專利名稱：一種基于rfid技術(shù)的多功能溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利應(yīng)用于溫濕度監(jiān)控領(lǐng)域，可實(shí)時(shí)準(zhǔn)確采集溫濕度信息，并通過(guò)無(wú)線射頻方式收發(fā)信息，系統(tǒng)搭建簡(jiǎn)單方便，并配有短信發(fā)送和運(yùn)輸車輛實(shí)時(shí)定位功能。
背景技術(shù)：
目前，隨著科技的不斷進(jìn)步，醫(yī)院生物制品、科研單位實(shí)驗(yàn)室等對(duì)溫濕度的要求越來(lái)越高。然而大多數(shù)單位目前仍采用原始的人工記錄方式，這種方式存在很多弊端如數(shù)據(jù)采集量大，耗時(shí)又浪費(fèi)人力；無(wú)法動(dòng)態(tài)顯示溫濕度信息，而且記錄的信息保存起來(lái)有困難； 人員頻繁進(jìn)出倉(cāng)庫(kù)會(huì)對(duì)室內(nèi)溫濕度造成影響，使生物制品等產(chǎn)生不可估量的損失；另外，人工記錄還存在報(bào)警不及時(shí)、不準(zhǔn)確等弊端。由此可見，傳統(tǒng)的溫濕度采集方式已經(jīng)越來(lái)越不適應(yīng)當(dāng)前形勢(shì)發(fā)展的需要。為解決以上問(wèn)題，本發(fā)明專利提供了一套全自動(dòng)、準(zhǔn)確采集溫濕度信息并能長(zhǎng)久保存信息、實(shí)時(shí)報(bào)警和實(shí)時(shí)定位的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利提供的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)由多個(gè)溫濕度采集標(biāo)簽、多個(gè)中央控制器、上層控制系統(tǒng)、GPS模塊和GPRS模塊組成；所述的溫濕度標(biāo)簽分布在不同的待測(cè)環(huán)境中，實(shí)時(shí)采集當(dāng)前環(huán)境下的溫濕度信息并且通過(guò)無(wú)線射頻識(shí)別方式與中央控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；所述的中央控制器通過(guò)無(wú)線方式接收標(biāo)簽傳來(lái)的溫濕度信息，并通過(guò)RS232通信接口將處理后的溫濕度信息傳送給上層控制系統(tǒng)；所述的上層控制系統(tǒng)通過(guò)RS232通信接口與中央控制器相連，并對(duì)中央控制器上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、記錄溫濕度情況并判斷是否超限，還能夠生成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)曲線圖和歷史溫濕度曲線圖；同時(shí)上層控制系統(tǒng)通過(guò)RS232通信接口與GPRS 模塊連接，當(dāng)需要報(bào)警或匯報(bào)情況時(shí)上層控制系統(tǒng)控制GPRS模塊發(fā)送短信到相關(guān)人員手機(jī)上；所述的GPS模塊安裝在運(yùn)輸車輛上，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)；所述的GPRS模塊通過(guò) RS232通信接口與上層控制系統(tǒng)連接，通過(guò)接收上層控制系統(tǒng)發(fā)送的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)短信功能。本發(fā)明專利提供的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，其中所述溫濕度采集標(biāo)簽為433MHz有源 RFID電子標(biāo)簽；溫濕度采集標(biāo)簽包含溫濕度傳感器、信息處理模塊和無(wú)線收發(fā)模塊；溫濕度采集標(biāo)簽用于溫濕度數(shù)據(jù)采集和無(wú)線傳輸；溫濕度傳感器包含溫濕度采集芯片和與標(biāo)簽信息處理模塊相連的接口電路。本發(fā)明專利提供的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，其中所述中央控制器是對(duì)有源RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫操作的設(shè)備；中央控制器包括無(wú)線收發(fā)模塊、MCU處理模塊、RS232通信接口模塊。本發(fā)明專利提供的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，其中所述的無(wú)線收發(fā)模塊為無(wú)線Wi-Fi信息收發(fā)模塊。本發(fā)明專利提供的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，其中所述的上層控制系統(tǒng)即為上位機(jī)軟件部分，包含數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊。
