基于OpenLinux的低功耗医药冷链监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于OpenLinux的低功耗医药冷链监测系统，涉及医药冷链技术领域。本发明专利技术包括电池、NB模块芯片、传感器部分；NB模块芯片通过I/O口与传感器部分连接；NB模块芯片为冷链系统的CPU，且作为NB‑IOT的无线通讯芯片；传感器部分包括GPS模块、温湿度传感器、倾角传感器。本发明专利技术通过采用NB模块芯片的专用电池，放电时采用大电流放电，电池自放电率低，适合长期存储；NB模块芯片作为系统的CPU、NB‑IOT的无线通讯芯片；传感器包括GPS模块、温湿度传感器、倾角传感器，降低了功耗，延长医药冷链监测系统的使用寿命，完善的物联网冷链监测系统，节约成本。

Low power medicine cold chain monitoring system based on openlinux

【技术实现步骤摘要】
基于OpenLinux的低功耗医药冷链监测系统
本专利技术属于医药冷链
，特别是涉及一种基于OpenLinux的低功耗医药冷链监测系统。
技术介绍
目前很多冷链系统的控制方案是CPU+NB-IOT模块+传感器（GPS、温湿度传感器、倾角传感器）的解决方案。而基于OpenLinux的医药冷链系统的控制方案是NB-IOT+传感器的无线传输解决方案。其中基于OpenLinux方式使用的NB-IOT芯片，既有CPU的作用也有无线通讯芯片的作用。从价格方面分析：OpenLinux的方式节约了CPU的成本。从功耗方面分析：节约了一个CPU的功耗。电池电量一定时，功耗越低，冷链系统的使用时间越长。现提供一种基于OpenLinux的低功耗医药冷链监测系统，能够满足新版GSP要求，符合医院使用需求的成套冷链解决方案，可使用在阴凉库、冷库、GSP智慧冰箱、阴凉柜等场景中，完善的物联网冷链监测系统，借助系统管理和专业服务帮助医院完善医疗冷链的管理体系。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于OpenLinux的低功耗医药冷链监测系统，通过采用NB模块芯片的专用电池，电池容量达1WmA，放电时采用大电流放电，电池自放电率低，适合长期存储；NB模块芯片具备两个作用，一个是作为系统的CPU，另一个是作为NB-IOT的无线通讯芯片；传感器由三部分组成：GPS模块、温湿度传感器、倾角传感器，降低功耗，延长医药冷链监测系统的使用寿命，完善的物联网冷链监测系统，节约成本。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术为基于OpenLinux的低功耗医药冷链监测系统，包括电池、NB模块芯片、传感器部分；所述电池为NB模块芯片、传感器部分提供电能；所述NB模块芯片通过I/O口与传感器部分连接；所述NB模块芯片为冷链系统的CPU，且作为NB-IOT的无线通讯芯片；所述传感器部分包括GPS模块、温湿度传感器、倾角传感器；其中，所述GPS模块用于为冷链系统提供定位，且所述GPS模块包括GPS电路、第一电源控制电路，所述GPS电路中连接有GPS芯片，所述第一电源控制电路用于控制GPS模块的电源通断；所述温湿度传感器内设第二电源控制电路、温湿度芯片，所述第二电源控制电路控制所述温湿度传感器的工作状态；所述倾角传感器内设第三电源控制电路、倾角芯片，第三电源控制电路控制所述倾角传感器的工作状态，能够满足新版GSP要求，符合医院使用需求，可使用在阴凉库、冷库、GSP智慧冰箱、阴凉柜等场景中，完善的物联网冷链监测系统，借助系统管理和专业服务帮助医院完善医疗冷链的管理体系。进一步地，所述第一电源控制电路通过控制GPIO9管脚的电压高低控制MOS管的电源通断，进而控制GPS模块的电源通断，控制GPS模块的电源通断时具体执行以下步骤：SSOO：电源输入进入电感，其作用是滤波，第一电源控制电路的GPIO9管脚与NB模块芯片连接；SSO1：使GPIO9管脚处于高电平，三极管导通，MOS管的栅极G电压为低电平，MOS管接通，为GPS模块供电；SSO2：使GPIO9管脚处于低电平，三极管截止，MOS管的栅极G电压为高电平，MOS管截止，GPS模块供电断开，所以第一电源控制电路可以通过控制GPIO9管脚的电压高低，控制MOS管的电源通断，从而控制GPS模块的电源通断。进一步地，所述GPS电路中连接有一纽扣电池，电池电源不工作时，此时纽扣电池工作，为GPS芯片的V_BCKP提供电源，GPS芯片工作在待机状态。进一步地，所述GPS电路中连接有一GPS天线，所述GPS天线的工作状态由GPS芯片控制，具体控制方法为：S1：使GPS芯片的ANTON引脚处于高电平，三极管导通，MOS管的G处于低电平，MOS管导通，GPS天线工作；S2：使GPS芯片的ANTON引脚处于低电平，三极管截止，MOS管栅极为高电平，MOS管截止，则GPS天线不工作。进一步地，所述第二电源控制电路通过MOS管、三极管控制温湿度传感器的工作状态，所述温湿度传感器工作状态的具体控制方法为：S00：电源输入进入MOS管源极S；第二电源控制电路DTR_A连接NB模块芯片对应的DTR_A引脚；S01：使DTR_A处于高电平，三极管导通，MOS管的栅极G为低电平，MOS管接通，温湿度传感器通电工作；S02：使DTR_A处于低电平，三极管截止，MOS管的栅极G为高电平，MOS管截止，温湿度传感器断电停止工作，所以第二电源控制电路可以通过控制DTR_A的电压高低，即可控制MOS管的电源通断，从而控制温湿度传感器的电源通断，温湿度芯片的SDA、SCL与NB模块芯片的SDA、SCL直接，通过IIC通讯即可使用温湿度传感器。进一步地，所述第三电源控制电路通过控制CTS的电压高低，控制MOS管的电源通断，从而控制倾角传感器的电源通断，控制倾角传感器工作状态的具体方法为：S000：电源输入进入MOS管源极S，CTS连接NB模块芯片对应CTS引脚；S001：使CTS处于高电平，三极管导通，MOS管的栅极G电压为低电平，MOS管接通，温湿度模块通电工作；S002：使CTS处于低电平，三极管截止，MOS管的栅极G电压为高电平，MOS管截止，倾角芯片不工作；所以第三电源控制电路可以通过控制CTS的电压高低，即可控制MOS管的电源通断，从而控制倾角传感器的电源通断，倾角芯片的SDA、SCL与NB模块芯片的SDA、SCL直接，通过IIC通讯即可使用倾角传感器。进一步地，所述温湿度芯片采用SHT30型芯片，工作功率平均在3.2uA，睡眠功率平均在0.9uA，温度工作范围在-40°至125°；所述GPS芯片采用L76-LB型芯片，GPS芯片的控制引脚AUX_RX、AUX_TX连接到NB模块芯片的相应串口；所述倾角芯片采用ADXL345型芯片，属于低功耗倾角芯片，电源电压范围：2.0V至3.6V，工作电流5uA，所述电池采用型号为RAMNAYER26500、容量为1WmA的电池。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术采用NB-IOT+传感器的无线传输解决方案，采用NB模块芯片的专用电池，电池容量达1WmA，放电时采用大电流放电，电池自放电率低，适合长期存储；NB模块芯片具备两个作用，一个是作为系统的CPU，另一个是作为NB-IOT的无线通讯芯片；传感器由三部分组成：GPS模块、温湿度传感器、倾角传感器，降低功耗，延长医药冷链监测系统的使用寿命，完善的物联网冷链监测系统，节约成本。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术基于OpenLinux的低功耗医药冷链监测系统的结构框图；...

