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1相關技術

本文所提出的傳感器節點網絡基于Zigbee標準設計。Zig-bee協議是一種低復雜度、低功耗、低數據率、近距離的無線組網通訊技術，非常適合與傳感器網絡相結合。Zigbee協議棧建立在IEEE802.15.4標準基礎上。IEEE802.15.4定義了物理層和介質訪問控制層的相關標準，而Zigbee協議則定義了鏈路層和應用層的標準。

2系統架構設計

本文所設計的無線傳感網絡實時監測系統可以分為3個部分：無線傳感器網絡部分，廣域網（移動網絡或Internet）部分，遠端用戶部分。無線傳感器網絡的各個節點被安置在每個冷藏箱內，并組成通訊網絡。每個節點上集成了溫濕度、二氧化碳、乙烯、震蕩檢測器等傳感器。溫度是冷鏈運輸過程中最重要的參數，直接影響食物的保鮮時間，濕度能體現出食物的失水程度，二氧化碳能表現出食物內部的代謝情況，乙烯能反映運輸過程中的果實成熟過程，震蕩檢測則能體現一些突發情況。各個傳感器受嵌入式CPU控制并將信息交給CPU處理，同時嵌入式CPU與Zigbee協議處理芯片通信已實現協議層面的各種操作。以此方式實現對傳感器采樣周期、工作狀態等的設置和調控。各節點將各種傳感器采集的數據進行存儲、壓縮并發送給上一級路由器，再由路由器發送到協調器。在協調器上，安裝有GPRS和WiFi空中接口，能夠根據具體環境選擇一種方式將各路由器發送到協調器的食品所處環境信息發送到廣域網中。廣域網部分在本文系統中指移動服務器或者Internet。協調器將監測到的環境信息發送到廣域網中，而廣域網則提供中轉的功能，便于物流管理者在遠端獲取這些環境信息。遠端用戶部分指物流管理者通過在PC上開發的用戶界面或者在手機上開發的相關應用程序從廣域網獲取實時的冷鮮食品信息，并根據這些信息對出現的異常情況及時地做出判斷和調整。由于終端節點是通過電池供電的，而在一次長途運送過程中無法更換電池，所以終端節點的功耗是在設計中需要考慮的重要問題。合理利用Zigbee協議棧中提供的節點睡眠功能將有效地優化終端節點的能量利用效率。因為傳感器采集的環境信息將按照一定周期上傳給路由節點或協調器，所以在不需要發送信息時，可以將發送模塊以及嵌入式CPU中與發送有關的功能置于睡眠狀態，在需要發送數據時再由設置好的系統時鐘進行喚醒。這樣通過軟件的編寫，控制各個模塊的工作時間，對能量進行分時合理利用將大幅提高終端節點的電能使用時間，使整個傳感器節點網絡更加適用于實際的冷鮮食品物流監控應用。

3結語

基于傳感器節點網絡技術的冷鮮食品物流管理系統對于冷鮮食品的物流管理具有重要作用，在未來的應用中將針對移動終端設備的普遍應用進行基于andriod系統的程序設計與開發。使得物流管理系統可以跨平臺使用，并且具有可移植性。

作者：王爽 單位：長春職業技術學院