4G网络下冷藏车数据通信系统的研究与实现

发布时间：2020-06-03 07:37

【摘要】：药品、奶制品、生鲜食品等货品需要在冷藏状态下进行运输,冷藏车为这些特殊货品提供了一种有效的运输途径。为此如何实时监控冷藏车车厢内的温度、湿度以及货物情况,成为保障这些货品的运输质量以及满足人们对食品、药品安全需求的关键环节。本文针对冷藏车在监控过程中对数据通信的需求,研究开发了基于4G网络的冷藏车数据通信系统。本文在分析了冷链运输监控系统国内外研究现状的基础上,对冷藏车监控系统进行了需求分析,给出了总体设计方案。在此基础上,确定了冷藏车数据通信系统的功能及组成结构。为了实现冷藏车和远程监控中心的数据通信,整个系统由车载端的数据处理子系统、数据传输子系统以及监控中心端的数据管理子系统构成。本文研究了相关的数据传输、视频压缩等方法,完成了车载端子系统的开发。为实现视频信息的实时传输,研究了视频压缩的方法,以便数据处理子系统能够对采集下来的监控视频进行压缩编码,进而通过S5PV210处理器上的MFC模块完成监控视频的H.264硬编码。通过研究基于4G网络的数据传输技术,开发了数据传输子系统,对压缩视频进行RTP协议打包,再通过4G模块将压缩视频以及系统采集到的温湿度信息、GPS信息分别传输到监控中心。本文开发了监控中心端数据管理子系统,用于接收和管理从车载终端传输过来的各类数据信息。数据管理子系统接收从车载终端传输过来的RTP协议压缩视频、温湿度信息以及GPS信息,然后对温湿度信息和GPS信息进行解析,对RTP压缩视频数据包进行解包,再通过FFmpeg实现压缩视频的H.264解码。该子系统还具有检索、查询、显示、统计等常规数据管理、以及数据超限报警等功能。本文的车载端是在搭载Linux系统的S5PV210处理器上实现的,监控中心端是在Windows系统的PC上设计的,利用Qt实现了数据监控界面。实验测试结果表明,所开发的系统实现了预期的功能,使得冷藏车温度、湿度、经度、纬度以及车厢内监控视频等数据信息能够在车载设备与远端监控中心之间实时通信。
【图文】：

结构图,车载终端,监控中心,结构图

8图 2.2 车载终端和监控中心结构图Fig. 2.2 Vehicle terminal and monitoring center structure（1）车载终端车载终端的功能是，将车辆的 GPS 信息、车厢内的温湿度信息以及开启车厢内的视频采集到本地，然后对采集下来视频进行压缩编码，保存所需的温湿 GPS 数据，最后通过无线网络把温湿度数据、GPS 数据、压缩编码的视频数监控中心。（2）监控中心监控中心的功能是，接收从车载终端传输过来的温湿度数据、GPS 数据以及的视频，然后对视频解码，对温湿度数据以及 GPS 数据解析，最后在监控中

框架图,框架图,总体设计,温湿度

本文设计了冷藏车数据通信系统的功能框架，如图2.3 所示。图 2.3 通信总体设计框架图Fig. 2.3 Overall design framework of communication（1）冷藏车数据通信系统的本地功能由车载终端完成，重点是数据采集、数据处理和数据传输。1）数据采集将 GPS 模块、温湿度模块以及摄像头需要与车载终端的核心处理器进行驱动连接，通过各个模块将车辆的 GPS 信息、车厢内的温湿度信息以及车厢门开启时车厢的视频采集到本地。2）数据处理对采集下来的车厢内的监控视频进行 H.264 压缩编码，对采集下来的车厢内的温湿度数据、冷藏车的 GPS 数据保存所需的数据。3）数据传输对压缩视频进行传输协议打包，对温湿度数据和 GPS 数据一起进行打包，，在 4G模块连接网络之后，按照 4G 模块的发送格式将压缩视频、温湿度数据和 GPS 数据通
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F259.2;TN929.53

【参考文献】