CN106331516A - 基于无线传感器网络实现物流监控的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于无线传感器网络实现物流监控的系统及方法，其中系统包括均安装于物流车的车厢中的智能路由器、RFID读取器和定位设备，物流车的车厢中有数个物流箱，各个物流箱的外侧面设置有一RFID标签和一加速度传感器，各个物流箱的内部贴设置有无线温度传感标签、照明灯和照相机，所述物流车的驾驶室内设置有触摸显示屏。采用该种系统及方法，通过RFID标签对物流进行管理，在温度或加速度超限时打开照明灯进行拍照，避免因为采光不足无法得到足够清晰的照片，由物流车驾驶人员判断是否需要处理；并且增设语音验证服务，防止物流车被非认证的人员开走，也防止非指定取货人员打开车厢，应用方便，适用于大规模推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及物理网技术领域，尤其涉及无线传感器网络技术领域，具体是指一种基于无线传感器网络实现物流监控的系统及方法。
背景技术
无线传感器网络(Wireless SensorNetworks,WSN)是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。近年来，无线传感器网络得到了飞速的发展，广泛应用于军事、智能交通、环境监控和医疗卫生等多个领域。
温度、湿度是物流过程中非常重要的参数，例如对于农产品、药品、生物疫苗产品的生产、运输和保存来说，只有确保其处于合理的温湿度范围之内，才能确保产品质量安全。因此，需要构建针对于冷链物流的温湿度监控系统，对物流中的设备进行温湿度信息监控。
然而现有技术中的物流监控系统，往往功能比较单一，无法满足人们日益增长的物流监控的需求，也无法保证货物运输的安全性。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种基于无线传感器网络实现物流监控的系统及方法，通过RFID标签对物流进行管理，在温度或加速度超限时打开照明灯进行拍照，并且由物流车驾驶人员判断是否需要处理，功能丰富，应用方便。
为了实现上述目的，本发明具有如下构成：
该基于无线传感器网络实现物流监控的方法，所述的方法包括运输产品进入物流车厢的管理、物流车运输环境管理、物流车行驶管理和物流车卸车管理，物流车的车厢中安装有智能路由器、RFID读取器和定位设备，各个物流箱的外侧面设置有一RFID标签和一加速度传感器，各个物流箱的内部贴设置有无线温度传感标签、照明灯和照相机，所述物流车的驾驶室内设置有触摸显示屏；
其中，所述运输产品进入物流车厢的管理，具体为：
所述RFID读取器对各个物流箱的RFID标签进行读取并将读取到的物流箱信息存储到所述智能路由器，所述物流箱信息包括所对应的物流箱的编号、存储的产品名称、存储温度范围和物流箱重量；
所述物流车运输环境管理包括如下步骤：
所述智能路由器实时获取各个无线温度传感标签的温度值和各个加速度传感器的加速度值，并将各个无线温度传感标签的温度值和所对应的物流箱的编号显示在驾驶室内的触摸显示屏中；
所述智能路由器检测到有任一无线温度传感标签的温度值超出存储温度范围时，控制该无线温度传感标签所对应的物流箱内部的照明灯打开，使用摄像机对该照相机进行照相，并将拍得的照片显示在驾驶室内的触摸显示屏中，同时通过触摸显示屏发出报警信息；
所述智能路由器检测到有任一加速度传感器的加速度值超出存储加速度范围时，控制该加速度传感器所对应的物流箱内部的照明灯打开，使用摄像机对该照相机进行照相，并将拍得的照片显示在驾驶室内的触摸显示屏中，同时通过触摸显示屏发出报警信息；
所述物流车行驶管理包括如下步骤：
