[發明專利]基于無線傳感網絡的集裝車輛運輸智能安全監控系統

在審

• 申請號: 201410178756.5
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN103986750A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 吳宗澤;陳文科;謝勝利;楊達;張坤;曾拉娜;彭思愿
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/26;H04W84/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及無線自組傳感網絡的集裝車輛運輸的狀態監測和安全監控技術，特別涉及一種基于無線傳感網絡的集裝車輛運輸智能安全監控系統。

背景技術

集裝，是一種將同類或異類的多件物品，通過一定的技術措施組合成尺寸規格相同、重量相近的大型標準組合體。集裝的貨物一般包括原材料產品，技術加工產品，危險化學產品等。隨著當代經濟的高速發展和市場需求的刺激之下，貨物的運輸更趨向于集裝化和一體化，促進了集裝技術和集裝車輛的高速發展，使物流行業中不斷出現更大規模和體積的集裝車輛。因此，在集裝運輸貨物過程中對貨物進行狀態信息的獲知和有效的管理以及對集裝車輛在運輸過程中安全監控顯得尤為重要。在集裝貨物運輸過程中，安全監控系統負責實時得獲取車輛的信息，通過無線網絡技術與司機以及后臺管理人員進行通信和信息交互，實現對運輸過程中的集裝車輛的安全監控。例如，冷藏集裝車輛中冷藏柜內的溫度的實時監控，危化品集裝車輛中對危化品的實時安全監測等。

目前，貨物狀態信息的獲知通常是通過在集裝容器內部的固定位置設置特定的傳感器，以有線的方式連接到系統的控制終端。受制于固定位置的放置，使得傳感節點不能靈活得部署和放置，而且需要對現有的集裝容器進行改造，因此大大提高了開發成本而且不具有足夠的靈活性及可拓展性。集裝車輛運輸的安全監控系統的控制終端通常使用低集成，無操作系統的微控制器(例如MCU單片機)，受制于MCU微控制器的性能和可靠性不高，無法保證系統的可靠運行，也很難保證很高的實時性需求；受制于MCU微控制器的沒有足夠的內部硬件資源來運行操作系統，因此不具有在操作系統上開發所特有的高效性，靈活性，可移植性；受制于MCU微控制器的沒有足夠的能力驅動和使用大容量的外部硬件資源(例如NAND?FLASH，SDRAM等)，無法緩存大容量的數據的信息，而且在無法保證可靠的實時性的情況下會造成數據的丟失，無法保證可靠性和拓展性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種基于無線傳感網絡的集裝車輛運輸智能安全監控系統，該安全監控系統實現了集裝容器完全或非完全屏蔽環境下的無線傳感自組織網絡以及信號傳輸，并實現以Soc為核心的嵌入式系統，實現了集裝車輛運輸過程中的實時安全監控。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種基于無線傳感網絡的集裝車輛運輸智能安全監控系統，其包括：安全監控系統終端，手持終端，服務器及無線傳感網絡。

所述的安全監控系統終端包括嵌入式系統模塊，顯示和交互模塊，GPS模塊，GPRS模塊，藍牙模塊，數據備份模塊以及無線傳感網絡主節點。

所述的嵌入式系統模塊包括Soc中央微控制器，嵌入式操作系統，嵌入式應用軟件三大塊。

進一步地，所述中央處理微控制器包括ARM處理器，內存管理單元(MMU)，NAND?FLASH控制器，SDRAM控制器，UART控制器，USB控制器，LCD控制器，SPI控制器。

進一步地，所述嵌入式操作系統包括操作系統內核，設備驅動，應用軟件開發程序庫。其中操作系統為Linux操作系統，WinCE操作系統，uC/OS-II操作系統中任意一種。而相應的設備驅動，應用軟件開發程序庫與所選擇的操作系統內核密切相關。

進一步地，所述嵌入式應用軟件負責控制其他模塊(顯示和交互模塊，GPS模塊，GPRS模塊，藍牙模塊，數據備份模塊以及無線傳感網絡)并實現與所述其他模塊的數據通信，嵌入式應用軟件需根據所選擇的嵌入式操作系統來選擇相應的開發環境。

所述的顯示和交互模塊包括TFT?LCD顯示屏，觸摸控制器，LCD控制器，所述LCD控制器控制TFT?LCD顯示屏的顯示，司機等用戶通過TFT?LCD顯示屏顯示的信息可實時得了解集裝容器(包括集裝箱，液罐等)，集裝貨物以及車輛的各種狀態信息，并可通過所述觸摸屏進行指令輸入，以對該集裝車輛運輸安全監控系統。

所述的數據備份模塊包括數據備份接口，數據存儲器，所述數據備份接口由所述中央處理微控制器提供或者與所述中央處理微控制器進行電氣連接，以實現將動態的集裝容器(包括集裝箱，液罐等)，集裝貨物以及車輛的各種狀態信息等數據存儲到所述數據存儲器以做備份。所述數據備份接口為USB接口、SD卡接口中任意一種，所述數據存儲器為U盤等以USB為接口的存儲器，SD卡中任意一種。