基于GPRS技术OpenCPU平台的冷链设备温控器制造技术

本实用新型专利技术公开基于GPRS技术OpenCPU平台的冷链设备温控器，包括电源模块、GPRS模块、与GPRS模块相连的MCU处理模块、调试接口模块、烧录接口模块和SIM卡驱动模块及与MCU处理模块相连的温度检测模块、温度控制模块和WIFI模块，GPRS模块包括内置物联网芯片的GPRS模组，物联网芯片包含集成有APPS处理器，基于GPRS技术的OpenCPU开发平台搭载在APPS处理器中，开发封装了供客户开发使用的API接口函数，在APPS处理器集成的可编程框架上开发驱动程序和应用程序，完成业务协议数据组包，与云平台服务器进行通信，降低了开发难度，缩短了开发周期，具有更高的安全性，提高了系统的运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】
基于GPRS技术OpenCPU平台的冷链设备温控器
本技术涉及冷链温度监控
，尤其涉及一种基于GPRS技术OpenCPU平台的冷链设备温控器。
技术介绍
随着生活水平的提高和经济的发展，我国居民的消费结构和消费需求发生了很大的改变，对瓜果、蔬菜、奶制品、鲜肉制品等鲜活食品的需求正逐步上升中，在过去的十年中，中国的食品消费市场增长势头稳健，为冷链设备（冰柜、冰箱、保温箱和冷藏包等）行业带来了广阔的发展空间。冷链过程依靠冷链设备进行，冷链设备必须额外设置冷冻、冷藏或保温的监控设备，而且在固定存放和运输过程中要注意必须是连续的冷藏，因为微生物活动和呼吸作用都随着温度的升高而加强。特别注意的是，如果运输中各环节不能保证连续冷藏的条件，那么货物就有可能在这个环节中开始腐烂变质。而受人为因素、冷链设备断电或损坏，移动装置的电气设备故障等原因，“冷链断链”现象在冷链运输中频繁出现，严重影响了冷链运输中的货物保鲜度和品质。为了提高当前冷链设备储存的货物保鲜度和品质，必须对冷链全过程加入第三方冷链设备监控，而当前专门针对冷链固定存放和运输的第三方冷链设备监控设备相对较少，部分监控系统对冷链设备的温湿度监控仅是单点采集温湿度信息和本地保存温湿度信息，功能不全，不能准确全面反映设备内整体环境。另外，当前市面上的监控设备大部分都是由MCU（微控制器）作为主控制器，外设模块分别与MCU连接，监控设备应用程序运行于MCU的RTOS或Linux之上，通过MCU来控制各个外设模块，上述监控设备需要外挂一个MCU，开发难度大，硬件成本较高。总的来说，目前的冷链设备监控设备功能简单，硬件设计复杂，系统不稳定，安全性差，集成化程度低，智能化程度低。例如，中国专利文献CN206420504U公开了“一种冷链无线温湿度实时监控系统”，包括电源模块、无线测温模块和监控与显示模块，所述无线测温模块包括温、湿度传感器、一级中央处理器、一级数据存储器、一级无线数传模块；所述监控与显示模块包括：二级无线数传模块、二级数据存储器、二级中央处理器、定位模块、报警器、显示模块、GPRS手机和云平台。该专利文献中的中央处理器、数据存储器和无线数传模块均有2个，整体系统硬件设计复杂，开发难度大，硬件成本较高，集成化程度低，且通过无线数传模块传递信息，易被窃取信息，缺乏安全性。
技术实现思路
本技术主要解决原有的冷链监控设备安全性差、设计开发复杂、集成化程度低的技术问题；提供基于GPRS技术OpenCPU平台的冷链设备温控器，温控器中的GPRS模块包括内置物联网芯片的GPRS模组，物联网芯片包含集成有可编程框架的APPS处理器，基于GPRS技术的OpenCPU开发平台搭载在APPS处理器中，开发封装了供客户开发使用的API接口函数，APPS处理器集成有可编程框架，可编程框架用于客户驱动程序和应用程序的二次开发，客户只需通过简单的二次开发便可实现温控器的主控功能，降低了开发难度，缩短了开发周期，将主控功能与GPRS网络集成一体化，提高了温控器的集成度，提高了与云服务平台的信息交互安全性。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本技术包括电源模块、GPRS模块、MCU处理模块、温度检测模块、温度控制模块、调试接口模块、烧录接口模块、WIFI模块和SIM卡驱动模块，所述GPRS模块包括内置物联网芯片的GPRS模组，所述物联网芯片包含集成有可编程框架的APPS处理器，所述MCU处理模块、调试接口模块、烧录接口模块和SIM卡驱动模块均与GPRS模块相连，所述温度检测模块、温度控制模块和WIFI模块均与MCU处理模块相连，所述电源模块为温控器中的所有模块供电。