基于GPS_RFID的冷链运输车辆监控系统设计与研究

分类号：密级：

ＵＤＣ：编号：

工学硕士学位论文

基于ＧＰＳ／ＲＦＩＤ的冷链运输车辆

监控系统设计与研究

硕士研究生：史良

指导教师：曾建辉副教授

学位级别：工学硕士

学科、专业：导航、制导与控制

所在单位：自动化学院

论文提交日期：２０１１年６月

论文答辩日期：２０１１年６月学位授予单位：哈尔滨工程大学

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ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：

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ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭ．Ｅｎｇ

ＤｅｓｉｇｎｏｆＣｏｌｄＣｈａｉｎＶｅｈｉｃｌｅＭｏｎｉｔｏｒＳｙｓｔｅｍ

ＢａｓｅｄｏｎＧＰＳ／ＲＦＩＤ

Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＳｈｉＬｉａｎｇ

Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＺｅｎｇＪｉａｎｈｕｉ

ＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ：Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ，ＧｕｉｄａｎｃｅａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ

ＤａｔｅｏｆＳｕｂｍｉｓｓｉｏｎ：Ｊｕｎｅ，２０１１一

ＤａｔｅｏｆＯｒａｌＥｘａｍｉｎａｔｉｏｎ：Ｊｕｎｅ，２０１１

Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

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哈尔滨工程大学

学位论文原创性声明

本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用己在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文ＡＩ吾、的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声

明的法律结果由本人承担。

作者（签字）：季之艮

日期：７．０Ｉｆ年易月／汐日

哈尔滨工程大学

学位论文授权使用声明

本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。

本论文（口在授予学位后即可口在授予学位１２个月后口解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。

作者（签字）：导师（签字）：嚅盘精

日期：ｂ１１年６月，Ｄ日２口７ｆ年占，ｇｌｏ日

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基于ＧＰＳ／ＲＦＩＤ的冷链运输车辆监控系统设计与研究

摘要

随着我国物流领域专业分工细化和低温食品的逐渐普及与成熟，采用全程低温运输的冷链物流（ｃｏｌｄｃｈａｉｎ）悄然兴起。对于冷链物流的质量控制，温度的实时管理是关键。在当前的冷链运输业务中大多数公司主要是通过孤立的温度检测记录仪放在车上进行独立的温度记录管理。因此冷链物流存在着温度难以实时监控，数据无法实时分析的工作现状和瓶颈，对此尚没有系统研究和解决方案。可以预见，一旦实时温控这个冷链运输管理盲点得以解决，将大幅提高监管效率，还会带来巨大的经济利益和社会效益。

ＲＦＩＤ作为当下物联网概念的热门技术在物流领域已有所应用，但仪仅是作为“身份＂识别，远远没有将它的作用淋漓尽致的发挥出来。本文是将“温控”技术嵌入到ＲＦＩＤ系统中的创新应用，结合发展相对成熟的ＧＰＳ技术，以及通信、计算机网络等技术，可以将冷链运输监控系统中的“定位＂和“温度监测’’的目的同时达到。

本文工作基于上述背景进行。首先本文在对定位技术和监控技术进行对比研究后，设计了冷链运输车辆监控系统方案，选择了车载终端和监控中心的两级结构模式，以ＧＰＳ定位信息为主，里程计、电子罗盘推位为辅的定位方式，结合ＧＰＲＳ无线通讯传输技术，将ＧＰＳ定位信息和携带有身份标识的ＲＦＩＤ信息，在远端监控中心进行实时的显示、记录和管理。

在此基础上，论文进行了基于ＦＰＧＡ的车载终端系统的软硬件设计，实现了ＧＰＳ定位模块接口电路、ＧＰＲＳ无线传输模块接口电路、里程计接口电路和电子罗盘接口电路等设计，以及ＦＰＧＡ的外围电路设计。根据ＧＰＳ／ＤＲ数据通讯协议、ＲＦＩＤ数据帧定义，完成了外设信息的ＧＰＳ定位数据、ＤＲ定位数据和ＲＦＩＤ系统等数据的接收处理软件设计，实现了里程推位计算及ＧＰＳ／ＤＲ组合定位算法，提高了系统可靠性和系统定位精度。

然后，论文设计了监控中心软件，应用ＧＩＳ和数据库技术，将车载终端的定位信息、温度信息实时直观地显示在电子地图上，并可对车辆历史数据进行记录、查阅和管理。

最后，在对里程计和电子罗盘进行了标定后，进行了跑车试验，验证了系统各项功能，基本实现了系统最初的设计目标。关键词：冷链运输：全球定位系统；射频识别；ＧＰＲＳ；ＡｒｃＧＩＳ

哈尔滨－Ｔ程大学硕士学位论文

基于ＧＰＳ／ＲＦＩＤ的冷链运输车辆监控系统设计与研究

ＡＢＳＴＲＡＣＴ

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