一種冷鏈物流在途保溫箱實時溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種冷鏈物流在途保溫箱實時溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及方法，包括設(shè)置在保溫箱上的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備、手持終端設(shè)備，溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備上內(nèi)置有溫濕度感應(yīng)模塊，該模塊包括MCU微控制器、溫濕度傳感器、第一收發(fā)模塊、存儲器模塊、RTC模塊、RFID標(biāo)簽。該箱體設(shè)備支持間歇式休眠數(shù)據(jù)傳輸機制與數(shù)據(jù)補傳功能，手持設(shè)備通過周期性輪詢所監(jiān)控箱體設(shè)備的溫濕度數(shù)據(jù)，將所接收數(shù)據(jù)記錄，并周期性批量上載或于運輸完成后將數(shù)據(jù)整體上載至服務(wù)器，基于433MHz無線射頻半雙工無線通信低功率、低成本的特點，本發(fā)明專利技術(shù)降低了箱體設(shè)備成本及數(shù)據(jù)傳輸功耗，延長了箱體設(shè)備電池使用時間，降低了物流人員批量數(shù)據(jù)采集的工作量。

A data acquisition method for real-time temperature and humidity data acquisition system of cold chain logistics in transit incubator

The invention discloses a cold chain logistics incubator real-time temperature and humidity data acquisition system and method in transit, arranged in the insulation box on the temperature and humidity sensitive recording box equipment, handheld terminal equipment, temperature and humidity sensitive recording box device with built-in temperature and humidity sensor module, the module includes MCU microcontroller, temperature and humidity sensor the first transceiver module, memory module, RTC module, RFID tag. The body of equipment support intermittent dormant data transmission mechanism and data transmission function complement, holding temperature and humidity data equipment through periodic polling of the monitoring body of equipment, the received data records and periodic batch upload or transport after the completion of the overall data uploaded to the server, the characteristics of 433MHz wireless RF low half duplex wireless communication power, based on low cost, the invention reduces the cost and power consumption data transmission box equipment, prolong the life time of the battery box equipment, reduces the workload of data collection batch logistics personnel.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種冷鏈物流在途保溫箱實時溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法
本專利技術(shù)涉及冷鏈物流設(shè)備溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，具體涉及一種低成本、擴展性強、低功耗、設(shè)備電池使用時間長的基于RF技術(shù)的保溫箱實時溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集方法。
技術(shù)介紹
