0 引言
近年來，冷鏈物流行業(yè)在我國迅速發(fā)展。冷鏈物流是指冷藏冷凍品在生產(chǎn)、儲藏、運輸、銷售，到消費前的各個環(huán)節(jié)中始終處于低溫環(huán)境下，以保證產(chǎn)品質量，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、藥品等領域。如果在某個環(huán)節(jié)的環(huán)境指標沒有達到要求，就很容易造成質量事故。傳統(tǒng)的方法不能夠持續(xù)記錄環(huán)境參數(shù)，也不能夠及時響應而給出報警信號，這一方面可能造成經(jīng)濟損失，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)控中心進行存儲和分析的系統(tǒng)。
本文設計了一種基于射頻識別技術(Radio Frequency Identification，RFID)及傳感技術的冷鏈物流環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)可實時監(jiān)測物品在儲藏、運輸階段的環(huán)境參數(shù)，并通過監(jiān)控中心判斷是否符合標準，以便及時調整，減少損失。
冷鏈物流中的溫度和時間是必須考慮的兩個風險因素，而又以溫度為重要，二者貫穿于儲藏和輸配送的整個過程中。如處理不當，就可能引起品質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標簽取代傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)控方法，這種標簽內(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。標簽安放在合適的位置后，傳感器將實時采集所處環(huán)境的溫度、濕度、光照信息，并將信息寫入標簽的芯片內(nèi)，按規(guī)定的時間間隔將信息傳輸?shù)介喿x器中。閱讀器通過有線/無線網(wǎng)絡上報到監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心存儲并分析收到的數(shù)據(jù)，如有異常情況，則及時報警，采取措施。
1 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計方案
本系統(tǒng)由監(jiān)控中心、冷藏庫監(jiān)測子系統(tǒng)和冷藏車監(jiān)測子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡與監(jiān)控中心連接。其系統(tǒng)總體組成框圖如圖1所示。
冷藏庫監(jiān)測子系統(tǒng)由RFID傳感標簽與讀寫器組成。根據(jù)冷藏庫的大小，可以放置多個標簽，也可以在冷藏庫的大門處安放讀寫器。每個標簽與讀寫器都有唯一的編號，在使用前，由監(jiān)控中心的發(fā)卡部門將冷藏庫的相關信息寫入標簽，并將讀寫器的編號與冷藏庫的編號相關聯(lián)。傳感標簽除了記錄溫濕度信息外，還會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)控中心通過對記錄進行分析，可判斷冷藏庫中溫濕度是否滿足要求，并根據(jù)光線傳感器的數(shù)據(jù)計算出冷藏庫庫門的開啟時間點與持續(xù)時間，并判斷其是否屬于非法開啟。
冷藏車監(jiān)測子系統(tǒng)由RFID傳感標簽與車載讀寫器組成。昕要運輸?shù)呢浳镞M行裝箱，并由監(jiān)控中心的發(fā)卡部門將貨物信息寫入RFID標簽，然后將該標簽貼于貨物上，建立車載閱讀器與貨物信息以及駕駛員信息的對應關系。貨物在進入專用的冷藏車前，讀取標簽上的信息，記錄運輸初始的溫濕度信息。在運輸途中，傳感標簽實時記錄下環(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簽采集到的車廂內(nèi)的環(huán)境信息一同通過GPRS網(wǎng)絡上報到監(jiān)控中心。由監(jiān)控中心對收到的數(shù)據(jù)進行存儲、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)境指標沒有達到貨物要求，則及時與駕駛員取得聯(lián)系，采取補救措施。
