[發(fā)明專利]一種農(nóng)村快遞小籠讀取系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910764234.6
• 申請日: 2019-08-19
• 公開（公告）號: CN110572790B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)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(quán)）人: 湖南九層臺環(huán)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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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種農(nóng)村快遞小籠讀取系統(tǒng)，包括末端感應器、采集器、集中裝置和服務器，以及它們之間的數(shù)據(jù)傳輸通道和運行在服務器上的遠程處理管理平臺及其數(shù)據(jù)庫；采集器由采集模塊、無線模塊、核心板及供電模塊組成；集中裝置由無線模塊、GPRS模塊、核心板及供電模塊組成，服務器選用IBM公司的System X3630 M3；系統(tǒng)軟件設計的重點是通信程序的設計和自組網(wǎng)協(xié)議的設計；該農(nóng)村快遞小籠讀取系統(tǒng)，能夠幫助農(nóng)村快遞小籠快速準確讀取快遞信息，滿足實際需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)讀取系統(tǒng)，尤其涉及一種農(nóng)村快遞小籠讀取系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著社會的變遷和經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，快遞信息充斥著人們的生活；但信息的大量涌入也使得信息的管理變得日益窘迫；互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)和發(fā)展，給信息管理提供了一種新的思路和模式；在此背景下，快遞的處理方式也在悄然發(fā)生著變化；傳統(tǒng)的人工處理方式已經(jīng)無法滿足大量儀表頻繁的、復雜的、精確的處理需求，更不用談將各種數(shù)據(jù)利用互聯(lián)網(wǎng)進行管理和分析；要解決這些問題，僅靠大量增加處理人員，不僅不能解決問題，還會導致整個營銷業(yè)務的成本上漲，以及管理的復雜程度增大；自動處理方式的出現(xiàn)，部分解決了以上問題，減少了大規(guī)?？爝f容易忽略的數(shù)據(jù)時的人工花費，節(jié)約了財力、物力和時間。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，為了達到上述方案的效果，本發(fā)明提供一種解決或部分解決上述問題的一種農(nóng)村快遞小籠讀取系統(tǒng)；

為達到上述技術(shù)步驟的效果，本發(fā)明的技術(shù)步驟為：末端感應器、采集器、集中裝置、服務器、數(shù)據(jù)傳輸通道、數(shù)據(jù)庫和運行在服務器上的遠程處理管理平臺；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(zhuǎn)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(huán)網(wǎng)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，末端感應器由電池進行電源供電，末端感應器中電源單元為每個單元提供電源；末端感應器的感應芯片直接測量溫度、壓力、濕度數(shù)據(jù)，進而通過計算得到瞬時熱量和累計熱量、累計濕度數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲在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(xié)議，與采集器通信，上傳數(shù)據(jù)；采集器通過總線與末端感應器通信，獲取農(nóng)村快遞小籠的剩余快遞數(shù)據(jù)；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(diào)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(wǎng)協(xié)議棧來控制連接模塊一，使采集器加入無線自組網(wǎng)網(wǎng)絡，對末端感應器發(fā)送的原始數(shù)據(jù)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(guān)電源；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；集中裝置的連接模塊二通過建立的無線自組網(wǎng)網(wǎng)絡，和采集器進行無線通信；集中裝置復用采集器的連接模塊一，作為集中裝置的連接模塊二；集中裝置的核心板二采用能夠運行嵌入式操作系統(tǒng)的硬件平臺，利用嵌入式系統(tǒng)提供的TCP/IP協(xié)議棧實現(xiàn)上層數(shù)據(jù)通道，核心板二的嵌入式操作系統(tǒng)的硬件平臺采用基于ARM11內(nèi)核的低功耗處理器，采用控制器主板+底板的結(jié)構(gòu)，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(guān)電源作為供電模塊主體；集中裝置中設定一個或多個采集器，用于不同的環(huán)境工作，一個或者多個集中裝置接收一個或多個采集器的請求數(shù)據(jù)，請求數(shù)據(jù)包括請求地址、請求采集信息以及請求采集信息的哈希值；一個或多個遠程處理管理平臺用于決策采集器采集的各類數(shù)據(jù)的優(yōu)先等級和免檢等級，以及還用于驗證采集器的等級，其中，至少一個集中裝置用于集中和判斷采集器的采集，集中裝置接收至少一個采集器發(fā)送的請求采集數(shù)據(jù)包，采集器對預設時間段內(nèi)的請求采集數(shù)據(jù)包進行驗證；集中裝置對采集器驗證通過后，將集中裝置的等級和數(shù)據(jù)發(fā)送給遠程處理管理平臺進行驗證，當遠程處理管理平臺對集中裝置驗證通過后，采集器可成為免檢等級；當采集器完成某項驗證功能后可降級為普通數(shù)據(jù)清零的采集器，集中裝置將采集器預設時間段內(nèi)的請求采集數(shù)據(jù)包劃分為至少五個分類的數(shù)據(jù)等級；其中，至少五個分類的數(shù)據(jù)等級由遠程處理管理平臺確認，遠程處理管理平臺對采集器預設時間段內(nèi)的請求采集數(shù)據(jù)包進行打包；在每一輪打包順序確定后，當遠程處理管理平臺對集中裝置進行驗證之后；多個采集器對預設時間段內(nèi)的附加請求數(shù)據(jù)打包成附加驗證數(shù)據(jù)，遠程處理管理平臺對附加驗證數(shù)據(jù)進行驗證；服務器包括Win10操作系統(tǒng)、4GHzCPU、64GBRAM、500G固態(tài)硬盤以及網(wǎng)卡；運行在服務器上的遠程處理管理平臺實現(xiàn)指令下發(fā)、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)管理，遠程處理管理平臺連續(xù)穩(wěn)定運行，以供用戶隨時查詢；采集器與集中裝置之間傳輸數(shù)據(jù)，利用點對點無線通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，令快遞分片區(qū)內(nèi)所有快遞小籠作為節(jié)點組成一個網(wǎng)絡，集中裝置和某個單元之間，可以通過節(jié)點間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)聯(lián)通；集中裝置作為樹根節(jié)點，采集器作為其他節(jié)點，網(wǎng)絡由集中裝置建立并維護；網(wǎng)絡中每個節(jié)點都有一個短地址和一個長地址；短地址為一個字節(jié)，除了根節(jié)點的短地址固定為0，其他節(jié)點的短地址是在加入網(wǎng)絡時動態(tài)分配的；長地址為兩個字節(jié)，作為節(jié)點實際無線硬件的唯一識別碼，每個節(jié)點在網(wǎng)絡搜索時，發(fā)現(xiàn)周圍已加入網(wǎng)絡的節(jié)點，然后選擇其中一個作為父節(jié)點，通過父節(jié)點加入網(wǎng)絡；自組網(wǎng)首先根節(jié)點初始化無線通信硬件，然后依次切換至各個無線信道，發(fā)送一個NET層類型為表示網(wǎng)絡建立的數(shù)據(jù)包，最后根節(jié)點切換至信道0待機，等待其他節(jié)點加入；服務器和多個集中裝置利用互聯(lián)網(wǎng)提供的TCP協(xié)議作為基礎(chǔ)的通信協(xié)議進行傳輸數(shù)據(jù)，在建立TCP連接后，所有需要發(fā)送的數(shù)據(jù)，都需要增加一個256字節(jié)的數(shù)據(jù)包后，通過TCP傳輸；末端感應器和采集器之間的通信方式采用總線技術(shù)；末端感應器通信協(xié)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(shù)據(jù)的發(fā)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(shù)據(jù)位數(shù)、停止位位數(shù)、和校驗方式；末端感應器通信協(xié)議規(guī)定，通信時的波特率為2400bps、數(shù)據(jù)位8位，停止位1位，采用偶校驗；末端感應器數(shù)據(jù)讀取采用的讀取框架為：由主控制代碼主動調(diào)用讀表函數(shù)控制串口發(fā)送命令，由串口中斷處理函數(shù)按字節(jié)接受從機應答的末端感應器數(shù)據(jù)存在數(shù)組當中，并在數(shù)據(jù)接受完畢后設置標志變量；主控制代碼調(diào)用讀表函數(shù)后，循環(huán)檢查標志變量，如果在一定時間內(nèi)，標志變量置位，則從數(shù)組當中取出末端感應器的數(shù)據(jù)，否則，認為末端感應器丟失；每個集中裝置對應k個采集器，k為正整數(shù)，每個采集器對應一個末端感應器，則基于的遠程處理系統(tǒng)的處理成功判斷系數(shù)g(α)由公式一表示：公式一：公式一中：α代表采集器與集中裝置之間的處理成功判斷系數(shù)，α₀表示臨界連接判斷系數(shù)，即采集器與集中裝置的最遠連接判斷系數(shù)；當α＝α0，即采集器與集中裝置連接判斷系數(shù)等于最遠連接判斷系數(shù)時，處理成功率為0；表示各階偏導數(shù)在α₀取得的偏導值；由公式一解得連接判斷系數(shù)α用公式二表示：公式二：公式二中：根據(jù)解得的連接判斷系數(shù)α設計采集器與集中裝置之間的位置、方位；對于每一個農(nóng)村快遞小籠，需要儲存相關(guān)數(shù)據(jù)項目有：編號、所在快遞分片區(qū)編號、所在單元編號、對應熱表編號、熱表數(shù)據(jù)；而操作人員通過遠程處理管理平臺查詢數(shù)據(jù)時，可以通過上述數(shù)據(jù)項的任何一個，作為查詢依據(jù)，獲取其他關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)項，基于的遠程處理系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫來存儲數(shù)據(jù)。