所述智能路由器获取所述定位设备的定位数据并上传至控制中心，控制中心根据定位数据判断当前物流车位置，并根据物流车的目的地判断物流车的前进路线中各个地区的天气和道路情况，当判断物流车的前进路线中有天气异常或道路异常情况时，控制中心通过智能路由器将报警信号显示于触摸显示屏上，并且重新规划前进路线，将更新的前进路线显示于触摸显示屏上；
所述智能路由器获取物流车的电子控制单元中的车辆行驶监测数据，当判断车辆行驶异常时，通过触摸显示屏发出报警信号，并且将推荐维修点信息显示于触摸显示屏；
所述物流车卸车管理包括以下步骤：
所述RFID读取器对各个物流箱的RFID标签进行读取，智能路由器比对卸车时的RFID标签信息和存储的RFID标签信息，并将运输过程中各个物流箱的温度数据、加速度数据和照片上传至控制中心。
较佳地，所述的物流车的驾驶舱内还设置有语音输入设备，所述运输产品进入物流车厢的管理还包括：
智能路由器控制语音输入设备获取驾驶员的语音信息，智能路由器将驾驶员的语音信息上传至控制中心，控制中心判断该语音信息与备案的准许驾驶人员的语音信息是否匹配，并将匹配结果发送至智能路由器；
当驾驶员的语音信息匹配成功时，智能路由器发送准许驾驶信息至物流车的电子控制单元，电子控制单元控制物流车正常开启；当驾驶员的语音信息匹配失败时，智能路由器发送禁止驾驶信息至物流车的电子控制单元，电子控制单元控制物流车无法开启。
更佳地，所述的物流车卸车管理还包括以下步骤：
智能路由器控制语音输入设备获取卸车人员的语音信息，智能路由器将卸车人员的语音信息上传至控制中心，控制中心判断该语音信息与备案的准许取货人员的语音信息是否匹配，并将匹配结果发送至智能路由器；
当卸车人员的语音信息匹配成功时，智能路由器控制车厢的门开启；当卸车人员的语音信息匹配失败时，智能路由器控制车厢的门关闭。
较佳地，所述的物流车运输环境管理还包括以下步骤：
当任一无线温度传感标签的温度值超出存储温度范围或任一加速度传感器的加速度值超出存储加速度范围时，驾驶员判断是否需要进行故障处理，如果需要进行故障处理，则通过触摸显示屏发送处理请求至智能路由器，智能路由器将处理请求、故障数据和照片上传至控制中心；
控制中心判断需要进行故障处理时，发送通过信息至智能路由器，智能路由器接收到通过信息后控制车厢的门开启。
较佳地，所述天气异常包括雷电频率高于预设频率值、降雨量高于预设高度值、环境温度高于预设最高温度值和环境温度低于预设最低温度值中的至少一种。
较佳地，所述道路异常包括道路信息错误、道路检修、出现车祸和出现拥堵中的至少一种。
本发明还涉及一种用以所述的方法的基于无线传感器网络实现物流监控的系统，所述的系统包括均安装于物流车的车厢中的智能路由器、RFID读取器和定位设备，物流车的车厢中有数个物流箱，各个物流箱的外侧面设置有一RFID标签和一加速度传感器，各个物流箱的内部贴设置有无线温度传感标签、照明灯和照相机，所述物流车的驾驶室内设置有触摸显示屏；所述智能路由器与所述RFID读取器、定位设备、RFID标签、加速度传感器、无线温度传感标签、照明灯、照相机和触摸显示屏进行通信，所述智能路由器还与所述控制中心进行通信；所述RFID标签中包含的物流箱信息包括所对应的物流箱的编号、存储的产品名称、存储温度范围和物流箱重量。
采用了该发明中的基于无线传感器网络实现物流监控的方法，通过RFID标签对物流进行管理，在温度或加速度超限时打开照明灯进行拍照，避免因为采光不足无法得到足够清晰的照片，由物流车驾驶人员判断是否需要处理；并且增设语音验证服务，防止物流车被非认证的人员开走，也防止非指定取货人员打开车厢，保证货物的安全性；增设行驶路线中的环境预测，避免车辆行驶到环境特别差的地方，而引起颠簸或其他问题，应用方便，具有更广泛的应用范围。
附图说明
图1为本发明的基于无线传感器网络实现物流监控的系统的示意图。
图2为本发明的运输产品进入物流车厢的管理的流程图。
图3为本发明的物流车运输环境管理的流程图。
图4为本发明的物流车行驶管理的流程图。