保溫箱是我國醫(yī)藥冷鏈物流行業(yè)普遍使用的最基本物流單元，需要冷鏈運儲的藥品對溫濕度的要求非常苛刻，因而保溫箱內(nèi)溫濕度監(jiān)控記錄也就顯得相當(dāng)重要。目前市場上具備溫濕度數(shù)據(jù)采集記錄功能的保溫箱產(chǎn)品的數(shù)據(jù)采集方式基本上可以概括為兩類，離線型與實時型。兩種方式均是先根據(jù)一定的時間間隔，通過箱體內(nèi)部溫濕度感應(yīng)探頭讀取溫濕度，并將數(shù)據(jù)記錄在嵌于保溫箱體外的儲存器中。由于箱體內(nèi)溫濕度的變化是一個漸進的過程，市場上相關(guān)產(chǎn)品的溫濕度數(shù)據(jù)感應(yīng)記錄間隔均為一分鐘或以上。離線型數(shù)據(jù)采集采取在物流完成時，物流人員通過有線傳輸?shù)姆绞揭来螌⒚總€箱體的在途記錄數(shù)據(jù)批量傳輸?shù)诫娔X；實時型數(shù)據(jù)采集設(shè)備除了具有離線型的基本功能外，還添加了一個GPRS模塊，在運輸過程中，箱體設(shè)備可根據(jù)所選定的時間間隔將實時感應(yīng)記錄的溫濕度數(shù)據(jù)周期性地直接通過移動互聯(lián)骨干網(wǎng)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)中。相較于離線型，實時型采集方式不僅實現(xiàn)了實時監(jiān)控在途保溫箱溫濕度數(shù)據(jù)，還避免了物流完成時人工依次操作每一個保溫箱上傳數(shù)據(jù)的工序，大大提高了效率，節(jié)省了時間。然而，基于GPRS無線傳輸模式的實時型數(shù)據(jù)采集方式有如下缺陷，從而影響了其大規(guī)模應(yīng)用于冷鏈物流行業(yè)：1、基于GPRS無線通信技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸功耗很大，周期性地通過移動網(wǎng)基站發(fā)送數(shù)據(jù)，對保溫箱箱體溫濕度數(shù)據(jù)采集設(shè)備而言耗電量很高，從制造成本考慮，作為冷鏈物流最基本單元的保溫箱上嵌入的溫濕度數(shù)據(jù)采集設(shè)備不適合選用大容量充電電池。而電池一次充電后設(shè)備無法支持頻繁或長時間的連續(xù)數(shù)據(jù)上傳，頻密的電池充電也降低了運輸?shù)男剩哟罅穗姵負(fù)p耗。2、通過GPRS通信技術(shù)每傳一個數(shù)據(jù)包都要付費，以每一個保溫箱體設(shè)備為單位通過GPRS周期性地傳輸一個小數(shù)據(jù)包至服務(wù)器的累積成本很高。即使是在物流運輸過程中的人員想實時查看所運輸?shù)谋叵潴w內(nèi)溫濕度數(shù)據(jù)也無法避免此傳輸費用，且此傳輸費用非一次性的。3、每一臺應(yīng)用GPRS通信技術(shù)的設(shè)備就需配備一張SIM卡，在大規(guī)模應(yīng)用時，SIM卡群的管理將更困難，一旦管理不善，就會造成數(shù)據(jù)錯配或丟失。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于RF技術(shù)的冷鏈在途保溫箱實時溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集方法。本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案加以實現(xiàn)：所述的一種冷鏈物流在途保溫箱實時溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于包括設(shè)置在保溫箱上的用于對冷藏設(shè)備進行信息采集上傳的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備、用于發(fā)射及接收信號給多個溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備并進行溫濕度數(shù)據(jù)監(jiān)控管理的手持終端設(shè)備，所述溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備上內(nèi)置有溫濕度感應(yīng)模塊，所述溫濕度感應(yīng)模塊包括MCU微控制器、溫濕度傳感器、第一收發(fā)模塊、存儲器模塊、RTC模塊、RFID標(biāo)簽，MCU微控制器分別與溫濕度傳感器、第一收發(fā)模塊、存儲器模塊、RTC模塊、RFID標(biāo)簽連接，所述手持終端設(shè)備包括集成有RFID讀取模塊及第二收發(fā)模塊的核心模塊。所述的一種冷鏈物流在途保溫箱實時溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于所述手持終端設(shè)備采用周期性輪詢數(shù)據(jù)采集方式，所述溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備第一收發(fā)模塊采用間歇式休眠工作模式，所述溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備支持?jǐn)?shù)據(jù)補傳功能。所述的一種冷鏈物流在途保溫箱實時溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于所述第一收發(fā)模塊和第二收發(fā)模塊均為433MHzRF射頻半雙工收發(fā)模塊。所述的一種冷鏈物流在途保溫箱實時溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于所述手持終端設(shè)備還包括與核心模塊相連的LCD模塊。所述的一種冷鏈物流在途保溫箱實時溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于所述核心模塊為具有內(nèi)嵌式存儲器，具有WIFI與GPRS通訊模塊的手機模塊。