[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的公共食品衛(wèi)生安全防護(hù)服務(wù)系統(tǒng)及其工作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010248199.1
• 申請日: 2010-08-09
• 公開（公告）號: CN101951695A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李守林;李銘磊;徐棟祖
• 申請（專利權(quán)）人: 李守林
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04L29/08;H04L29/06
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 王緒銀

1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的公共食品衛(wèi)生安全防護(hù)服務(wù)系統(tǒng)，包括無線傳感節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)和終端設(shè)備，其特征在于，無線傳感節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)無線連接，網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)通過以太網(wǎng)和無線局域網(wǎng)與終端設(shè)備連接，無線傳感節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)上分別安裝有系統(tǒng)軟件，終端設(shè)備上安裝有終端軟件。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的公共食品衛(wèi)生安全防護(hù)服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，所述的無線傳感節(jié)點(diǎn)由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊、電源供應(yīng)模塊構(gòu)成，處理器模塊分別通過傳感器接口和SPI接口與傳感器模塊和無線通信模塊連接，傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊與電源供應(yīng)模塊電路連接；無線傳感節(jié)點(diǎn)設(shè)置在待檢測的公共食品衛(wèi)生安全防護(hù)場所；其中：

所述的傳感器模塊包括溫濕傳感器、洗凈消毒傳感器、藥殘檢測傳感器、溯源傳感器，溫濕傳感器安裝在溫濕檢測封裝面板上，洗凈消毒傳感器安裝在洗凈消毒封裝面板上，藥殘檢測傳感器安裝在藥殘檢測封裝面板上，溯源傳感器安裝在溯源采集封裝面板上，這些傳感器與處理器模塊通過傳感器接口連接；

2)所述的處理器模塊，優(yōu)選的是ATmega128L微控制器，具有8位RISC結(jié)構(gòu)，片內(nèi)128KB的程序Flash，4KB的數(shù)據(jù)SRAM，可外擴(kuò)到64KB的E2PROM，微處理器上設(shè)有JTAG接口、ISP編程接口、RS232接口、充電接口、傳感器接口、SMA天線座接口；

3)所述的無線通信模塊優(yōu)選的是以無線射頻CC2420為核心的ZigBee無線通信模塊，其MAC層和PHY層協(xié)議符合802.15.4規(guī)范，工作于2.4GHz頻段，數(shù)據(jù)傳輸率高達(dá)250kbps；

4)電源供應(yīng)模塊采用普通電池或可充電鋰離子電池；

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的公共食品衛(wèi)生安全防護(hù)服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，所述的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)由核心控制模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、802.15.4無線通信模塊、JTAG編程與調(diào)試模塊、外部儲(chǔ)存模塊、基礎(chǔ)服務(wù)與管理模塊、能量供應(yīng)模塊、外部網(wǎng)絡(luò)控制與接入模塊構(gòu)成，各模塊通過電路連接；

其中，所述的核心控制模塊，優(yōu)選Atmel公司的AT91RM9200微處理器作為中心控制裝置，該微處理器集成有USB2.0接口和以太網(wǎng)接口，并提供了音頻、電信、閃存卡、紅外、智能卡接口等多個(gè)符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信接口；

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的公共食品衛(wèi)生安全防護(hù)服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，所述的終端設(shè)備包括PC機(jī)、手機(jī)、PDA和筆記本電腦。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的公共食品衛(wèi)生安全防護(hù)服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)軟件包括無線傳感節(jié)點(diǎn)上安裝的TInyOS操作系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件，網(wǎng)關(guān)設(shè)備上安裝的基于Linux操作系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件；所述的終端軟件包括瀏覽器/服務(wù)器模式下終端軟件和客戶端/服務(wù)器模式下的終端軟件，其中，瀏覽器/服務(wù)器模式下終端軟件，利用Web服務(wù)技術(shù)，將相關(guān)傳感數(shù)據(jù)封裝成Web服務(wù)發(fā)布于Web服務(wù)器上，進(jìn)行跨平臺的信息數(shù)據(jù)獲取，通過終端瀏覽器訪問Web服務(wù)器的Web服務(wù)，即可獲得監(jiān)管信息，并可實(shí)現(xiàn)服務(wù)定制、信息交流；客戶端/服務(wù)器模式下的終端軟件，利用局域網(wǎng)間的Socket通信傳輸?shù)膶?shí)時(shí)信息或調(diào)用串口短信貓通過GSM網(wǎng)自動(dòng)發(fā)送定制的服務(wù)數(shù)據(jù)。

6.權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的公共食品衛(wèi)生安全防護(hù)服務(wù)系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，工作方法如下：

1)無線傳感節(jié)點(diǎn)在系統(tǒng)軟件控制下通過傳感部件采集公共廚房或生產(chǎn)間中的濕度、溫度以及蔬菜食品的洗凈消毒、營養(yǎng)溯源、藥殘指標(biāo)、添加劑用量、餐具洗凈消毒等信息數(shù)據(jù)，并將采集處理后的信息數(shù)據(jù)通過無線通信模塊傳輸給網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)；

2)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)在系統(tǒng)軟件的控制下，通過802.15.4無線通信模塊獲取來自無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的相關(guān)采集信息，并逐漸通過自下而上的協(xié)議層次的規(guī)范化數(shù)據(jù)解析；并根據(jù)其接入網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)對象的業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)需求以及傳感數(shù)據(jù)的自身特征，開展處理、分析、融合與提取，得到滿足條件的多類型傳感信息，然后提供給建立于系統(tǒng)軟件之上的TCP/IP和802.11協(xié)議體系，作為其初始業(yè)務(wù)源；網(wǎng)關(guān)將按照該協(xié)議的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)完成業(yè)務(wù)類型確定、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)幀封裝操作，由網(wǎng)卡模塊實(shí)現(xiàn)最終的接入功能；利用Z-Stack協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)ZigBee協(xié)調(diào)器功能的模塊，實(shí)現(xiàn)精簡嵌入式ICP/IP和802.11協(xié)議的功能模塊，ZigBee報(bào)文轉(zhuǎn)化為以太網(wǎng)和無線局域網(wǎng)報(bào)文模式；在分析控制系統(tǒng)Z-Stack以及TCP/IP、802.11協(xié)議實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，提出網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)與IEEE802.15.4/ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議層次和網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)于Internet網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議層次的應(yīng)用模型；最終實(shí)現(xiàn)無線傳感網(wǎng)與以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、有線局域網(wǎng)、GSM網(wǎng)之間的無縫切換，將無線傳感網(wǎng)傳輸來的數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、實(shí)時(shí)監(jiān)控、信號處理多種功能；

3)政府監(jiān)管部門通過終端設(shè)備上的終端軟件對數(shù)據(jù)分析監(jiān)管，將監(jiān)管結(jié)論通過網(wǎng)絡(luò)反饋給發(fā)送單位或?qū)?yīng)客戶，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)管；

4)客戶在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通過終端設(shè)備接收、查詢監(jiān)管結(jié)論信息，并利用該系統(tǒng)完成服務(wù)定制、信息交流，實(shí)現(xiàn)藥食同源、人文關(guān)懷與商務(wù)信息服務(wù)。