摘 要

在整个冷链物流系统中，规定的低温条件要始终贯 穿 于从生产加工，贮藏运输，到消费前的各个环节，尤其是对于果蔬类，冷鲜肉类食品，甚至医用药品，在流通过程中有着更为严格的低温控制，一旦温度控制不当，可能导致食品腐败变质，药品失去其作用，造成严重的损失和浪费。事实表明：冷链物流监控水平的好坏，将直接影响食品安全和医疗安全。综上之，研究冷链物流状态实时跟踪系统，对保障食品药品的运输安全有着重要的作用和意义。

本文在分析了冷链物流的特点和技术发展现状的基础上，设计了基于GPRS的冷链物流状态实时跟踪系统。系统使用GPS技术获取车辆位置信息，使用ZigBee模块获取车内温湿度信息，使用EPC追溯系统跟踪货品的所有相关信息。系统通过GPRS模块与监控中心进行通信，GPRS模块接收GPS模块发送的位置信息、ZigBee模块发送的温湿度信息，再通过短信或者流量方式发送回监控中心。

关键词：冷链物流；实时；跟踪；GPRS；系统

Abstract

In the cold chain logistics system, regulation of temperature conditions should always run through from the production, processing, storage transportation, to the consumption of each link, especially for fruits and vegetables, cold fresh meat food, even medical drugs,have more strict temperature control needing in the process of circulation, once the control of temperature is improper, it can lead to food deterioration, drug losing their effect, cause serious loss and waste. The facts show that the quality of the monitoring of cold chain logistics will directly affect food safety and medical safety. In the end, the study of the real-time tracking system of cold chain logistics is of great significance to the safety of food and drug transportation.

Based on the analysis of the characteristics of cold chain logistics and the present situation of technological development, this paper designs a real-time tracking system based on GPRS. The system uses GPS technology to get information about the location of the vehicle, using the ZigBee module to get information about the temperature and humidity in the car, and using the EPC traceability system to track all relevant information about the product.The system communicate with the monitoring center through GPRS module, GPRS module receives location information sent by GPS module,temperature and humidity informations sent by ZigBee module, then send back to the monitoring center via text message or traffic way.

Key Words：Cold chain logistics；Real time；Tracking；GPRS；System

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题背景 1

1.2 研究目的和意义 2

1.3 该领域国内外现状与发展趋势 3

1.3.1 国内外冷链物流发展现状 3

1.3.2 国内外研究现状 4

1.4 本论文的主要工作 5

第二章 冷链物流跟踪系统的相关技术分析 7

2.1 冷链物流概述 7

2.1.1 冷链 7

2.1.2 冷链物流 8

2.2 GPS技术简介 9

2.3 无线传感网络技术简介 9

2.4 EPC追溯技术简介 9

2.5 冷链物流跟踪系统通信方式选择 10

2.5.1 CDMA与GPRS的比较 10

2.6 GPRS技术介绍 11

2.7 本章小结 12

第三章 GPRS通信系统设计与开发 13

3.1 系统功能分析 13

3.2 系统结构设计 13

3.2.1 GPRS的三种通信协议 13

3.2.2 协议选择 14

3.2.3 系统总体设计 15

3.3 系统运行模式 16

3.3.1 GPRS的通信原理 16

3.3.2 GPRS的通信过程 16

3.3.3 GPRS模块的短信通信方式 17

3.3.4 GPRS模块的流量通信方式 24

3.3.5 ZigBee传感器模块与SIM900A模块通信 35

第四章 本研究的硬件接口分析以及硬件原理图 36

4.1 51单片机连接SIM900A模块的TTL电平接口方法 37

4.2 硬件原理图 37

第五章 环境影响及经济性分析 39

5.1 环境影响性分析 39

5.2 经济性分析 39

第六章 全文总结及展望 40

6.1 总结 40

6.2 展望 40

参考文献 41

致谢 43

第一章 绪论

1.1 课题背景

国以民为安，民以食为天，食以安为先。随着我国经济发展快速进步，国民的生活水平也不断提高，健康意识显著加强，对生鲜食品的需求也越来越大。因此，只有确保了生鲜食品的质量安全才能使国民人身健康得到保障，国民身体健康是经济建设、和谐社会的基础。虽然国家越来越重视生鲜食品质量安全，但仍不可避免的会出现一些安全事故，对公民的身体健康造成不同程度的威胁。

进入21世纪以来，随着科学技术的进步，我国的冷链物流行业也得到了较快的发展。食品产能过剩，必须远距离输送进行贸易才能发挥更大价值，这也从侧面带动了冷链物流业的发展。然而，我国冷链物流行业起步较晚，与发达国家相比还有很大的差距，主要表现在这几个方面，（1）冷链物流的基础设施不足，表现在现代化的冷藏车数量过少，运输设施陈旧。在一些重要的物流节点上，比如，大型生鲜产品批发市场，配送中心等，没有使用冷冻冷藏措施。（2）主要是因为我国冷链物流总体成本偏高，利润偏低，导致冷链流通率不高，销售商们并非不知道使用冷链物流可大大提高生鲜产品品质，而且从冷冻技术层面上看也是完全可以实现的，但现状就是成本太高，使用全程冷藏车运输比先预冷再使用有隔热手段的普通车运输的成本要高数倍。而这些高额成本主要来自于燃油费、路 桥费 和运输过程中的损耗这三项，据冷链物流从业人员介绍，在一趟运输过程中，这三项成本总和占所运输的生鲜食品总成本的比例可高达70%，而正常情况下，这三项成本总和不应超过总成本的50%。（3）冷链物流技术落后或者得不到全面推广，主要体现在运输环节上，许多企业还在使用原始粗放的温度控制手段，一些先进的智能化自动化温度监测系统还没有普及，使得冷链运输效率不高，效果不佳。（4）第三方冷链物流发展缓慢，尚未形成完整而又优质低价的服务体系，不像当下快递行业这样百花齐放竞争激烈。如果第三方冷链物流发展成熟的话，大部分企业就可将冷链运输这一环节全权委托给第三方，省力省钱又省心！（5）对于冷链物流这一领域，国家制定的相关法律法规还不健全，相关国标体系还未建立起来，所以市场上冷链物流相关的设备、设施、操作规程等无法做到良好的统一，资源信息也难以做到有效衔接。（6）冷产品流通过程越来越复杂。进入21世纪以来，生鲜食品的产量快速增长，国民对其需求也变得越来越多样化，这将使生鲜食品从原产地到消费地的距离越拉越长，覆盖范围越来越广，流通运输渠道越来越复杂，市场开始从卖方向买方转移。从整个冷链物流系统层面上来看，冷产品流通过程越来越复杂，因此也需要更有效的管理手段，更加完善的设备和冷链系统。