冷链物流
本文在无线传感器网络(WSNs:Wireless Sensor Network)数据收罗架构下,基于IPv6协议将无线传感器节点收罗的冷链仓储情况温湿度信息稳定、高效地传输至远程效劳器,经远程效劳器处理和剖析后,通过数据接口程序实现与App等应用程序的交互,便于冷链仓储治理人员随时随地掌握情况温湿度变革情况,并进行实时干预,从而最大限度地包管农产品的新鲜度和宁静。
IPv6协议是IETF组织设计的下一代互联网IP协议,与IPv4协议相比,其主要优势体现在以下四个方面
1)多地点。相比于32位地点长度的IPv4协议,128位地点长度的IPv6协议可以使更多无线传感器节点接入到互联网中;
2)高宁静。IPv6协议可对网络层数据加密,因此可实现更高的宁静性;
3)大带宽。相比于IPv4协议,IPv6协议具有更大的网络带宽,可以提供越发流畅的网络体验;
4)高稳定。由于IPv6协议的路由表更小,因此路由器转发数据的稳定性更高。
6LoWPAN
基于IPv6协议的WSNs数据收罗架构主要由6Lo WPAN无线传感器节点、汇聚节点、基站、IPv6网络、远程效劳器以及种种应用程序(PC端、移动端)等组成,如图1所示。主要目的是高效、稳定地获取监测区域内的种种数据,例如本文所实现对冷链仓储区域情况温湿度信息的收罗。
凭据冷链仓储情况温湿度监控应用的需求,6Lo WPAN无线传感器节点被安排于冷链仓储监测区域,用于收罗情况温湿度信息,然后传输至汇聚节点,由汇聚节点对收罗的温湿度数据进行汇聚和预处理后,由基站通过IPv6网络将数据传输至远程效劳器进行数据挖掘和剖析,用户的种种应用程序即可通过远程效劳器上安排的接口程序实现与6Lo WPAN无线传感器节点的交互,实时显示节点所收罗的温湿度信息。同时,6Lo WPAN无线传感器节点被分派一个IPv6地点,因此在资源和带宽受到约束的情况下,节点也可以直接与基站进行通信,从而包管数据的可靠传输。
6Lo WPAN无线传感器节点主要由MCU�?椤⒋衅髂?椤⒋娲⑵髂?椤⑽尴咄ㄐ拍?楹偷缭茨?樽槌�,如图2所示。为了提高节点的适用性和便捷性,通常由蓄电池给整个节点提供电源,然而当蓄电池电量耗尽时,节点便无法事情。因此,为了尽可能长地延长节点的使用寿命,在节点设计阶段,尽可能考虑低功耗的硬件器件。同时,在节点软件开发阶段,开启硬件休眠机制,使节点在待机状态时,进入低功耗休眠状态。
本文所设计的6Lo WPAN无线传感器节点接纳CC2530F256芯片作为整个节点的主控MCU,该芯片是TI推出的一款低功耗,且可实现IPv6/6Lo WPAN协议等无线通信方法的芯片,其内部不但包括8051内核的单片机,并且还集成了事情频率为2.4GHz,且切合IEEE802.15.4标准的射频芯片,接纳该芯片在减少节点的硬件布线和体积的同时,可以提高节点可靠性。别的,该芯片内部资源富厚,不但集成了256k B的Flash、8k B的SRAM,还具有128byte的收发FIFO,可以满足种种无线传感器网络的应用需求。
数据展收用以智能终端App为例说明,App主要通过POST接口和GET接口实现与远程效劳器端数据进行交互,进而获取6Lo WPAN无线传感器节点所收罗的温湿度信息,具体的数据交互流程如图3所示。
App主要功效设计为显示所有节点地舆位置、显示在线节点的IPv6地点和收罗的温湿度信息、显示离线节点。其中,节点在安排时,节点的经纬度信息和具体位置被存储在节点的SRAM中,当节点上电运行时,其位置信息会和其收罗的温湿度信息一起上传至远程效劳器,App通过读取经纬度信息进行定位显示。本文所实现的数据展示App在苏州经贸职业技术学院内进行了功效和稳定性测试,测试运行效果良好,具体展示界面如图4所示。
为了充分包管农产品在冷链物流历程中的质量宁静和品质,其中就需要对冷链仓储情况的温湿度进行严格的监控。本文所设计的冷链仓储温湿度监控系统利用6Lo WPAN协议来设计无线传感器节点,实现了IPv6协议与WSNs的融合,包管了WSNs中可靠的数据传输,同时通过App将无线传感器节点收罗的仓储温湿度数据展示在智能终端上,便于治理人员随时随地掌握冷链仓储情况的温湿度变革情况,利用信息化技术来提高冷链仓储的智能化治理水平。
图4 数据展示App主要功效界面
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