【技术保护点】
1.基于OpenLinux的低功耗医药冷链监测系统，其特征在于，包括电池、NB模块芯片、传感器部分；/n所述电池为NB模块芯片、传感器部分提供电能；/n所述NB模块芯片通过I/O口与传感器部分连接；/n所述NB模块芯片为冷链系统的CPU，且作为NB-IOT的无线通讯芯片；/n所述传感器部分包括GPS模块、温湿度传感器、倾角传感器；/n其中，所述GPS模块用于为冷链系统提供定位，且所述GPS模块包括GPS电路、第一电源控制电路，所述GPS电路中连接有GPS芯片（U4），所述第一电源控制电路用于控制GPS模块的电源通断；/n所述温湿度传感器内设第二电源控制电路、温湿度芯片（U2），所述第二电源控制电路控制所述温湿度传感器的工作状态；/n所述倾角传感器内设第三电源控制电路、倾角芯片（U6），第三电源控制电路控制所述倾角传感器的工作状态。/n

【技术特征摘要】
1.基于OpenLinux的低功耗医药冷链监测系统，其特征在于，包括电池、NB模块芯片、传感器部分；
所述电池为NB模块芯片、传感器部分提供电能；
所述NB模块芯片通过I/O口与传感器部分连接；
所述NB模块芯片为冷链系统的CPU，且作为NB-IOT的无线通讯芯片；
所述传感器部分包括GPS模块、温湿度传感器、倾角传感器；
其中，所述GPS模块用于为冷链系统提供定位，且所述GPS模块包括GPS电路、第一电源控制电路，所述GPS电路中连接有GPS芯片（U4），所述第一电源控制电路用于控制GPS模块的电源通断；
所述温湿度传感器内设第二电源控制电路、温湿度芯片（U2），所述第二电源控制电路控制所述温湿度传感器的工作状态；
所述倾角传感器内设第三电源控制电路、倾角芯片（U6），第三电源控制电路控制所述倾角传感器的工作状态。


2.根据权利要求1所述的基于OpenLinux的低功耗医药冷链监测系统，其特征在于，所述第一电源控制电路通过控制GPIO9管脚的电压高低控制MOS管（Q11）的电源通断，进而控制GPS模块的电源通断，控制GPS模块的电源通断时具体执行以下步骤：
SSOO：电源输入进入电感（L6），第一电源控制电路的GPIO9管脚与NB模块芯片连接；
SSO1：使GPIO9管脚处于高电平，三极管（Q12）导通，MOS管（Q11）的栅极G电压为低电平，MOS管（Q11）接通，为GPS模块供电；
SSO2：使GPIO9管脚处于低电平，三极管（Q12）截止，MOS管（Q11）的栅极G电压为高电平，MOS管（Q11）截止，GPS模块供电断开。


3.根据权利要求1所述的基于OpenLinux的低功耗医药冷链监测系统，其特征在于，所述GPS电路中连接有一纽扣电池（BT1），电池电源不工作时，纽扣电池（BT1）工作，为GPS芯片（U4）的V_BCKP提供电源，GPS芯片（U4）工作在待机状态。


4.根据权利要求1所述的基于OpenLinux的低功耗医药冷链监测系统，其特征在于，所述GPS电路中连接有一GPS天线（A1），所述GPS天线（A1）的工作状态由GPS芯片（U4）控制，具体控制方法为：
S1：使GPS芯片（U4）的ANTON引脚处于高电平，三极管（Q10）导通，MOS管（Q9）的G...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡宪华，叶奇才，王威，王彦淞，陈明伟，
申请(专利权)人：广东沅朋网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44