所述的一種冷鏈物流在途保溫箱實時溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于所述核心模塊為華禹工控的AP7700手機模塊。所述的一種冷鏈物流在途保溫箱實時溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于該方法包括以下步驟：1）運輸開始前，手持終端設(shè)備創(chuàng)建初始任務(wù)數(shù)據(jù)庫，其中包括通過LCD模塊人工輸入數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)，通過RFID讀取模塊依次讀取所監(jiān)控保溫箱的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備內(nèi)RFID標(biāo)簽創(chuàng)立任務(wù)數(shù)據(jù)庫中保溫箱信息，被RFID標(biāo)簽讀取的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備內(nèi)的第一收發(fā)模塊開始監(jiān)聽手持終端設(shè)備發(fā)送的信號指令；2）運輸開始后，手持終端設(shè)備通過第二收發(fā)模塊發(fā)送設(shè)置指令信號至所有監(jiān)控設(shè)備，該設(shè)置指令信號包括開始指令、溫濕度數(shù)據(jù)感應(yīng)記錄時間間隔信息、保溫箱溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備數(shù)據(jù)上傳嘗試最大次數(shù)、數(shù)據(jù)上傳成功后第一收發(fā)模塊的休眠時間，同時手持終端設(shè)備開始計時并周期性進行數(shù)據(jù)采集輪詢請求；3）被監(jiān)控的保溫箱溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備收到設(shè)置指令信號后，開始按照設(shè)置指令由溫濕度傳感器感應(yīng)溫度的具體數(shù)據(jù)并記錄在存儲器模塊中，同時對該記錄數(shù)據(jù)進行標(biāo)識未傳屬性；4）當(dāng)手持終端設(shè)備達(dá)到下一數(shù)據(jù)采集時間，開始通過第二收發(fā)模塊依此發(fā)送要求第k個所監(jiān)控保溫箱數(shù)據(jù)上傳指令，當(dāng)?shù)趉個保溫箱溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備接收到數(shù)據(jù)上傳指令，將標(biāo)識為未傳的溫濕度數(shù)據(jù)通過第一收發(fā)模塊上傳至手持終端設(shè)備，上傳成功，對該數(shù)據(jù)進行標(biāo)識已傳屬性，開始進入設(shè)定時長的休眠狀態(tài)，休眠結(jié)束后，第一收發(fā)模塊重新被MCU微控制器喚醒并進行監(jiān)聽；上傳失敗，則繼續(xù)嘗試傳輸，直至傳輸成功或已到達(dá)所設(shè)定的嘗試上傳最大次數(shù)；5）當(dāng)?shù)趉個保溫箱溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備沒有成功接收到手持終端設(shè)備發(fā)送上傳指令、或沒有成功上傳溫濕度記錄數(shù)據(jù)時，手持終端設(shè)備開始通過第二收發(fā)模塊再次發(fā)送要求第k個所監(jiān)控保溫箱數(shù)據(jù)上傳指令，直至第k個保溫箱溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備成功上傳溫濕度記錄數(shù)據(jù)或已到達(dá)所默認(rèn)的嘗試發(fā)送上傳指令的最大次數(shù)為止，手持終端設(shè)備成功接收的第k個保溫箱溫濕度數(shù)據(jù)被存儲在數(shù)據(jù)庫中；6）運輸結(jié)束后，手持終端設(shè)備通過第二收發(fā)模塊發(fā)送結(jié)束指令信號至全部監(jiān)控設(shè)備，保溫箱溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備收到結(jié)束指令后終止溫濕度感應(yīng)記錄并終止RF模塊監(jiān)聽，手持終端設(shè)備上所采集的資料可一次性通過WIFI無線傳輸模式、或有線連接傳輸模式上載至服務(wù)器。所述的一種保溫箱實時溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于步驟2）中溫濕度數(shù)據(jù)感應(yīng)記錄時間間隔最低為一分鐘。所述的一種保溫箱實時溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于步驟4）中手持終端設(shè)備的數(shù)據(jù)采集時間間隔大于或等于所設(shè)定箱體內(nèi)的溫濕度感應(yīng)記錄間隔。本專利技術(shù)一種冷鏈在途保溫箱實時溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及方法，設(shè)計合理，支持保溫箱溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備數(shù)據(jù)補傳功能，由于433MHzRF射頻模塊是以半雙工的模式在運作，同時保溫箱溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備的間歇式休眠機制以降低信號監(jiān)聽能耗，而手持設(shè)備的周期性數(shù)據(jù)采集輪詢方式又可有效避免同一信道下多個保溫箱溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備同時傳輸數(shù)據(jù)的信號沖突，進而降低了設(shè)備成本及傳輸能耗；該采集系統(tǒng)還可支持大規(guī)模與長時間應(yīng)用，通過將手持終端設(shè)備上所采集的資料一次性通過WIFI無線傳輸模式、或有線連接傳輸模式上載至服務(wù)器，降低了物流人員批量數(shù)據(jù)采集的工作量。