本發(fā)明專利提供的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，其中所述的上層控制系統(tǒng)是用java語(yǔ)言編寫，數(shù)據(jù)庫(kù)采用MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)。本發(fā)明專利提供的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，其中所述的GPS模塊由無(wú)線收發(fā)模塊、MCU數(shù)據(jù)處理模塊及電源接口電路組成。本發(fā)明專利提供的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，其中所述的GPRS模塊由無(wú)線收發(fā)模塊、MCU 數(shù)據(jù)處理模塊及與上層控制系統(tǒng)相連接的串口通信接口電路組成。本發(fā)明專利提供的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，其中所述的GPRS模塊與上層控制系統(tǒng)之間的通信協(xié)議采用的是AT指令集。本發(fā)明專利提供的溫濕度監(jiān)控方法，包含以下步驟溫濕度采集標(biāo)簽收集并處理溫濕度傳感器上傳的數(shù)據(jù)，然后通過(guò)無(wú)線方式發(fā)送給中央控制器；中央控制器接收溫濕度采集標(biāo)簽傳來(lái)的數(shù)據(jù)并處理后通過(guò)RS232通信接口上傳給上層控制系統(tǒng)，同時(shí)中央控制器還能通過(guò)無(wú)線方式發(fā)送相關(guān)指令給溫濕度采集標(biāo)簽；上層控制系統(tǒng)接收并處理中央控制器傳來(lái)的溫濕度數(shù)據(jù)，記錄溫濕度數(shù)據(jù)并發(fā)送報(bào)警信息到用戶手機(jī)；同時(shí)上層控制系統(tǒng)還能處理運(yùn)輸車輛位置信息。本發(fā)明專利提供的溫濕度監(jiān)控方法，還包括發(fā)短信步驟GPRS模塊通過(guò)RS232通信接口與上層控制系統(tǒng)相連；當(dāng)有報(bào)警信息時(shí)上層控制系統(tǒng)發(fā)送指令給GPRS模塊，GPRS模塊就能發(fā)送短信到用戶手機(jī)；另外，本發(fā)明專利提供的溫濕度監(jiān)控方法，還包括運(yùn)輸車輛定位步驟GPS模塊通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將位置信息傳給上層控制系統(tǒng)，上層控制系統(tǒng)將接收到的數(shù)據(jù)與地圖對(duì)應(yīng)起來(lái)，實(shí)時(shí)顯示運(yùn)輸車輛的位置。本發(fā)明專利提供的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)是為醫(yī)院生物制品庫(kù)房、科研單位實(shí)驗(yàn)室等對(duì)溫濕度要求比較嚴(yán)格的場(chǎng)所設(shè)計(jì)；此系統(tǒng)組網(wǎng)靈活方便，操作簡(jiǎn)單易行。與現(xiàn)有技術(shù)相比， 本發(fā)明專利提供的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)1、此系統(tǒng)采用無(wú)線組網(wǎng)方式，可以靈活組網(wǎng)，節(jié)省空間和成本；另外溫濕度標(biāo)簽采用433MHz有源RFID技術(shù)，通過(guò)無(wú)線Wi-Fi上傳數(shù)據(jù)，可以減少布線對(duì)環(huán)境的影響；2、此系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，易于安裝管理，可移植性強(qiáng)； 3、此系統(tǒng)接有GPRS模塊，在溫濕度超限時(shí)系統(tǒng)能控制GPRS模塊發(fā)送短信到相關(guān)人員的手機(jī)終端，確保監(jiān)控環(huán)境的安全；4、此系統(tǒng)包含GPS模塊，可實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)輸車等移動(dòng)環(huán)境的溫濕度和位置情況，并能查詢歷史運(yùn)行軌跡；5、此系統(tǒng)能實(shí)時(shí)顯示溫濕度信息，記錄并長(zhǎng)期保存相關(guān)數(shù)據(jù)；6、此系統(tǒng)能查看實(shí)時(shí)溫濕度曲線和歷史曲線，并能以表格形式顯示歷史溫濕度記錄；7、此系統(tǒng)能導(dǎo)出每個(gè)監(jiān)控環(huán)境的溫濕度歷史記錄到EXCEL表格，極大地方便了管理人員分析數(shù)據(jù)。


圖1為本發(fā)明所描述的整體系統(tǒng)框架圖。圖2為本發(fā)明所描述的架構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明所描述的整套系統(tǒng)工作流程圖。圖4為本發(fā)明所描述的GPRS模塊工作流程5為本發(fā)明所描述的GPS模塊工作流程圖
