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我國經濟高速發展, 帶動生活水平提升, 人們對于冷凍肉類食品需求增大。因此, 生產至銷售過程低溫控制物流技術產生。在冷鏈物流體系中, 物流運輸流程與生產及銷售息息相關。在研發冷鏈物流過程中需能夠做出實時監控, 保障肉類產品運輸流程可控, 對保障消費者利益有實際意義。物聯網技術應用后, 提出冷鏈物流車系統方案, 將GPS/GIS技術應用于系統中, 可對冷鏈物流運輸過程進行控制, 可保障食品質量安全。

冷鏈物流監控系統起源于1990年后, 至今已經應用在多個領域。發達國家冷鏈物流車監控系統已經相對完善, 能夠實現智能監控、動態支持、多準則決策目的。并且這些系統定位于監控方面存在相同點, 便是精準定位, 使調度穩定性及可靠性提升。我國冷鏈物流車載監控系統還不夠完善, 致使食品運輸出現大量損失, 所以應當設計一套可行性較強的冷鏈物流車載系統。能夠實現對貨物運輸信息、貨物儲存環境、貨物到達地點等控制, 實現實時消息反饋。保障冷鏈物流在運輸過程中, 對貨物信息進行調配。

在車載終端設備中GPS衛星定位部分將衛星數據接收后, 將車輛信息獲取時間及車輛所處經緯度、行車速度反饋。ARM處理器會對信息進行簡要處理。并將信息顯示在物流車液晶顯示屏上, 在此過程中會利用溫度傳感網絡將信息溫度及其他相關信息采集, 并利用通信系統將信息發送至網絡中。監控中心將接收信息與車輛位置等地理信息反饋于車載系統, 車載系統顯示屏會將信息顯示。在此過程中, 監控中心可將需要傳遞調度信息或其他指令發送至車載終端中。

車載監控終端軟件系統設計、監控中心服務端軟件設計為主要軟件設計內容。在車載終端軟件結構中包括:車載終端主界面, 界面之下分為四個部分:GPS定位系統、車廂監控、信息傳遞、信息存儲。這四個項目之下分別連接:地理信息顯示、溫度顯示、GPRS通信連接、存儲設置項目, 后三項中分別包括溫度調節、車載終端控制信息交互、上傳監控中心項目。

本次研究中將徐州新沂百世云倉公司作為研究案例, 該公司在近年來發展勢頭迅猛, 并與新技術結合。新沂倉與普通倉區別便是作業流程自動化及科學技術水平較高, 自接受訂單開始出庫10分鐘即可, 效益相比其他倉庫更加高效, 該企業智能物流系統可實現系統對接、收貨上架、訂單接收、訂單打印、訂單處理, 并配備不同編號, 訂單經核對后便可打包出庫, 智能管理團隊為其中重要部分。所以應在智能冷鏈物流車載中能夠實現冷鏈車載需求, 實現GPS/GIS冷鏈物流車載監控系統。

冷鏈物流主要功能為保障食品安全及質量, 并減少食品損耗, 使容易腐蝕的肉類及生鮮食品能夠在生產及銷售的各個環節保持在可控溫度下。物流各個環節應處于低溫環境下, 保障食品供應。

徐州新沂百世云倉公司所設計的該系統設計功能為:

車載終端濕度傳感器模塊采集冷藏車廂環境濕度, 利用GPS定位模塊采集車輛經緯度、海拔等信息;RFID射頻讀寫器將貨物中轉信息記錄;車載終端安置LCD液晶屏觀察數據;利用GPRS無線網絡技術, 將所采集信息傳輸到遠程監控中心或移動手機終端中, 對冷鏈車進行追蹤查詢;車廂環境溫度為影響冷鏈物流貨物是否達到品質的關鍵;在冷鏈物流中, 運輸產品不同, 溫度控制也存在較大差別, 所以應當做好不同食品溫度區分。車載監控系統見圖1。

圖1 車載監控系統   下載原圖

徐州新沂百世云倉公司所設計智能冷鏈物流車載監控系統結構中包括運輸車終端、中心數據接收、實時監控系統及GIS/GPS系統。

徐州新沂百世云倉公司的監控中心為車載系統控制臺, 可對整個監控系統運行狀態進行檢測, 對信息數據進行處理, 并利用電子信息地圖將車載數據傳入至內部調度系統中。具體流程為:開始、獲取坐標點、以坐標點為圓心, d為半徑, 搜索路段、是否查找到路段、否d=d+5、是, 是否與上次路徑重復、否, 儲存路段、是, 讀取其他路段, 計算d、d是否最小?是, 標記車輛位置點、否, 回到上一層、結束。地圖匹配流程見圖2。

圖2 地圖匹配流程   下載原圖

為保障徐州新沂百世云倉公司智能冷鏈物流車載監控系統中監控中心數據管理功能, 利用SQL數據庫管理系統將所接收的信息儲存、管理。

在GIS技術基礎上, 利用Windows系統Visual C++2008構建平臺。在Mapinfo企業的GSI分析軟件Map X上進行二次開發, 將ODBC數據庫訪問技術應用, 實現對車輛的遠程監控, 將收集信息儲存, 根據道路情況向車載終端發送調度消息。不同路況需采取不同信息傳輸方式。研究主要采取車輛運行軌跡變周期信息傳遞方式, 若運輸車輛運行軌跡為平行軌跡, 那么監控中心發送命令頻率需要減少, 在車輛進入多拐點路段后, 可正常發送調度指令。監控中心具體工作流程為:打開監控中心系統, 點擊連接終端請求, 利用通信技術將終端連接, 觀察數據是否連接成功, 將接收的數據儲存于數據庫中, 觀察車輛所顯示的軌跡, 并根據道路情況, 對數據及傳輸頻率進行優化, 將調度指令發出后, 將連接終止, 操作結束。

將該冷鏈物流車載監控系統建設完成后應用于徐州地區生鮮超市, 超市主要營銷牛奶、果蔬、海鮮等產品。在徐州地區有18家門店, 遍布街道廣泛, 運輸途中需要不同倉庫配送。產品自其它地區向徐州地區輸送過程中也應用GPS/GIS冷鏈物流車載監控系統能夠保障運輸貨物保鮮, 不會出現腐爛、變質。對此系統應用調查顯示, 在120次輸送貨物過程中, 貨物耗損量僅為2.5%, 為徐州新沂百世云倉公司節省大量成本, 提升經濟效益。所以該系統設計的冷鏈物流車具有實際應用價值, 可以大范圍推廣。

徐州新沂百世云倉公司將冷鏈物流車載監控系統作為研究對象, 利用嵌入式技術及GPS技術、GIS技術, 并根據公司實際需求構建車載監控終端, 利用GIS地理信息系統及數據庫管理技術開發監控中心管理系統, 對車輛所在地理位置及車廂溫度實施遠程監控, 實踐證明通過技術使運輸過程中的食品質量得到保障, 并減少運輸過程中產生的經濟損失, 為保障事前預警、事中控制及事后追溯提供可靠依據。