[發明專利]一種農村快遞小籠讀取系統

有效

• 申請號: 201910764234.6
• 申請日: 2019-08-19
• 公開（公告）號: CN110572790B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 汪小祥;馬英才;聶忠文;龔林華;唐炳欽;劉亮;劉榮榮;劉紅旗;陳林;何原平;朱華
• 申請（專利權）人: 湖南九層臺環境科技有限公司
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W4/70;H04W84/18;H04L67/125;H04L67/141;H04L69/163;G06K17/00
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1.一種農村快遞小籠讀取系統，其特征在于，包括末端感應器、采集器、集中裝置、服務器、數據傳輸通道、數據庫和運行在服務器上的遠程處理管理平臺；所述末端感應器由積分儀、濕度計和一對溫度傳感器組成，末端感應器由輸入、轉換、控制及輸出四種模式組成，每個模式均匹配感應芯片且設置唯一的芯片地址，并由軟件設定其功能，末端感應器由雙絞線組合形成一對控制線來連接成非環網絡，每個單元均有獨立的安全電壓模塊，供電電路和工作電路是相互獨立的，所述末端感應器由電池進行電源供電，所述末端感應器中電源單元為每個單元提供電源；所述末端感應器的感應芯片直接測量溫度、壓力、濕度數據，進而通過計算得到瞬時熱量和累計熱量、累計濕度數據，并將數據存儲在所述末端感應器本身的存儲芯片中；其儲存芯片設計有相應的接口和通信協議，與所述采集器通信，上傳數據；所述采集器通過總線與末端感應器通信，獲取農村快遞小籠的剩余快遞數據；所述采集器由采集模塊、連接模塊一、核心板一及供電模塊一組成，其中采集模塊的主體電路為主機電路，一端通過兩線接口與總線連接，一端通過串口與核心板連接；連接模塊一采用無線通信芯片，并設計一個7口連接座作為通信接口，一個2口連接座作為電源接口；并通過4線SPI接口和與核心板一通信；核心板一的主體部分設計為嵌入式微控制器，有一主控芯片，設計1個串口與采集模塊相連，設計1個串口用于輸出調試信息和運行信息，同時設計1個SPI接口與連接模塊一相連；核心板一需要通過運行自組網協議棧來控制連接模塊一，使所述采集器加入無線自組網網絡，對所述末端感應器發送的原始數據進行預處理；供電模塊一的輸入為220v交流電，采用220v交流輸入的24v開關電源；所述集中裝置由連接模塊二、GPRS模塊、核心板二及供電模塊二組成，其中核心板二選用嵌入式平臺；所述集中裝置的連接模塊二通過建立的無線自組網網絡，和所述采集器進行無線通信；所述集中裝置復用采集器的連接模塊一，作為所述集中裝置的連接模塊二；所述集中裝置的核心板二采用能夠運行嵌入式操作系統的硬件平臺，利用嵌入式系統提供的TCP/IP協議棧實現上層數據通道，核心板二的嵌入式操作系統的硬件平臺采用基于ARM11內核的低功耗處理器，采用控制器主板+底板的結構，低功耗處理器的SPI接口和串口分別連接連接模塊二和GPRS模塊；供電模塊二采用了一個220v交流輸入的5v開關電源作為供電模塊主體；所述集中裝置中設定一個或多個所述采集器，用于不同的環境工作，一個或者多個所述集中裝置接收一個或多個所述采集器的請求數據，所述請求數據包括請求地址、請求采集信息以及所述請求采集信息的哈希值；一個或多個所述遠程處理管理平臺用于決策所述采集器采集的各類數據的優先等級和免檢等級，以及還用于驗證采集器的等級，其中，至少一個所述集中裝置用于集中和判斷所述采集器的采集，所述集中裝置接收至少一個所述采集器發送的請求采集數據包，所述采集器對預設時間段內的請求采集數據包進行驗證；