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基于ZigBee技术的果蔬仓储物流温度监控系统研究

刘子政

【摘要】随着中国经济和互联网技术的快速发展,网上购物已经成为人们生活中的

必选,因此人们对仓储物流各个环节都提出了很高的要求.对于一个果蔬生产的基地,

如何保证物资转运的各个环节中果蔬的新鲜度以及不出现霉烂现象,温度控制是一

个非常重要的条件.本设计基于ZigBee技术实施仓库存储和物流环节中的温度监

控,解决了大规模果蔬存储情况下,各处温度监测不便的问题,大大减少人力的投入,提

高了生产效率.

【期刊名称】《仪器仪表用户》

【年(卷),期】2018(025)003

【总页数】3页(P19-21)

【关键词】果蔬存储;ZigBee;温度控制

【作者】刘子政

【作者单位】山东科技职业学院,山东潍坊261053

【正文语种】中文

【中图分类】TP23

0引言

新鲜水果和蔬菜是人们日常所必需维生素、矿物质及膳食纤维的重要来源，近年来

随着中国人均收入和消费能力的增长，人民对生鲜蔬果农产品的品质有越来越高的

要求。但是，果蔬由于自身的特点，一般含水量都比较高，在存放的时候就容易发

生变质、腐烂，使它们的品质大打折扣，降低了它们的商业价值和品质，所以农产

品在采摘后的储存和转运过程中的保鲜处理变得尤为重要。对于果蔬的保存有多种

方法，例如：防腐剂保鲜技术、涂膜贮藏保鲜技术、辐照处理保鲜技术以及冷藏存

储技术等[1]。目前，低温贮藏法是采用最为广泛的储藏方法，也可以说是一种传

统的贮藏方法。但是不同的果蔬因为自身特点不同，对于所需求的保鲜温度要求不

同。所以，在冷藏不同的果蔬时需要注意冷藏的温度，对于不同的果蔬需要严格采

用不同的温度进行分类冷藏，以免温度过低冻坏或者温度过高达不到保鲜的效果。

所以本文基于ZigBee技术，采用了无线传感器网络，通过在冷藏场所内设置多个

传感器节点，每一个传感器节点可以采集该点的温度数据，再通过无线的方式把这

些数据传到汇聚节点，对这些数据处理后就可实时获取监测场所内的温度信息。

ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，因具有短距离、低功耗、

低速率、低成本等特点，可以用在传输速率要求不高的电子设备之间的数据传输，

适用于小范围的无线传感网络[2]。本文设计的基于ZigBee的无线监控系统，解

决了传统监控系统中布局复杂，功耗高等诸多不利因素，可以实时远程监测果蔬存

储场所不同位点的温度，在大规模果蔬存储的情况下，也能监测各处温度，大大减

少人力的投入。

图1监控系统框图Fig.1Schematicofthesupervisorysystem

1系统总体框架结构

本文设计的基于ZigBee无线传感器网络的远程监控系统主要由上位机、汇聚节点

和传感器节点3部分组成，其框架结构如图1所示。各个传感器节点之间通过

ZigBee技术组成的星型拓扑结构的无线传感网来连接，将采集的监测数据发送到

汇聚节点，上位机采用RS-485串行通讯，把汇聚节点与上位机监控程序进行总线

连接。温度信息能够实时传送，可以实现对温度的周期查询[3]。在上位机中，利

用地图形式显示存储场所各个节点的位置，该位置出的温度就可以实时反应出来。

可以事先设置每个节点的温度阈值，当温度正常时，节点显示为绿色。当现场温度

超出阈值时，显示为红色，当低于阈值时，显示为紫色。这样就可以根据各节点的

颜色来判断现场的温度分布情况，一目了然[4]。

1.1各节点硬件结构

分布于存储场所不同位置的节点，其主体采用Chipcon公司生产的CC2430芯片，

在其周围附加温度传感器、电源以及调试接口，构成一个个独立的节点单元，其结

构单元如图2所示。

图2仓库节点硬件单元组成Fig.2Thehardwaremodulecompositionofthe

warehousenode

节点的硬件选择TI公司的CC2430芯片，外围附加直流电源、温度传感器以及调

试端口，如图2所示。CC2430是一颗真正的系统芯片（SoC）CMOS解决方案。

这种解决方案能够提高性能并满足以ZigBee为基础的2.4GHzISM波段应用，及

对低成本，低功耗的要求[5]。它结合一个高性能2.4GHzDSSS（直接序列扩频）

射频收发器核心和一颗工业级小巧高效的