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1整體框架圖和圖2系統(tǒng)架構(gòu)示意圖說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。由圖1 和圖2可以看出，本溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)由多個(gè)溫濕度采集標(biāo)簽、多個(gè)中央控制器、上層控制系統(tǒng)、GPRS模塊、GPS模塊組成。其中，所述的溫濕度采集標(biāo)簽帶有傳感器，可以實(shí)時(shí)收集周圍溫濕度數(shù)據(jù)，收集的數(shù)據(jù)經(jīng)中央處理模塊處理后經(jīng)無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)送到中央控制器；所述的中央控制器包含無(wú)線收發(fā)模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，無(wú)線收發(fā)模塊將接收的標(biāo)簽數(shù)據(jù)處理后通過(guò)RS232通信接口上傳到上層控制系統(tǒng)；所述的上層控制系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊和控制模塊；數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)分析數(shù)據(jù)，產(chǎn)生報(bào)警信息并向GPRS模塊提供要發(fā)送的內(nèi)容，同時(shí)對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理供顯示模塊使用；顯示模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)顯示環(huán)境溫濕度以及運(yùn)輸車輛位置，并能顯示實(shí)時(shí)溫濕度曲線和歷史溫濕度曲線；控制模塊負(fù)責(zé)控制GPRS模塊發(fā)送短信，控制模塊使用的指令是AT指令集，既能發(fā)送英文短信又能發(fā)送中文短信；所述的GPRS模塊工作流程如圖4所示，GPRS模塊通過(guò)RS232通信接口與上層控制系統(tǒng)連接， GPRS模塊由無(wú)線收發(fā)模塊、MCU數(shù)據(jù)處理模塊及與上層控制系統(tǒng)相連接的串口通信接口電路組成，其中MCU數(shù)據(jù)處理模塊用于處理上層控制系統(tǒng)傳來(lái)的指令并生成待發(fā)送信息；無(wú)線收發(fā)模塊負(fù)責(zé)將短信通過(guò)無(wú)線發(fā)送出去，此時(shí)短信能夠通過(guò)移動(dòng)基站傳送到對(duì)方手機(jī)； 另外，在運(yùn)輸車輛監(jiān)控方面，車載GPS模塊能夠利用人造衛(wèi)星實(shí)時(shí)定位，并通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳給上層控制系統(tǒng)供其分析，同時(shí)PC機(jī)端能實(shí)時(shí)顯示位置地圖，上述工作流程如圖5所示。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明專利提供了一種實(shí)時(shí)溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，特征在于系統(tǒng)由多個(gè)中央控制器、多個(gè)溫濕度采集標(biāo)簽、GPS定位模塊和GPRS模塊組成；其中，溫濕度采集標(biāo)簽是工作于433MHz的有源RFID標(biāo)簽，RFID即無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)；溫濕度采集標(biāo)簽包含溫濕度傳感器和無(wú)線收發(fā)模塊；溫濕度傳感器能實(shí)時(shí)采集周圍環(huán)境的溫濕度信息，無(wú)線收發(fā)模塊用于與中央控制器進(jìn)行無(wú)線通信；中央控制器即讀寫器，是對(duì)溫濕度采集標(biāo)簽進(jìn)行讀、寫操作的設(shè)備；中央控制器包含無(wú)線收發(fā)模塊和MCU中央控制模塊；無(wú)線收發(fā)模塊通過(guò)無(wú)線方式收集溫濕度采集標(biāo)簽上傳的溫濕度信息，并能發(fā)送相關(guān)命令到溫濕度采集標(biāo)簽；MCU中央控制模塊用于處理收集到的溫濕度數(shù)據(jù)，并將處理后的數(shù)據(jù)上傳給上層控制系統(tǒng)，同時(shí)也能將上層控制系統(tǒng)發(fā)出的指令處理后下發(fā)給溫濕度采集標(biāo)簽；上層控制系統(tǒng)是工作在PC端的上位機(jī)軟件系統(tǒng)；上層控制系統(tǒng)是整套系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)處理各種數(shù)據(jù)信息，包含數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊；GPS模塊用于運(yùn)輸車輛的實(shí)時(shí)定位和歷史軌跡記錄，并通過(guò)GPRS模塊將溫濕度信息傳給上層控制系統(tǒng)；GPRS模塊與上層控制系統(tǒng)相連，當(dāng)溫濕度超限時(shí)，上層控制系統(tǒng)控制GPRS模塊發(fā)送短信給相關(guān)人員。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于溫濕度采集標(biāo)簽接有溫濕度傳感器，能實(shí)時(shí)采集溫濕度信息；溫濕度采集標(biāo)簽和中央控制器都接有無(wú)線收發(fā)模塊， 兩者之間采用無(wú)線射頻識(shí)別方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