图5为本发明的物流车卸车管理的流程图。
图6为本发明的物流车卸车时语音认证的流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
如图1所示，本发明提供了一种基于无线传感器网络实现物流监控的系统，所述的系统包括均安装于物流车的车厢中的智能路由器、RFID读取器和定位设备，物流车的车厢中有数个物流箱，各个物流箱的外侧面设置有一RFID标签和一加速度传感器，各个物流箱的内部贴设置有无线温度传感标签、照明灯和照相机，所述物流车的驾驶室内设置有触摸显示屏；所述智能路由器与所述RFID读取器、定位设备、RFID标签、加速度传感器、无线温度传感标签、照明灯、照相机和触摸显示屏进行通信，所述智能路由器还与所述控制中心进行通信；所述RFID标签中包含的物流箱信息包括所对应的物流箱的编号、存储的产品名称、存储温度范围和物流箱重量。
本发明还提供了一种基于无线传感器网络实现物流监控的方法，所述的方法包括运输产品进入物流车厢的管理、物流车运输环境管理、物流车行驶管理和物流车卸车管理，物流车的车厢中安装有智能路由器、RFID读取器和定位设备，各个物流箱的外侧面设置有一RFID标签和一加速度传感器，各个物流箱的内部贴设置有无线温度传感标签、照明灯和照相机，所述物流车的驾驶室内设置有触摸显示屏；
其中，所述运输产品进入物流车厢的管理，具体为：
所述RFID读取器对各个物流箱的RFID标签进行读取并将读取到的物流箱信息存储到所述智能路由器，所述物流箱信息包括所对应的物流箱的编号、存储的产品名称、存储温度范围和物流箱重量；
如图3所示，所述物流车运输环境管理包括如下步骤：
所述智能路由器实时获取各个无线温度传感标签的温度值和各个加速度传感器的加速度值，并将各个无线温度传感标签的温度值和所对应的物流箱的编号显示在驾驶室内的触摸显示屏中；
所述智能路由器检测到有任一无线温度传感标签的温度值超出存储温度范围时，控制该无线温度传感标签所对应的物流箱内部的照明灯打开，使用摄像机对该照相机进行照相，并将拍得的照片显示在驾驶室内的触摸显示屏中，同时通过触摸显示屏发出报警信息；
所述智能路由器检测到有任一加速度传感器的加速度值超出存储加速度范围时，控制该加速度传感器所对应的物流箱内部的照明灯打开，使用摄像机对该照相机进行照相，并将拍得的照片显示在驾驶室内的触摸显示屏中，同时通过触摸显示屏发出报警信息；
如图4所示，所述物流车行驶管理包括如下步骤：
所述智能路由器获取所述定位设备的定位数据并上传至控制中心，控制中心根据定位数据判断当前物流车位置，并根据物流车的目的地判断物流车的前进路线中各个地区的天气和道路情况，当判断物流车的前进路线中有天气异常或道路异常情况时，控制中心通过智能路由器将报警信号显示于触摸显示屏上，并且重新规划前进路线，将更新的前进路线显示于触摸显示屏上；
所述智能路由器获取物流车的电子控制单元中的车辆行驶监测数据，当判断车辆行驶异常时，通过触摸显示屏发出报警信号，并且将推荐维修点信息显示于触摸显示屏；
如图5所示，所述物流车卸车管理包括以下步骤：
所述RFID读取器对各个物流箱的RFID标签进行读取，智能路由器比对卸车时的RFID标签信息和存储的RFID标签信息，并将运输过程中各个物流箱的温度数据、加速度数据和照片上传至控制中心。
如图3所示，在一种较佳的实施方式中，驶舱内还设置有语音输入设备，所述运输产品进入物流车厢的管理还包括：
智能路由器控制语音输入设备获取驾驶员的语音信息，智能路由器将驾驶员的语音信息上传至控制中心，控制中心判断该语音信息与备案的准许驾驶人员的语音信息是否匹配，并将匹配结果发送至智能路由器；
当驾驶员的语音信息匹配成功时，智能路由器发送准许驾驶信息至物流车的电子控制单元，电子控制单元控制物流车正常开启；当驾驶员的语音信息匹配失败时，智能路由器发送禁止驾驶信息至物流车的电子控制单元，电子控制单元控制物流车无法开启。