附圖說本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種冷鏈物流在途保溫箱實時溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法，其中，該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括設(shè)置在保溫箱上的用于對冷藏設(shè)備進行信息采集上傳的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備、用于發(fā)射及接收信號給多個溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備并進行溫濕度數(shù)據(jù)監(jiān)控管理的手持終端設(shè)備，所述溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備上內(nèi)置有溫濕度感應(yīng)模塊，所述溫濕度感應(yīng)模塊包括MCU微控制器（1）、溫濕度傳感器（2）、第一收發(fā)模塊（3）、存儲器模塊（4）、RTC模塊（5）、RFID標(biāo)簽（6），MCU微控制器（1）分別與溫濕度傳感器（2）、第一收發(fā)模塊（3）、存儲器模塊（4）、RTC模塊（5）、RFID標(biāo)簽（6）連接，所述手持終端設(shè)備包括集成有RFID讀取模塊（7）及第二收發(fā)模塊（8）的核心模塊（9）；其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集方法包括以下步驟：1）運輸開始前，手持終端設(shè)備創(chuàng)建初始任務(wù)數(shù)據(jù)庫，其中包括通過LCD模塊（10）人工輸入數(shù)據(jù)庫原數(shù)據(jù)，通過RFID讀取模塊（7）依次讀取所監(jiān)控保溫箱的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備內(nèi)RFID標(biāo)簽（6）創(chuàng)立任務(wù)數(shù)據(jù)庫中保溫箱信息，被RFID標(biāo)簽（6）讀取的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備內(nèi)的第一收發(fā)模塊（3）開始監(jiān)聽手持終端設(shè)備發(fā)送的信號指令；2）運輸開始后，手持終端設(shè)備通過第二收發(fā)模塊（8）發(fā)送設(shè)置指令信號至溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備，該設(shè)置指令信號包括開始指令、溫濕度數(shù)據(jù)感應(yīng)記錄時間間隔信息、保溫箱的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備數(shù)據(jù)上傳嘗試最大次數(shù)、數(shù)據(jù)上傳成功后第一收發(fā)模塊（3）的休眠時間，同時手持終端設(shè)備開始計時并周期性進行數(shù)據(jù)采集輪詢請求；3）被監(jiān)控的保溫箱的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備收到設(shè)置指令信號后，開始按照設(shè)置指令由溫濕度傳感器（2）感應(yīng)溫度的具體數(shù)據(jù)并記錄在存儲器模塊（4）中，同時對該記錄數(shù)據(jù)進行標(biāo)識未傳屬性；4）當(dāng)手持終端設(shè)備達(dá)到下一數(shù)據(jù)采集時間，開始通過第二收發(fā)模塊（8）依次發(fā)送要求第k個所監(jiān)控保溫箱數(shù)據(jù)上傳指令，當(dāng)?shù)趉個保溫箱的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備接收到數(shù)據(jù)上傳指令，將標(biāo)識為未傳的溫濕度數(shù)據(jù)通過第一收發(fā)模塊（3）上傳至手持終端設(shè)備，上傳成功，對該數(shù)據(jù)進行標(biāo)識已傳屬性，開始進入設(shè)定時長的休眠狀態(tài)，休眠結(jié)束后，第一收發(fā)模塊（3）重新被MCU微控制器（1）喚醒并進行監(jiān)聽；上傳失敗，則繼續(xù)嘗試傳輸，直至傳輸成功或已到達(dá)所設(shè)定的上傳嘗試最大次數(shù)；5）當(dāng)?shù)趉個保溫箱的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備沒有成功接收到手持終端設(shè)備發(fā)送上傳指令、或沒有成功上傳溫濕度記錄數(shù)據(jù)時，手持終端設(shè)備開始通過第二收發(fā)模塊（8）再次發(fā)送要求第k個所監(jiān)控保溫箱數(shù)據(jù)上傳指令，直至第k個保溫箱的