所述集中裝置對所述采集器驗證通過后，將所述集中裝置的等級和數據發送給所述遠程處理管理平臺進行驗證，當所述遠程處理管理平臺對所述集中裝置驗證通過后，所述采集器可成為免檢等級；當所述采集器完成某項驗證功能后可降級為普通數據清零的采集器，所述集中裝置將所述采集器預設時間段內的請求采集數據包劃分為至少五個分類的數據等級；其中，至少五個分類的數據等級由所述遠程處理管理平臺確認，所述遠程處理管理平臺對所述采集器預設時間段內的請求采集數據包進行打包；在每一輪打包順序確定后，當所述遠程處理管理平臺對所述集中裝置進行驗證之后；多個所述采集器對預設時間段內的附加請求數據打包成附加驗證數據，所述遠程處理管理平臺對所述附加驗證數據進行驗證；服務器包括Win10操作系統、4GHzCPU、64GBRAM、500G固態硬盤以及網卡；運行在服務器上的遠程處理管理平臺實現指令下發、數據存儲和數據管理，遠程處理管理平臺連續穩定運行，以供用戶隨時查詢；所述采集器與所述集中裝置之間傳輸數據，利用點對點無線通信技術的基礎上，令快遞分片區內所有快遞小籠作為節點組成一個網絡，所述集中裝置和某個單元之間，可以通過節點間數據的轉發，實現聯通；所述集中裝置作為樹根節點，所述采集器作為其他節點，網絡由所述集中裝置建立并維護；網絡中每個節點都有一個短地址和一個長地址；短地址為一個字節，除了根節點的短地址固定為0，其他節點的短地址是在加入網絡時動態分配的；長地址為兩個字節，作為節點實際無線硬件的唯一識別碼，每個節點在網絡搜索時，發現周圍已加入網絡的節點，然后選擇其中一個作為父節點，通過父節點加入網絡；自組網首先根節點初始化無線通信硬件，然后依次切換至各個無線信道，發送一個NET層類型為表示網絡建立的數據包，最后根節點切換至信道0待機，等待其他節點加入；所述服務器和多個所述集中裝置利用互聯網提供的TCP協議作為基礎的通信協議進行傳輸數據，在建立TCP連接后，所有需要發送的數據，都需要增加一個256字節的數據包后，通過TCP傳輸；所述末端感應器和所述采集器之間的通信方式采用總線技術；所述末端感應器通信協議采用通過主機命令、從機應答的方式來完成所需功能，具體到主機數據的發送和接受，是微控制器通過采集模塊的Tx和Rx引腳完成的，與串口的工作方式一樣，串口通信時需要確定波特率、數據位數、停止位位數、和校驗方式；所述末端感應器通信協議規定，通信時的波特率為2400bps、數據位8位，停止位1位，采用偶校驗；所述末端感應器數據讀取采用的讀取框架為：由主控制代碼主動調用讀表函數控制串口發送命令，由串口中斷處理函數按字節接受從機應答的所述末端感應器數據存在數組當中，并在數據接受完畢后設置標志變量；主控制代碼調用讀表函數后，循環檢查標志變量，如果在一定時間內，標志變量置位，則從數組當中取出所述末端感應器的數據，否則，認為所述末端感應器丟失；每個所述集中裝置對應k個所述采集器，k為正整數，每個所述采集器對應一個所述末端感應器，則基于的遠程處理系統的處理成功判斷系數g(α)由公式一表示：公式一：公式一中：α代表所述采集器與所述集中裝置之間的處理成功判斷系數，α₀表示臨界連接判斷系數，即所述采集器與所述集中裝置的最遠連接判斷系數；當α＝α₀，即所述采集器與所述集中裝置連接判斷系數等于最遠連接判斷系數時，處理成功率為0；表示各階偏導數在α₀取得的偏導值；由公式一解得連接判斷系數α用公式二表示：公式二：公式二中：根據解得的連接判斷系數α設計所述采集器與所述集中裝置之間的位置、方位；對于每一個農村快遞小籠，需要儲存相關數據項目有：編號、所在快遞分片區編號、所在單元編號、對應熱表編號、所在熱表數據；而操作人員通過遠程處理管理平臺查詢數據時，可以通過上述數據項的任何一個，作為查詢依據，獲取其他關聯的數據項，基于的遠程處理系統采用數據庫來存儲數據。