如图6所示，在一种更佳的实施方式中，，所述的物流车卸车管理还包括以下步骤：
智能路由器控制语音输入设备获取卸车人员的语音信息，智能路由器将卸车人员的语音信息上传至控制中心，控制中心判断该语音信息与备案的准许取货人员的语音信息是否匹配，并将匹配结果发送至智能路由器；
当卸车人员的语音信息匹配成功时，智能路由器控制车厢的门开启；当卸车人员的语音信息匹配失败时，智能路由器控制车厢的门关闭。
在一种较佳的实施方式中，所述的物流车运输环境管理还包括以下步骤：
当任一无线温度传感标签的温度值超出存储温度范围或任一加速度传感器的加速度值超出存储加速度范围时，驾驶员判断是否需要进行故障处理，如果需要进行故障处理，则通过触摸显示屏发送处理请求至智能路由器，智能路由器将处理请求、故障数据和照片上传至控制中心；
控制中心判断需要进行故障处理时，发送通过信息至智能路由器，智能路由器接收到通过信息后控制车厢的门开启。
在一种较佳的实施方式中，所述天气异常包括雷电频率高于预设频率值、降雨量高于预设高度值、环境温度高于预设最高温度值和环境温度低于预设最低温度值中的至少一种。
在一种较佳的实施方式中，所述道路异常包括道路信息错误、道路检修、出现车祸和出现拥堵中的至少一种。
如果道路信息错误或者道路检修，可能会产生开到一个不通的道路的情况，而需要倒车或者绕道，增加不必要的麻烦，也可能会因为道路不平而引起剧烈的颠簸，对物流箱内的物品造成损坏，而雷雨天气则可能会引起熄火等车辆故障，也可能会淹到货物。
采用了该发明中的基于无线传感器网络实现物流监控的方法，通过RFID标签对物流进行管理，在温度或加速度超限时打开照明灯进行拍照，避免因为采光不足无法得到足够清晰的照片，由物流车驾驶人员判断是否需要处理；并且增设语音验证服务，防止物流车被非认证的人员开走，也防止非指定取货人员打开车厢，保证货物的安全性；增设行驶路线中的环境预测，避免车辆行驶到环境特别差的地方，而引起颠簸或其他问题，应用方便，具有更广泛的应用范围。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (7)
1.一种基于无线传感器网络实现物流监控的方法，其特征在于，所述的方法包括运输产品进入物流车厢的管理、物流车运输环境管理、物流车行驶管理和物流车卸车管理，物流车的车厢中安装有智能路由器、RFID读取器和定位设备，各个物流箱的外侧面设置有一RFID标签和一加速度传感器，各个物流箱的内部贴设置有无线温度传感标签、照明灯和照相机，所述物流车的驾驶室内设置有触摸显示屏；
其中，所述运输产品进入物流车厢的管理，具体为：
所述RFID读取器对各个物流箱的RFID标签进行读取并将读取到的物流箱信息存储到所述智能路由器，所述物流箱信息包括所对应的物流箱的编号、存储的产品名称、存储温度范围和物流箱重量；
所述物流车运输环境管理包括如下步骤：
所述智能路由器实时获取各个无线温度传感标签的温度值和各个加速度传感器的加速度值，并将各个无线温度传感标签的温度值和所对应的物流箱的编号显示在驾驶室内的触摸显示屏中；
所述智能路由器检测到有任一无线温度传感标签的温度值超出存储温度范围时，控制该无线温度传感标签所对应的物流箱内部的照明灯打开，使用摄像机对该照相机进行照相，并将拍得的照片显示在驾驶室内的触摸显示屏中，同时通过触摸显示屏发出报警信息；
所述智能路由器检测到有任一加速度传感器的加速度值超出存储加速度范围时，控制该加速度传感器所对应的物流箱内部的照明灯打开，使用摄像机对该照相机进行照相，并将拍得的照片显示在驾驶室内的触摸显示屏中，同时通过触摸显示屏发出报警信息；
所述物流车行驶管理包括如下步骤：
所述智能路由器获取所述定位设备的定位数据并上传至控制中心，控制中心根据定位数据判断当前物流车位置，并根据物流车的目的地判断物流车的前进路线中各个地区的天气和道路情况，当判断物流车的前进路线中有天气异常或道路异常情况时，控制中心通过智能路由器将报警信号显示于触摸显示屏上，并且重新规划前进路线，将更新的前进路线显示于触摸显示屏上；
