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鲜活农产品物流实时监控系统设计

作者: 时间:2011-05-30 来源:网络 收藏

3.1 数据包收发和处理模块
数据包收发和处理模块主要负责从Internet上获取来自无线终端的信息数据。时必须考虑的是车辆的移动性,以及如何能地将数据传送到监控中心服务器等问题。
车载终端需要传送数据时,首先将所收集到的信息数据进行基于TCP/IP的打包处理,打包过后的数据通过GSM网络将数据传送给最近的BSS(基站子系统),BSS会和最近的SGSN通信,其后SGSN通过GPRS网络将数据发送到GGSN,在GGSN对该数据包进行相关处理后,将该数据发送到Internet或X.25网络。进入到Internet上的IP数据包可以很容易地传输到过程监控中心。因此,监控中心数据包的收发和处理模块只需考虑接收和处理来自Intenet的IP数据包。
3.1.1 数据帧格式
本系统主要功能是记录农副产品的状态,每次传输的数据量小而且突发性强,因此采用UDP协议传输数据。同时,由于UDP协议为不可靠的传输协议,其并不提供数据传送的保障机制,因此实现时必须添加保障信息传输可靠性的确认机制。在本系统中,当监控中心向终端发送数据时,要求终端返回接收正确或错误的确认信息,监控中心收到正确的确认信息后数据下传进程才完毕。否则,监控中心将在规定的时间内重发,直到收到正确的确认信息或发送次数标志溢出才终止。
在数据包收发和处理模块实现过程中最主要的就是对数据包进行操作,车载终端和过程监控中心在交互通信过程中,所涉及的主要数据帧类型包括:
GPS数据包:GPS数据包是由车载终端上的GPS模块获得的GPS信息交给车载终端后,由车载终端上的程序进行封装的。
车载终端注册信息帧:车载终端开机后需要首先在监控中心进行注册,只有注册通过才能通过监控中心对车载终端进行地跟踪和管理,车载注册信息就是由车载终端发送给监控中心请求注册的报文。
车载终端客户登录帧:车载终端登录后,操作人员需要使用自己的用户ID通过车载终端登录到监控中心系统,监控中心根据这一信息来实现车载终端和客户的关联。
车载终端发送登记商品信息帧:在起点需要将运输货物的信息通过车载终端传送到监控中心。这一信息主要是将运输货物和车载终端进行关联。信息中会包含货物运输所需要的温度和湿度限制,监控中心根据这一信息来判断货物的运输条件是否满足要求,如果越界则会发出警报。
车载终端发送地理位置帧:车载终端可以实时地查询自己所在的位置信息,这一信息通过车载终端向监控中心上报GPS信息获得,监控中心根据GPS信息查询GIS地图数据库获得车载终端所在位置的名称,再传递给车载终端。这样车载终端就可以知道运输车辆当时所在地理位置的名称。
各类数据帧设置的数据格式统一采用ASCII字符,同时在GPRS/CDMA网络无信号的情况下使用短信方式传输,短信格式与数据帧的格式定义保持一致。数据帧定义示例如图4所示。

本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/162030.htm

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3.1.2 数据包的收发
移动终端通过GPRS网络向监控中心发送数据时,终端应用程序要先对数据封装,再通过AT命令控制GPRS模块发送。具体实现时的步骤如下:
(1)对数据进行UDP封装,将采集到的待发送的信息数据放到UDP格式的数据段中,对此帧UDP数据和8字节首部信息一起按规则计算,生成UDP校验和,完成UDP数据封装。
(2)根据IP协议为此帧UDP建立20字节的IP头,对IP头进行校验计算,得出IP头的校验值,完成IP封装。
(3)完成PPP封装,PPP格式的标志字符为0x7E,在进行PPP封装前先要检查数据中是否有标志字符,当遇到字符0x7E时,连续传送2个字符0x7D和0x5E,以实现标志字符的转义,当遇到转义字符0x7D时,连续传送2个字符0x7D和0x5D,以实现转义字符的转义。
(4)将数据放入PPP帧格式的信息段中,生成CRC校验,完成PPP封装。
(5)终端通过AT命令控制GPRS模块向网络发PPP呼叫,建立PPP通信链路连接,并发送封装好的数据。
3.1.3 数据包的处理
在接收到数据包之后,根据数据包类型的不同,选取相应的处理流程。如ACK包是属于接收方在自己正确无误接收到发送方发的数据包后,所反馈回的一个确认数据包;而对于正常的数据包,将调用相关的解包过程函数。根据收到的包的类型转而进入相关处理模块,对于整个物流过程中所采集到的各项信息数据将实时存储在数据库当中。
如果有要发送的报文,可经过监控中心上层程序,按照帧格式封装好后直接调用发送接口函数发送。当然监控中心也可以主动发出请求,这样就可直接调用发送处理进行报文的封装,然后调用发送函数进行发送。
3.2 数据存储模块
数据存储模块将读取的数据包进行解析校验,若校验正确将实时存入后台数据库,并发送反馈信息给GPRS终端,可用于实时温湿度曲线图显示、实时数据显示和温湿度报警指示。
3.3 软件界面模块
软件界面模块分为多个功能模块,其中实时温湿度曲线显示、数据的统计分析、数据库查询与数据管理和用户管理等人机操作是基于SQL Servet数据库事件触发机制来完成的。软件的通信启动、关闭服务以及车载终端及温湿度采集模块参数设置等界面操作是调用通信动态链接库的发送函数来完成的。

4 结语
本系统依托国家发改委国债项目“全国大中型批发市场信息化建设项目”扩展部分的关键系统研发,针对的主要对象是全国大中型批发市场物流过程,开发成型的,通过该信息系统对从产地到全国各大批发市场运输过程中产品的状态进行监测。
从系统测试及使用结果看,本系统基本满足了设计需求。但是也存在一些不足,如无线数据传输时间延迟的存在,导致监控中心收到的车辆监控数据不能真实反映移动车辆的实时状态;车辆定位的实时性与通信费用的矛盾;系统功能上,可进一步增强传统车辆监控平台的GIS功能,如规划功能、紧急援助等。系统构架上,可进一步利用Web Service技术改良农副产品物流过程的架构模式。


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