基于多技术集成的远程无线物流运输监测系统的研究

论文摘要

物流是促进世界经济发展的主体行业,也是国民经济的基础之一,在日常生产生活中,物流通过不断运送各种原材料,满足生产者所需,保证生产过程的顺利进行；同时又将产品源源不断地运送到不同市场,满足消费的需要。运输是物流的重要环节之一。随着现代物流业的迅速发展,我国物流运输信息管理系统建设也取得了一定的进步。本论文根据物流运输的实际情况和当前物流运输信息监测的发展状况,提出并实现了基于多技术集成的远程无线物流运输监测系统。本监测系统把计算机技术、单片机技术、传感器检测技术、全球移动通讯技术（GSM）、全球定位技术（GPS）和射频识别技术（RFID）及ZigBee技术集成起来,用于物流运输的无线监测中,用单片机实现对外围功能模块的控制,用传感器采集货物所处环境的温度、湿度和振动信息,用GSM技术实现运输监测系统的远程通信,用GPS技术对物流车辆进行实时定位,用RFID技术记录货物运输环境中超限的参数以及货物的装卸记录,用ZigBee技术实现近程通信和对货物装卸状态的监测。本论文给出了基于多技术集成的远程无线物流运输监测系统的总体设计和系统结构设计,根据需要将监测系统分成了车载模块和货物包装模块,对系统的功能进行了详细设计并给出了系统的工作流程。对监测系统中所用硬件进行了选型,分别设计了车载模块电路和货物包装模块电路,并给出了硬件连接图。实现了SPI通信协议,1-WIRE通信协议,uart通信协议等,设计了监测系统的软件：包括温度采集,湿度采集,振动采集,单片机控制ZLG500A的读写操作,单片机与CC2430的通信,通过GSM发送短消息和对GPS数据的解析等。最后进行了监测系统的验证实验,验证了所设计系统的功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 物流
• 1.1.2 物流运输
• 1.2 物流运输的监测
• 1.2.1 国内物流运输监测技术研究现状
• 1.2.2 国外物流运输监测技术研究现状
• 1.3 课题研究内容和意义
• 1.3.1 课题内容
• 1.3.2 研究意义
• 2 监测系统的总体设计
• 2.1 总体设计
• 2.1.1 系统结构设计
• 2.1.2 系统功能设计
• 2.1.3 系统工作流程
• 2.2 系统相关技术
• 2.2.1 RFID技术
• 2.2.2 GPS技术
• 2.2.3 GSM技术
• 2.2.4 ZigBee技术
• 2.2.5 ZigBee无线传感器网络
• 3 监测系统的硬件设计
• 3.1 系统硬件选型
• 3.1.1 温度传感器
• 3.1.2 湿度传感器
• 3.1.3 振动传感器
• 3.1.4 MCU
• 3.1.5 GSM模块
• 3.1.6 GPS模块
• 3.1.7 ZigBee模块
• 3.1.8 RFID模块
• 3.1.9 RFID电子标签
• 3.1.10 实时时钟芯片
• 3.2 系统电路设计
• 3.2.1 车载模块电路设计
• 3.2.2 货物包装模块电路设计
• 4 监测系统的软件设计
• 4.1 通信协议
• 4.1.1 串行通信协议
• 4.1.2 1-wire通信协议
• 4.1.3 ZigBee通信协议
• 4.2 货物包装模块软件设计
• 4.2.1 温度采集
• 4.2.2 湿度采集
• 4.2.3 振动采集
• 4.2.4 单片机控制ZLG500A
• 4.2.5 单片机与CC2430通信
• 4.2.6 提取实时时钟时间信息
• 4.3 车载模块软件设计
• 4.3.1 GSM模块发送短消息
• 4.3.2 GPS数据的解析
• 4.3.3 单片机与CC2430通信
• 4.3.4 CC2430通信网络实现
• 5 监测系统的实现及实验
• 5.1 系统实现
• 5.2 系统实验
• 5.2.1 GPS定位实验
• 5.2.2 通信实验
• 5.2.3 RFID读写实验
• 5.2.4 环境信息超限实验
• 6 结论
• 7 展望
• 8 参考文献
• 9 论文发表情况
• 10 致谢