[发明专利]一种基于混合组网的集装箱监测系统

摘要

本发明公开了一种基于混合组网的集装箱监测系统，包括箱内监测终端、箱门监测终端以及汇聚终端，箱内监测终端包含第一无线通信模块、温湿度传感器、振动传感器和气体浓度传感器，第一无线通信模块采集温度、湿度、振动、气体浓度状态参数，将状态参数发送给箱门监测终端中的第二无线通信模块，每个集装箱箱门上的第二无线通信模块与本集装箱各个箱内监测终端的第一无线通信模块组成星型网络。本发明通过混合协议和混合频率，一方面降低了传统ZigBee网络的节点规模，有效提高系统的响应时间；另一方面减小无线通信间的信道抢占和干扰问题，提高通信的可靠性。

主权项

1.一种基于混合组网的集装箱监测系统，其特征在于，包括箱内监测终端、箱门监测终端以及汇聚终端，/n箱内监测终端包含第一无线通信模块和传感器，第一无线通信模块采集箱内状态参数，将状态参数发送给箱门监测终端中的第二无线通信模块，每个集装箱箱门上的第二无线通信模块与本集装箱各个箱内监测终端的第一无线通信模块组成星型网络；/n箱门监测终端包含第二无线通信模块、第一ZigBee自组网模块和门锁监测传感器，箱门监测终端第二无线通信模块与第一ZigBee自组网模块之间可进行数据通信，其中第二无线通信模块接收该集装箱的箱内监测终端上传的状态参数，并将状态参数发送给第一ZigBee自组网模块；第一ZigBee自组网模块将接收到的状态参数上传至汇聚终端，第一ZigBee自组网模块采集集装箱门锁开合参数并将该开合参数发送到汇聚终端；/n汇聚终端接收并显示不同集装箱的箱门监测终端上传的状态参数和门锁开合参数；/n箱内监测终端的第一无线通信模块和箱门监测终端内的第二无线通信模块将同一集装箱上的箱内监测终端与箱门监测终端进行组网通信；/n箱内监测终端的第一无线通信模块将采集的状态参数周期性上传给箱门监测终端的第二无线通信模块，在每个上传周期内，当数据完成传输后，箱内监测终端进入休眠模式；/n组网通信采用绑定操作机制，实现方式为：箱门监测终端在每个箱内监测终端在加入到本箱门监测终端组建的本集装箱状态监测子网中时，首先向本集装箱的箱门监测终端发送加入请求，箱门监测终端接受请求后，给该箱内监测终端分配唯一的绑定信息，绑定信息包括箱门监测终端的识别号Father_ID和分配给请求加入的箱内监测终端的识别号Local_ID；箱内监测终端收到箱门监测终端的绑定信息后立即向箱门监测终端发送应答信息，箱门监测终端收到应答信息后确认加入成功，将绑定信息加一，等待下一个箱内监测终端的加入请求，确保只有相互绑定的设备间通信；/n箱内监测终端的第一无线通信模块将采集的状态参数周期性上传给箱门监测终端的第二无线通信模块采用周期轮询机制：箱门监测终端与箱内监测终端所组成的单个集装箱的监测子网通讯中，每个箱内监测终端在收到查询命令后先进行地址核对，只有本集装箱箱门节点发送的命令才响应并开始数据采集和数据上传，否则箱内监测终端转入休眠状态；/n箱门监测终端上的两个模块之间的连接方式为：/n第一ZigBee自组网模块与第二无线通信模块处于同一块电路板上，通过集成封装后安装在集装箱箱门外面；或者，第一ZigBee自组网模块与第二无线通信模块分处两个不同的电路板并各自集成封装成一个模块，两个模块之间通过数据连接，其中装有第一ZigBee自组网模块的电路板安装在集装箱箱门外，安装第二无线通信模块的电路板安装在集装箱箱门内。/n