无线信道，读写RFID酒标信息，根据数据处理模块的数据验证信息，下达锁具开关控制功能；

产品特点：

高抗干扰性：对干扰源、周界环境无特殊要求；安装方便性：传感器一体化结构设计，无需外接天线或地感；运行可靠性：内部电路高度集成化，器件故障率最小化；卓越的识别性能；超低功耗，安全无辐射

技术参数：

额定工作电压：DC 12V 最大工作电流：110mA

传感信号无线频率：2.4G

数据速率：2.5 kbps 射频接收灵敏度：-80dBm

通信方式：TCP/IP或WiFi 防爆类型：本质安全型 防爆标志：ExibI 外壳防护等级：IP54

数据处理模块：嵌于监控中心单元中，融合系统各种传感数据，对数据进行分析、过滤、上传、下达，具有嵌入式数据库，执行本地可靠存储业务、及基本数据。

系统时钟模块：嵌于传感采集监控中心单元及RFID传感模块中，以监控中心单元时钟为基时钟，传感单元时钟为备份时钟，以多方判据的方式确定时钟运行，可靠防止时钟篡改。采用专用DALLAS公司专用时钟芯片，低功耗、加密方式设计，独立后台运行，不受外界干扰，一经启用不可侵入修改，支持上位只读或授权改写。

无线传输模块：型号：LY_ZB240A

基于Zigbee无线信道设计，负责网络中数据的通信协调，路由以及链路建立与拆除，主要作为网络协调器（网关）和终端节点的中间链路。RF部分加功率放大器，以保证该项目较长距离的通信可靠性。负责通信的协调，路由的规划，路由表的记录。作为网关把ZigBee网络中的数据和上位机系统的数据进行交换、与通信协调。直接和上位机连接，将采集数据实时发送到上位机数据库或终端软件中。

技术参数：

频段：2.4-2.475GHz

通讯协议：标准IEEE 802.15.4、ZigBeePRO

网络拓扑结构：网状、星状

调制方式：DSSS

数据传输速率：250KBps

接收灵敏度：－94 dBm

通信距离：50m – 2000m

数据加密：128-bit AES

信道接入方式：CSMA/CA

信道数：1-16

发射电流：约28mA

接收电流：约28mA

休眠电流：20uA以下

工作温度-40-85℃

视频采集系统模块：选用成熟摄像监控系统设备，包括网络硬盘录像机、和红外高清网络摄像机，根据厂商提供的SDK，进行二次开发，结合其它子 系统，根据融合信息情况，以网络的方式，自动或手动授权管理视频采集，和视频数据存储。

环境数据采集模块：型号：LY_ZB240C

无线传输功能的温度/湿度传感器件，两路AD采集功能，可以外接酒精浓度传感器，将其采集到的温度、湿度、酒精浓度数据，以无线传输方式上传到监测中心，再通过有线/无线方式传输到后台应用系统，就完成了对目标物体或者环境的温湿度测量。这种测量方式可以有效避免传统拉线方式带来的布线量大、维护工作艰巨等缺点。

主要技术参数：

识别距离 最远40米

工作频段 2.4－2.48G

接收灵敏度 -80 dbm ～ -90 dbm

期望电池寿命 5年，低电量自动报警

AD通道数 2个（4~20mA）

工作温度 -40℃ ～ +80℃

保存温度 -60℃ ～ +85℃

震动 10 ～ 2000Hz 15g 三个轴

测量精度 0.5℃

门禁控制模块：型号：LY_HF100R

多种系统工作模式，多时区设置，多种身份类型选择，控制电锁、三辊闸、电动栏杆等多组设备，联网工作，可靠的数据备份和恢复能力，完善的光电隔离处理，可增强控制设备的工作稳定性；支持Mifare One卡，ID卡等多种卡片，支持键盘输入，选择RS232、RS485、TCP/IP通讯模式，能够根据客户需求增减系统功能，实现个性化开发，系统可以独立使用，亦可挂接在一卡通系统下 可扩展为单一考勤系统、单一门禁系统