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備成功上傳溫濕度記錄數(shù)據(jù)或已到達(dá)所默認(rèn)的嘗試發(fā)送上傳指令的最大次數(shù)為止，手持終端設(shè)備成功接收的第k個保溫箱溫濕度數(shù)據(jù)被存儲在數(shù)據(jù)庫中；6）運輸結(jié)束后，手持終端設(shè)備通過第二收發(fā)模塊（8）發(fā)送結(jié)束指令信號至溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備，保溫箱的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備收到結(jié)束指令后終止溫濕度感應(yīng)記錄并終止RF模塊監(jiān)聽，手持終端設(shè)備上所采集的資料可一次性通過WIFI無線傳輸模式或有線連接傳輸模式上載至服務(wù)器。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種冷鏈物流在途保溫箱實時溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法，其中，該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括設(shè)置在保溫箱上的用于對冷藏設(shè)備進行信息采集上傳的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備、用于發(fā)射及接收信號給多個溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備并進行溫濕度數(shù)據(jù)監(jiān)控管理的手持終端設(shè)備，所述溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備上內(nèi)置有溫濕度感應(yīng)模塊，所述溫濕度感應(yīng)模塊包括MCU微控制器（1）、溫濕度傳感器（2）、第一收發(fā)模塊（3）、存儲器模塊（4）、RTC模塊（5）、RFID標(biāo)簽（6），MCU微控制器（1）分別與溫濕度傳感器（2）、第一收發(fā)模塊（3）、存儲器模塊（4）、RTC模塊（5）、RFID標(biāo)簽（6）連接，所述手持終端設(shè)備包括集成有RFID讀取模塊（7）及第二收發(fā)模塊（8）的核心模塊（9）；其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集方法包括以下步驟：1）運輸開始前，手持終端設(shè)備創(chuàng)建初始任務(wù)數(shù)據(jù)庫，其中包括通過LCD模塊（10）人工輸入數(shù)據(jù)庫原數(shù)據(jù)，通過RFID讀取模塊（7）依次讀取所監(jiān)控保溫箱的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備內(nèi)RFID標(biāo)簽（6）創(chuàng)立任務(wù)數(shù)據(jù)庫中保溫箱信息，被RFID標(biāo)簽（6）讀取的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備內(nèi)的第一收發(fā)模塊（3）開始監(jiān)聽手持終端設(shè)備發(fā)送的信號指令；2）運輸開始后，手持終端設(shè)備通過第二收發(fā)模塊（8）發(fā)送設(shè)置指令信號至溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備，該設(shè)置指令信號包括開始指令、溫濕度數(shù)據(jù)感應(yīng)記錄時間間隔信息、保溫箱的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備數(shù)據(jù)上傳嘗試最大次數(shù)、數(shù)據(jù)上傳成功后第一收發(fā)模塊（3）的休眠時間，同時手持終端設(shè)備開始計時并周期性進行數(shù)據(jù)采集輪詢請求；3）被監(jiān)控的保溫箱的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備收到設(shè)置指令信號后，開始按照設(shè)置指令由溫濕度傳感器（2）感應(yīng)溫度的具體數(shù)據(jù)并記錄在存儲器模塊（4）中，同時對該記錄數(shù)據(jù)進行標(biāo)識未傳屬性；4）當(dāng)手持終端設(shè)備達(dá)到下一數(shù)據(jù)采集時間，開始通過第二收發(fā)模塊（8）依次發(fā)送要求第k個所監(jiān)控保溫箱數(shù)據(jù)上傳指令，當(dāng)?shù)趉個保溫箱的溫濕度感應(yīng)記錄箱體設(shè)備接收到數(shù)據(jù)上傳指令，將標(biāo)識為未傳的溫濕度數(shù)據(jù)通過第一收發(fā)模塊（3）上傳至手持終端設(shè)備，上傳成功，對該數(shù)據(jù)進行標(biāo)識已傳屬性，開始進入設(shè)定時長的休眠狀態(tài)，休眠結(jié)束后，第一收發(fā)模塊（3）重新被MCU微控制器（1）喚醒并進行監(jiān)聽；上傳失敗，則繼續(xù)嘗試傳輸，直至傳輸成...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫奇福，
申請(專利權(quán))人：杭州迅冷科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江,33