隨著中國經(jīng)濟(jì)水平逐步提高,人們的生活質(zhì)量有了保障,但現(xiàn)階段我國食品濫用添加劑,摻假使假等問題時有發(fā)生。雖然政府部門和消費(fèi)者越來越重視食品安全問題,但當(dāng)前大部分食品溯源監(jiān)測應(yīng)用中的感知系統(tǒng)停留在固定于倉庫和工廠之中的階段,無法提供食品實時位置信息,并且其中的硬件設(shè)備耗能較高,采集數(shù)據(jù)缺乏保護(hù)容易丟失。導(dǎo)致溯源鏈條較短,難以涵蓋整個物流過程,監(jiān)測信息少實用性低。因此需要設(shè)計一款高效可用的無線感知系統(tǒng)為食品溯源監(jiān)測應(yīng)用的實用性和普及提供保障。在充分調(diào)研食品溯源系統(tǒng)及無線傳感網(wǎng)絡(luò)中通信與低能耗技術(shù)的基礎(chǔ)上,本文首先根據(jù)使用場景需求提出了無線感知系統(tǒng)的整體設(shè)計方案。并從硬件選型,軟件功能劃分和通信方案等方面進(jìn)行了說明。之后針對該系統(tǒng)關(guān)于低能耗及穩(wěn)定性的重點(diǎn)問題提出相應(yīng)解決策略:在節(jié)能方面根據(jù)節(jié)點(diǎn)休眠模式和感知數(shù)據(jù)特點(diǎn)提出了低功耗工作模式調(diào)度算法、基于位置預(yù)測的定位采集優(yōu)化算法和基于數(shù)據(jù)相似性的動態(tài)數(shù)據(jù)上報觸發(fā)算法;從系統(tǒng)穩(wěn)定性方面提出基于數(shù)據(jù)特征的有限緩存管理方案。最后對無線感知系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件實現(xiàn)和功能測試與算法性能分析,測試結(jié)果符合預(yù)期。工作周期為10分鐘的情況下,一次充電后節(jié)點(diǎn)可以使用20...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１食品溯源監(jiān)測流程［Ｍ】??２００１年，歐盟中多個國家聯(lián)合發(fā)起了家畜電子標(biāo)識（ＩＤＥＡ）項目，使加盟國??家內(nèi)的上百萬頭家畜及其相應(yīng)食品鏈條得到監(jiān)管

打包、物流、售出等各個重要環(huán)節(jié)的食品相關(guān)信息及其周圍環(huán)境信息提供給食??品企業(yè)。并把這些信息透明化，通過互聯(lián)網(wǎng)以查詢設(shè)備、電話、短信等方式實??時呈現(xiàn)給監(jiān)管部門和消費(fèi)者的食品安全管理服務(wù)平臺［１３］，具體系統(tǒng)流程見圖２－??１。食品溯源系統(tǒng)范圍包括眾多食品企業(yè)或公司，涵蓋多個學(xué)科....

圖２－２傳感器節(jié)點(diǎn)各部分能量消耗占比［２３１??（２）通信傳輸優(yōu)化??

量差距很大，目前低能耗的感知節(jié)點(diǎn)處理器在休眠狀態(tài)下電流可以保持在５ｍＡ??以內(nèi)。在無線傳輸?shù)倪^程中，通信模塊運(yùn)行的狀態(tài)包括：數(shù)據(jù)上報、數(shù)據(jù)接收、??空閑以及休眠四種。圖２－２展現(xiàn)了傳感器節(jié)點(diǎn)不同運(yùn)行情況下的能量消耗情況，??據(jù)圖中所示，無線通信能耗主要是無線模塊在收發(fā)數(shù)據(jù)及空閑偵....

圖３－１食品溯源監(jiān)測系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程??

并進(jìn)行保真存儲，最后展現(xiàn)給用戶；該系統(tǒng)也負(fù)責(zé)用戶權(quán)限管理，??企業(yè)內(nèi)食品種類管理，感知節(jié)點(diǎn)等設(shè)備管理等內(nèi)容。??圖３－１為一個典型應(yīng)用場景下的業(yè)務(wù)流程。在整個食品生產(chǎn)到銷售的流程??中，無線感知系統(tǒng)為食品安全監(jiān)測應(yīng)用提供食品存儲和運(yùn)輸中周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)，??位置數(shù)據(jù)及物流信息。其中....

圖3一無線感知系統(tǒng)架構(gòu)

同感知節(jié)點(diǎn)綁定及解綁，并記錄和上報食品的物流信息。??數(shù)據(jù)接收器用于接收感知節(jié)點(diǎn)和綁定工具上報的數(shù)據(jù)，按照格式進(jìn)行存儲，??供應(yīng)用管理系統(tǒng)中的客戶端設(shè)備如ＰＣ和手機(jī)端查看，并將數(shù)據(jù)及上傳情況等??信息返回給感知節(jié)點(diǎn)和綁定工具。??在通信方案的選擇上，為了使遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)靈活....

本文編號：3890767