APPS处理器通过GPRS网络连接云平台服务器，并开发完成业务协议数据组包，实现温控器与云平台服务器实时双向数据通信，APPS处理器周期性通过串口向MCU处理模块读取温度数据信息，同时获取GPRS模组本地的UTC时间，将温度数据和UTC时间缓存在APPS处理器的Flash中，待上报间隔时间到时，上报历史温度和传感器信息数据包到云平台服务器，另外，云平台服务器可以下发设置压缩机启停命令至温控器终端，APPS处理器将命令发送至MCU处理模块，MCU处理模块通过控制温度控制模块动作，从而控制冷链设备压缩机启动或停止，烧录接口模块用于客户驱动程序和应用程序二次开发的程序烧录，调试接口模块用于输出系统运行的log（日志）信息，SIM卡驱动模块用于连接APPS处理器与SIM卡通信，WIFI模块能够采集周边热点WIFI的MAC信息。GPRS模块包括内置物联网芯片的GPRS模组，物联网芯片包含集成有APPS处理器，基于GPRS技术的OpenCPU开发平台搭载在APPS处理器中，开发封装了供客户开发使用的API接口函数，APPS处理器集成有可编程框架，可编程框架用于客户驱动程序和应用程序的二次开发，客户只需简单的对温控器的驱动程序和应用程序进行二次开发即可实现相应的功能，降低了硬件成本，降低了系统功耗，降低了开发难度，缩短了开发周期，提高了系统的集成化程度，APPS处理器通过GPRS网络连接云平台服务器，并开发完成业务协议数据组包，实现温控器与云平台服务器实时双向数据通信，相比原有的温控器采用MCU与通信模组之间通过串口通信方式进行数据交互，本专利技术温控器的信息数据交互具有更高的安全性，相比原有的温控器所有的数据处理、控制功能都集中在MCU中，本专利技术提高了温控器的运行稳定性。作为优选，所述的温控器还包括与GPRS模块相连的加速度传感模块、状态指示模块和复位模块。加速度传感模块用于检测冷链设备是否发生连续震动事件，状态指示模块用于指示温控器是否正常工作，复位模块用于恢复温控器的默认参数设置以及温控器的复位。作为优选，所述的温控器还包括与MCU处理模块相连的报警模块、LED显示模块和温度设定模块。温度设定模块用于设定冷链设备内部环境温度的上下限阀值，LED显示模块用于显示冷链设备内部环境当前的温度值，报警模块用于在冷链设备内部环境温度超过设定的上下限阀值时发出报警信息，当MCU处理模块采集的环境温度超过设定温度的上下限阀值时，MCU处理模块直接驱动报警模块报警，无需通过GPRS模组内的APPS处理器进行处理判断，缩短了发现温度异常的时间，降低了损失。作为优选，所述的温控器还包括备用电源、充电管理模块和电源切换模块，所述备用电源采用锂电池，所述的电源模块通过充电管理模块为备用电源充电并测量备用电源的电量，所述电源模块和备用电源连接电源切换模块，所述电源切换模块用于控制电源模块和备用电源对温控器中所有模块的供电。220V市电通过电源模块转换成温控器各个模块所需电源，采用220V市电和锂电池双路电源供电设计，当市电断电后，可由锂电池直接供电，确保温控器电源供给稳定，保障温控器能够较长时间的稳定运行，持续监控冷链设备内部环境温度，充电管理模块定时检测备用电源的剩余电量，当剩余电量小于设定值时，MCU处理模块直接驱动报警模块报警，然后向云平台服务器上报位置信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于GPRS技术OpenCPU平台的冷链设备温控器，其特征在于包括电源模块、GPRS模块、MCU处理模块、温度检测模块、温度控制模块、调试接口模块、烧录接口模块、WIFI模块和SIM卡驱动模块，所述GPRS模块包括内置物联网芯片的GPRS模组，所述物联网芯片包含集成有可编程框架的APPS处理器，所述MCU处理模块、调试接口模块、烧录接口模块和SIM卡驱动模块均与GPRS模块相连，所述温度检测模块、温度控制模块和WIFI模块均与MCU处理模块相连，所述电源模块为温控器中的所有模块供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于GPRS技术OpenCPU平台的冷链设备温控器，其特征在于包括电源模块、GPRS模块、MCU处理模块、温度检测模块、温度控制模块、调试接口模块、烧录接口模块、WIFI模块和SIM卡驱动模块，所述GPRS模块包括内置物联网芯片的GPRS模组，所述物联网芯片包含集成有可编程框架的APPS处理器，所述MCU处理模块、调试接口模块、烧录接口模块和SIM卡驱动模块均与GPRS模块相连，所述温度检测模块、温度控制模块和WIFI模块均与MCU处理模块相连，所述电源模块为温控器中的所有模块供电。