执行机构模块：

标签及控制模块中包含此项功能

系统监控中心模块：型号：LY_R1000C

是整个系统底层控制核心，调度信息的采集和控制，联动系统视频及无线自动识别系统，基于嵌入式系统设计，采用工业级ARM控制器，配置无线通信模块。

技术参数：

CPU AT91SAM9263

SDRAM 128M

NAND FLASH 1G

操作系统 Linux

I/O控制接口 四入四出

电源 输入DC：9.5V/2A

功耗 工作≤14W

通 信 口 RS-232/RS-485、USB2.0、RJ45，支持无线WiFi、Zigbee

显示 7寸，800×480 LCD彩显

尺寸/重量 257×220×150mm/2.5KG

工作温度 -10℃~+40℃

存储温度 -20℃~+50℃

操作湿度 15％ ～ 85％相对湿度

首先将采集装置安装在酒坛颈部固定酒坛盖子（也可以根据将酒坛盖子与采集装置做成一体），采集装置中锁紧机构将实现自锁；嵌入采集装置的RFID传感器模块记录了该坛酒的EPC固定身份编码，并接收写入变动信息，包括基酒的重量、入库日期、品类等，“固定信息+变动信息”通过无线传输模块发送给系统监控中心模块数据库；采集装置进入开启监控状态；当需要开启酒坛时，持授权的手持读卡器对采集装置发开启命令，数据处理模块对接收命令解密，满足开启要求，系统控制模块启动执行机构开锁，同时通知系统监控中心模块启动视频采集系统记录开锁过程，直到重新闭锁；如果采集装置监控到锁被非法打开或者开启命令未经授权，则将通过无线传输模块发出报警信息和启动视频采集系统信息，系统监控中心收到信息后将发出采集装置非法开启的信号和启动视频采集系统开始记录现场情况。

如图2所示：一种物联网技术的基酒信息管理系统，包括以下流程：启动RFID传感器模块，系统自动进行初始化；发送数据采集命令，系统将酒坛身份数据输入；通过无线传输模块将酒坛身份数据传递到系统监控中心模块后台数据库存储和处理；固定在酒坛上的RFID的白酒基酒身份识别与信息采集装置启动监控管理程序，监控酒坛的状态；当装置被有效命令开启时，将发信号给系统监控中心模块启动视频采集系统模块记录开启过程，若是非合法开启，则还将发出报警信号给系统监控中心模块。

启动RFID传感器模块，系统自动进行初始化；发送数据采集命令，系统将酒坛身份数据输入；通过无线传输模块将酒坛身份数据传递到系统监控中心后台数据库存储和处理；固定在酒坛上的RFID的白酒基酒身份识别与信息采集装置启动监控管理程序，监控酒坛的状态；当装置被有效命令开启时，将发信号给系统监控中心启动视频采集系统记录开启过程，若是非合法开启，则还将发出报警信号给系统监控中心。

如图3所示：锁紧机构的动作原理是：当酒坛盖上后，把采集装置含铁磁物质的钢丝铰链穿过电磁线圈，通过控制命令启动电磁铁将钢丝铰链卡紧锁死；而当需要打开酒坛盖子时，通过接收外部控制命令启动电磁铁将钢丝铰链松开；锁紧机构在有效打开或关闭的同时，将像系统监控中心模块提供状态信息，进行数据处理和监控系统的联动控制。

采集装置安放在基酒酒坛颈部，摄像头布置在酒坛顶部，需要开启酒坛采集装置时手持读卡器需要向采集装置发有效身份信息，采集装置判断身份信息是否合法通过无线网络通知系统监控中心实施报警和启动视频系统记录开启过程。

本发明可以解决以下问题（一）窖藏基酒的身份问题。需要对每坛基酒进行唯一的身份识别，包括唯一身份识别码，窖藏时间及环境参数等进行记录。

（二）基酒信息采集问题。对每一坛基酒，能够及时采集其身份信息，传输到数据库中进行存储和处理。

（三）基酒酒坛封口密封固定问题。为确保存放基酒在窖藏期内不能随意开启，需要设计锁紧机构对酒坛坛口进行密封处理。

以上所述，仅为本发明最佳实施方式，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于物联网技术的基酒信息管理方法，用于对储存的基酒进行系统管理，该系统包括：RFID传感器模块、系统控制模块、数据处理模块、系统时钟模块、无线传输模块、视频采集系统模块、环境数据采集模块、门禁控制模块、执行机构模块和系统监控中心模块组成，其特征在于：

所述的RFID传感器模块用于标识基酒酒坛身份和关键信息记录，每个基酒酒坛都存储一个RFID传感器标签，每个RFID传感器标签具有全球唯一的EPC编码，在芯片内设置有48位用户数据区，然后将基酒酒坛关键数据写入48位用户数据区，这些数据将通过无线传输模块传递给系统监控中心模块数据库进行统一管理；

所述的系统控制模块是控制RFID基酒身份信息的读取、传输和处理，实现远程无线网络或手持设备读取或写入基酒的身份和酒坛动态信息，当基酒密封RFID标签被打开时，向系统监控中心模块发报警信号，同时监控中心发信号启动视频采集系统模块记录打开过程，并将视频信息传递给监控中心数据永久保存，进行事后追溯；

所述系统时钟模块为传感采集系统提供“黑盒”提钟源，统一底层系统时钟的同时，杜绝关键时钟信息被篡改，可靠标记基酒储存时间戳；

所述数据处理模块，对传感信息数据进行融合处理，根据需要发送给控制模块进行控制，实现执行机构的打开和关闭；同时通过对控制模块读取的信息和采集到的数据进行处理，实现RFID标签信息的更新，并根据采集的外部环境数据进行比较和分析，从而判断仓库内的异常环境状况，然后通过声音和LED显示屏发出相应的提示和报警；