3.如權(quán)利要求1所述的多功能溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于中央控制器通過(guò)RS232 通信接口與上層控制系統(tǒng)連接，通過(guò)串口傳輸數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的多功能溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于上層控制系統(tǒng)通過(guò)RS232 通信接口與GPRS模塊連接，并控制GPRS模塊發(fā)送短信，短信內(nèi)容包含溫濕度信息及報(bào)警信肩、ο
5.如權(quán)利要求1所述的多功能溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于上層控制系統(tǒng)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與GPS模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，能實(shí)時(shí)接收并處理運(yùn)輸車位置信息和運(yùn)輸車內(nèi)溫濕度信肩、ο
6.如權(quán)利要求1所述的多功能溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于標(biāo)簽的溫濕度傳感器采集周圍溫濕度信息溫度精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位，濕度誤差在5%以內(nèi)，溫度測(cè)量范圍為-40°C _120°C，濕度測(cè)量范圍為20% RH-80% RH。
7.如權(quán)利要求1所述的多功能溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于溫濕度采集標(biāo)簽由溫濕度采集芯片、無(wú)線收發(fā)模塊和MCU處理控制模塊組成。
8.如權(quán)利要求1所述的多功能溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于上層控制系統(tǒng)與GPRS模塊之間的通信協(xié)議采用的是AT指令集。
9.如權(quán)利要求1所述的多功能溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，包含以下步驟溫濕度采集標(biāo)簽收集并處理溫濕度傳感器上傳的數(shù)據(jù)，然后通過(guò)無(wú)線方式發(fā)送給中央控制器；中央控制器接收溫濕度采集標(biāo)簽傳來(lái)的數(shù)據(jù)并處理后通過(guò)RS232通信接口上傳給上層控制系統(tǒng)，同時(shí)中央控制器還能通過(guò)無(wú)線方式發(fā)送相關(guān)指令給溫濕度采集標(biāo)簽；上層控制系統(tǒng)接收并處理中央控制器傳來(lái)的溫濕度數(shù)據(jù)，記錄溫濕度數(shù)據(jù)并發(fā)送報(bào)警信息到用戶手機(jī)；同時(shí)上層控制系統(tǒng)還能處理運(yùn)輸車輛位置信息。
10.如權(quán)利要求1所述的多功能溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，還包含發(fā)短信和車輛定位步驟GPRS模塊通過(guò)RS232通信接口與上層控制系統(tǒng)相連；當(dāng)有報(bào)警信息時(shí)上層控制系統(tǒng)發(fā)送指令給GPRS模塊，GPRS模塊就能發(fā)送短信到用戶手機(jī)；另外，GPS模塊通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將位置信息傳給上層控制系統(tǒng)，上層控制系統(tǒng)將接收到的數(shù)據(jù)與地圖對(duì)應(yīng)起來(lái)，實(shí)時(shí)顯示運(yùn)輸車輛的位置。
全文摘要
本發(fā)明是一種基于433MHz有源RFID技術(shù)的多功能溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法。系統(tǒng)主要應(yīng)用于溫濕度監(jiān)控領(lǐng)域。此系統(tǒng)由一個(gè)或一個(gè)以上中央控制器及通過(guò)無(wú)線連接的多個(gè)溫濕度采集標(biāo)簽組成；中央控制器包含無(wú)線收發(fā)模塊、MCU中央控制模塊；溫濕度采集標(biāo)簽包含無(wú)線收發(fā)模塊和溫濕度傳感器；系統(tǒng)接有GPRS模塊用于發(fā)短信報(bào)警；另外，系統(tǒng)還包含GPS定位模塊，能實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)輸車的位置和運(yùn)行軌跡，并通過(guò)GPRS模塊發(fā)送短信，將溫濕度信息上傳給上層控制系統(tǒng)；該發(fā)明專利還包含一套溫濕度監(jiān)控方法，用于收集并顯示溫濕度信息、處理報(bào)警信息，并通過(guò)控制GPRS模塊發(fā)送報(bào)警信息到相關(guān)人員手機(jī)，同時(shí)處理GPS系統(tǒng)上傳的數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01S19/42GK102387183SQ20111000623
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者張海生, 楊凱文, 王新峰, 趙晴 申請(qǐng)人:北京六所新華科電子技術(shù)有限公司