0 引言
近年來，冷鏈物流行業(yè)在我國(guó)迅速發(fā)展。冷鏈物流是指冷藏冷凍品在生產(chǎn)、儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、銷售，到消費(fèi)前的各個(gè)環(huán)節(jié)中始終處于低溫環(huán)境下，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，減少物品損耗的系統(tǒng)工程，適用于果蔬、禽蛋、水產(chǎn)品、速凍食品、乳制品、花卉、藥品等領(lǐng)域。如果在某個(gè)環(huán)節(jié)的環(huán)境指標(biāo)沒有達(dá)到要求，就很容易造成質(zhì)量事故。傳統(tǒng)的方法不能夠持續(xù)記錄環(huán)境參數(shù)，也不能夠及時(shí)響應(yīng)而給出報(bào)警信號(hào)，這一方面可能造成經(jīng)濟(jì)損失，另一方面，也為事故原因的鑒定工作造成了困難。為了解決這些問題，就需要有一套能夠持續(xù)記錄物品所處環(huán)境數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送到監(jiān)控中心進(jìn)行存儲(chǔ)和分析的系統(tǒng)。
本文設(shè)計(jì)了一種基于射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID)及傳感技術(shù)的冷鏈物流環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)物品在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸階段的環(huán)境參數(shù)，并通過監(jiān)控中心判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)，以便及時(shí)調(diào)整，減少損失。
冷鏈物流中的溫度和時(shí)間是必須考慮的兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素，而又以溫度為重要，二者貫穿于儲(chǔ)藏和輸配送的整個(gè)過程中。如處理不當(dāng)，就可能引起品質(zhì)降低的累積性和不可逆性，直至影響到產(chǎn)品的安全性。本文采用RFID標(biāo)簽取代傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)控方法，這種標(biāo)簽內(nèi)部裝有天線RFID芯片、溫度傳感器、濕度傳感器以及光線傳感器。標(biāo)簽安放在合適的位置后，傳感器將實(shí)時(shí)采集所處環(huán)境的溫度、濕度、光照信息，并將信息寫入標(biāo)簽的芯片內(nèi)，按規(guī)定的時(shí)間間隔將信息傳輸?shù)介喿x器中。閱讀器通過有線/無線網(wǎng)絡(luò)上報(bào)到監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心存儲(chǔ)并分析收到的數(shù)據(jù)，如有異常情況，則及時(shí)報(bào)警，采取措施。
1 環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
本系統(tǒng)由監(jiān)控中心、冷藏庫(kù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和冷藏車監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心連接。其系統(tǒng)總體組成框圖如圖1所示。
冷藏庫(kù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)由RFID傳感標(biāo)簽與讀寫器組成。根據(jù)冷藏庫(kù)的大小，可以放置多個(gè)標(biāo)簽，也可以在冷藏庫(kù)的大門處安放讀寫器。每個(gè)標(biāo)簽與讀寫器都有唯一的編號(hào)，在使用前，由監(jiān)控中心的發(fā)卡部門將冷藏庫(kù)的相關(guān)信息寫入標(biāo)簽，并將讀寫器的編號(hào)與冷藏庫(kù)的編號(hào)相關(guān)聯(lián)。傳感標(biāo)簽除了記錄溫濕度信息外，還會(huì)收集光線傳感器的變化情況，將這些信息通過讀寫器發(fā)送到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過對(duì)記錄進(jìn)行分析，可判斷冷藏庫(kù)中溫濕度是否滿足要求，并根據(jù)光線傳感器的數(shù)據(jù)計(jì)算出冷藏庫(kù)庫(kù)門的開啟時(shí)間點(diǎn)與持續(xù)時(shí)間，并判斷其是否屬于非法開啟。
冷藏車監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)由RFID傳感標(biāo)簽與車載讀寫器組成。昕要運(yùn)輸?shù)呢浳镞M(jìn)行裝箱，并由監(jiān)控中心的發(fā)卡部門將貨物信息寫入RFID標(biāo)簽，然后將該標(biāo)簽貼于貨物上，建立車載閱讀器與貨物信息以及駕駛員信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系。貨物在進(jìn)入專用的冷藏車前，讀取標(biāo)簽上的信息，記錄運(yùn)輸初始的溫濕度信息。在運(yùn)輸途中，傳感標(biāo)簽實(shí)時(shí)記錄下環(huán)境信息，并將其傳給車載讀寫器，車載讀寫器具有GPS定位功能，該讀寫器將定位信息與標(biāo)簽采集到的車廂內(nèi)的環(huán)境信息一同通過GPRS網(wǎng)絡(luò)上報(bào)到監(jiān)控中心。由監(jiān)控中心對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析，繪制出溫濕度的變化曲線，并記錄下車門的開啟情況。如果發(fā)現(xiàn)環(huán)境指標(biāo)沒有達(dá)到貨物要求，則及時(shí)與駕駛員取得聯(lián)系，采取補(bǔ)救措施。