所述智能路由器获取物流车的电子控制单元中的车辆行驶监测数据，当判断车辆行驶异常时，通过触摸显示屏发出报警信号，并且将推荐维修点信息显示于触摸显示屏；
所述物流车卸车管理包括以下步骤：
所述RFID读取器对各个物流箱的RFID标签进行读取，智能路由器比对卸车时的RFID标签信息和存储的RFID标签信息，并将运输过程中各个物流箱的温度数据、加速度数据和照片上传至控制中心。
2.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络实现物流监控的方法，其特征在于，所述的物流车的驾驶舱内还设置有语音输入设备，所述运输产品进入物流车厢的管理还包括：
智能路由器控制语音输入设备获取驾驶员的语音信息，智能路由器将驾驶员的语音信息上传至控制中心，控制中心判断该语音信息与备案的准许驾驶人员的语音信息是否匹配，并将匹配结果发送至智能路由器；
当驾驶员的语音信息匹配成功时，智能路由器发送准许驾驶信息至物流车的电子控制单元，电子控制单元控制物流车正常开启；当驾驶员的语音信息匹配失败时，智能路由器发送禁止驾驶信息至物流车的电子控制单元，电子控制单元控制物流车无法开启。
3.根据权利要求2所述的基于无线传感器网络实现物流监控的方法，其特征在于，所述的物流车卸车管理还包括以下步骤：
智能路由器控制语音输入设备获取卸车人员的语音信息，智能路由器将卸车人员的语音信息上传至控制中心，控制中心判断该语音信息与备案的准许取货人员的语音信息是否匹配，并将匹配结果发送至智能路由器；
当卸车人员的语音信息匹配成功时，智能路由器控制车厢的门开启；当卸车人员的语音信息匹配失败时，智能路由器控制车厢的门关闭。
4.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络实现物流监控的方法，其特征在于，所述的物流车运输环境管理还包括以下步骤：
当任一无线温度传感标签的温度值超出存储温度范围或任一加速度传感器的加速度值超出存储加速度范围时，驾驶员判断是否需要进行故障处理，如果需要进行故障处理，则通过触摸显示屏发送处理请求至智能路由器，智能路由器将处理请求、故障数据和照片上传至控制中心；
控制中心判断需要进行故障处理时，发送通过信息至智能路由器，智能路由器接收到通过信息后控制车厢的门开启。
5.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络实现物流监控的方法，其特征在于，所述天气异常包括雷电频率高于预设频率值、降雨量高于预设高度值、环境温度高于预设最高温度值和环境温度低于预设最低温度值中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络实现物流监控的方法，其特征在于，所述道路异常包括道路信息错误、道路检修、出现车祸和出现拥堵中的至少一种。
7.一种用以权利要求1中的方法的基于无线传感器网络实现物流监控的系统，其特征在于，所述的系统包括均安装于物流车的车厢中的智能路由器、RFID读取器和定位设备，物流车的车厢中有数个物流箱，各个物流箱的外侧面设置有一RFID标签和一加速度传感器，各个物流箱的内部贴设置有无线温度传感标签、照明灯和照相机，所述物流车的驾驶室内设置有触摸显示屏；所述智能路由器与所述RFID读取器、定位设备、RFID标签、加速度传感器、无线温度传感标签、照明灯、照相机和触摸显示屏进行通信，所述智能路由器还与所述控制中心进行通信；所述RFID标签中包含的物流箱信息包括所对应的物流箱的编号、存储的产品名称、存储温度范围和物流箱重量。
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