2.根据权利要求1所述的基于GPRS技术OpenCPU平台的冷链设备温控器，其特征在于所述温控器还包括与GPRS模块相连的加速度传感模块、状态指示模块和复位模块。


3.根据权利要求1或2所述的基于GPRS技术OpenCPU平台的冷链设备温控器，其特征在于所述温控器还包括与MCU处理模块相连的报警模块、LED显示模块和温度设定模块。


4.根据权利要求1所述的基于GPRS技术OpenCPU平台的冷链设备温控器，其特征在于还包括备用电源、充电管理模块和电源切换模块，所述备用电源采用锂电池，所述的电源模块通过充电管理模块为备用电源充电并测量备用电源的电量，所述电源模块和备用电源连接电源切换模块，所述电源切换模块用于控制电源模块和备用电源对温控器中所有模块的供电。


5.根据权利要求2所述的基于GPRS技术OpenCPU平台的冷链设备温控器，其特征在于所述GPRS模块包括GPRS模组U6，电阻R31～R35、电阻R59、电解电容C31、电容C32～C36、电容C39和天线J303，所述GPRS模组U6的型号为MG2260-C，所述GPRS模组U6的第七引脚通过电阻R31接地，所述GPRS模组U6的第十一引脚通过电阻R32与所述的SIM卡驱动模块连接，所述GPRS模组U6的第十二引脚通过电阻R33与所述的SIM卡驱动模块连接，所述GPRS模组U6的第十三引脚通过电阻R34与所述的SIM卡驱动模块连接，所述GPRS模组U6的第十四引脚与所述的SIM卡驱动模块连接，所述GPRS模组U6的第十五、第三十八和第三十九引脚与所述烧录接口模块连接，所述GPRS模组U6的第十六引脚与所述的状态指示模块连接，所述GPRS模组U6的第十七和第十八引脚与所述的调试接口模块连接，所述GPRS模组U6的第十九引脚与所述的复位模块连接，所述GPRS模组U6的第二十、第二十一和第二十二引脚与所述加速度传感模块连接，所述GPRS模组U6的第二十四引脚与电阻R59的第一端和电容C39的第一端接地，电容C39的第二端接地，电阻R59的第二端与VCC_3.3V电源连接，所述GPRS模组U6的第十五和第十九引脚与所述的MCU处理模块连接，所述GPRS模组U6的第三十五引脚通过电阻R35与所述的天线J303的第一馈点连接，所述天线J303的第二馈点接地,所述GPRS模组的第四十一和第四十二引脚与电解电容C31、电容C32、电容C33、电容C34、电容C35、电容C36并联接入VCC_MAIN电源。

【专利技术属性】
技术研发人员：罗良辉，王征，
申请(专利权)人：浙江联芯物联网科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33