所述无线传输模块将基酒身份数据和环境参数信息、数据处理产生的控制信息、视频数据以无线射频Zigbee的传输方式发送给系统监控中心模块进行存储和管理；

所述的视频采集系统模块是通过摄像头抓取基酒仓库环境录像，监控基酒仓储过程，当酒坛标签被开启时，将启动摄像装置记录开启过程，并通过无线网络传递给系统监控中心模块，实现过程追溯；

所述的执行机构模块是基酒酒坛密封后，通过锁紧机构进行坛盖锁紧，需要打开时，通过外部手持设备发指令给系统控制模块，控制模块进行分析后，启动机械执行机构完成开锁动作，同时通过无线网络给控制中心发启动摄像申请，完成开坛过程记录；

所述的环境数据采集模块通过收集部署在基酒仓库中的酒精浓度传感器、温度传感器、湿度传感器检测的环境数据，通过无线网络传递给系统控制中心，系统控制中心将接收到的环境数据显示在室外LED屏和电脑监控屏上，并根据预先设定的阈值实现超限报警；

所述的门禁控制模块为门禁读卡器，负责读取人员标签信息，判断人员合法性，操作人员在操作时通过配备的人员卡对门禁读卡器进行刷卡，由门禁读卡器读取人员标签信息，进行判断；

所述的系统监控中心模块是完成系统管理的核心单元，实现数据接收存储转发控制，并通过网络服务给外部用户提供数据查询和信息浏览；

所述的数据处理模块是对系统收集的外部数据，系统数据库中存储的内部数据，发生异常变化数据进行比较、统计、转换、分析的数据单元，为系统监控中心模块提供数据支持；

首先将RFID传感器模块安装在酒坛颈部，该酒坛的基本信息通过无线传输模块发送给系统监控中心模块数据库，RFID传感器模块进入开启监控状态，当需要开启酒坛时，持授权的手持读卡器对RFID传感器模块发开启命令，数据处理模块对接收命令解密，满足开启要求，系统控制模块启动执行机构模块进行开锁，同时通知系统监控中心模块启动视频采集系统模块记录开锁过程，直到重新闭锁，如果采集装置监控到锁被非法打开或者开启命令未经授权，则将通过无线传输模块发出报警信息和启动视频采集系统模块，系统监控中心收到信息后将发出RFID传感器模块非法开启的信号和启动视频采集系统模块开始记录现场情况；

RFID传感器标签包括RFID人员标签和RFID酒坛标签，RFID人员标签用于存放酒厂、银行、酒交所相关人员信息，RFID酒坛标签用于签存放与酒坛所装基酒相关信息；

RFID读写设备包括手持RFID读取设备，手持RFID读取设备用于负责读取酒坛标签信息，并将读取到的标签信息传送给系统控制管理软件；

手持RFID读取设备是专用于读取RFID标签的无线射频移动读写器，能够通过编程实现对读出数据的处理，并能通过无线网络将收集到的数据发送到系统控制中心。

2.一种基于物联网技术的基酒信息管理系统，其特征在于：身份识别与信息采集装置由RFID传感器模块(1)、系统控制模块(2)、数据处理模块(3)、系统时钟模块(4)、无线传输模块(5)、视频采集系统模块(6)、环境数据采集模块(7)、门禁控制模块(8)、执行机构模块(9)、系统监控中心模块(10)和系统总线(11)组成，RFID传感器模块(1)、系统控制模块(2)、数据处理模块(3)和执行机构模块(9)的输出端通过系统总线(11)与系统监控中心模块(10)的输入端相连接，系统时钟模块(4)、视频采集系统模块(6)、无线传输模块(5)、门禁控制模块(8)和环境数据采集模块(7)与系统监控中心模块(10)相连接，RFID传感器模块(1)与手持读写器(16)相连接。

3.根据权利要求2所述的基于物联网技术的基酒信息管理系统，其特征在于：环境数据采集模块(7)与温度传感器(12)、湿度传感器(13)、酒精度传感器(14)相连接。

4.根据权利要求2所述的基于物联网技术的基酒信息管理系统，其特征在于：门禁控制模块(8)与门禁卡(15)相连接。

5.根据权利要求2所述的基于物联网技术的基酒信息管理系统，其特征在于：系统控制模块(2)或数据处理模块(3)通过系统总线(11)与无线传输模块(5)或视频采集系统模块(6)连接后与系统监控中心模块(10)相连接。

6.根据权利要求2所述的基于物联网技术的基酒信息管理系统，其特征在于：执行机构模块(9)包括锁紧机构，锁紧机构设置在酒坛盖上，锁紧机构包括钢丝铰链(16)和电磁铁(17)，钢丝铰链(16)设置在两个电磁铁(17)之间。