【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冷链物流，具体为利用物联网和区块链技术的高效冷链物流管理系统。
技术介绍
1、对于温度敏感的食品如海鲜、蔬菜，和药品、低温产品特别是生物制品我们需要通过“冷链物流”来管理，因此对于冷链设备的温湿度的控制和测量记录是至关重要的。超温的食品和生物制品不仅会给相关的生产销售企业造成经济上的损失和浪费，更严重的后果是会威胁消费者的健康乃至生命。全球包括中国的食品和药品主管部门对食品和药品的冷链物流的温度监管均有严格的法律规范。
2、但是常见的冷链物流系统在使用过程中仅设置了温度监控装置，从而使得后台相关人员不能及时的了解情况，进行产品预警，从而影响了系统的整体安全性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供利用物联网和区块链技术的高效冷链物流管理系统。
2、本专利技术采用的技术方案如下：利用物联网和区块链技术的高效冷链物流管理系统，包括电源供电模块、信息采集模块、物联网通信模块、处理器模块、冷链监管模块、区块链数据库模块、系统操作模块、温湿度信息采集模块、gps定位模块、冷源智能配比模块、算法优化模块和云平台模块，所述电源供电模块的输出端连接有所述信息采集模块的输入端，所述信息采集模块的输出端连接有所述物联网通信模块的输入端，所述物联网通信模块的输出端连接有所述处理器模块的输入端，所述处理器模块的输出端连接有所述冷链监管模块的输入端，所述冷链监管模块的输出端连接有所述区块链数据库模块的输入端，所述区块链数据库模块的输出端连
3、在一优选的实施方式中，所述信息采集模块的内部设置有温湿度信息采集模块和gps定位模块，所述温湿度信息采集模块和gps定位模块的整体输出端连接有所述信息采集模块的输入端；
4、所述冷链监管模块的内部设置有冷源智能配比模块、算法优化模块和云平台模块，所述冷源智能配比模块、算法优化模块和云平台模块的整体输出端连接有所述冷链监管模块的输入端。
5、在一优选的实施方式中，所述温湿度信息采集模块采用dht11温湿度传感器采集温度和湿度，湿度测量范围是20％～95％rh，湿度误差不超过5％；温度范围在-20℃～+60℃，湿度±5％rh，温度误差不超过2℃；所述温湿度信息采集模块的温湿度的分辨率分别为1％rh和0.1℃。
6、在一优选的实施方式中，所述gps定位模块通过ch340模块usb转ttl连接电脑，进入gnss工具进行gps调试。打开串口，配置好交互命令后，文本窗口出现数据，其中，$gpgga和$gprmc均存在经纬度等信息，但$gpgga是gps定位信息，而$gprmc是推荐定位信息，所以用gprmc会比较准确。
7、在一优选的实施方式中，所述物联网通信模块选用zigbee物联网通信模块，的zigbee模块选择cc2530芯片，所述物联网通信模块基于每个模块中zigbee节点的特性，系统采取双星型的无线网络拓扑结构，由1个协调器和10个终端设备组成的多点对互联网模块拓扑网络，把主控中心变压器作为无线信号传输网络的一个主协调器，并且要打造一个全新的无线信号传输网络以便对其打理。
8、在一优选的实施方式中，所述处理器模块采用arm内核的32位单片机，优点是集成了丰富的外设功能，将数字信号处理、响应迅速、低延迟、能耗小和高可靠性等优势汇总在一起；功能较stc89c51强大得多，便于后续功能完善和拓展；我们选用目前主流的stm32f103zet6高性能高容量主控制芯片，内含512kbflash，高达144引脚，能够通过串口芯片ch340连接到电脑，兼容目前keilarm软件，能很好实现代码编写。
9、在一优选的实施方式中，所冷源智能配比模块可根据运输距离和实时天气状况，计算出冷链运输所需冷源的最佳配置方案。开发了数据处理和存储中心系统软件，建立了冷源配备方案模型，不断完善冷链运输冷源配置数据。利用ai智能处理芯片构建信息处理层、基于b/s网络架构和gis技术地理信息系统构建数据分析层。开发了大数据及数据管理系统软件，能够在大数据的基础上进行学习和处理运算出冷链运输中冷藏箱内冷源的最佳放置数量和冷藏方式，有效避免因冷源配置不合理导致的配送失败、配送成本增加的风险。
10、在一优选的实施方式中，所述算法优化模块对每个数据信息点相互间的相似度进行测量，在获取到的相似度中划分不同节点，将数据信息进行聚类处理即可得到结果。所以，选用科学合理的计算数据点间相似度计算方法更为重要，相似性距离测量可以更好体现出不同数据信息间的关联性，构造相似度矩阵是对算法应用效果进行评估的重要内容，决定着聚类结果的准确性。基于局部标准及优化初始中心的自适应谱聚类算法，可以有效解决上述问题，而冷链物流数据信息有着更高的维度特性，数据集很多均为非凸空间，可用自适应谱聚类算法可实现对冷链物流数据信息的聚类所述云平台模块基于b/s架构，采用gis技术、音视频处理技术、sqlserver数据库等技术，建立一个可靠、稳定、实用的实时监控平台，平台由服务器程序、b/s客户端、手机app客户端组成，服务器程序包括数据接收软件、数据处理软件、数据存储软件、移动端数据处理软件、中间件构成。
11、在一优选的实施方式中，所述区块链数据库模块在共识层内利用公钥密码对接收到的冷链物流运输产品供应链上产生的数据进行验证、排序以及签名，通过通道配置将数据打包、上链、区块的分发和节点公式，共识层通过点对点网络和gossip协议将数据广播至数据持久化层。物联网通信模块数据持久化层利用多个区块存储供应链上数据，并经过哈希算法将数据压缩到业务数据库中。数据持久化层与应用层连接，主要为应用层内各项应用提供数据支撑。处理器模块应用层包括用户管理、冷链物流运输产品信息查询、产品上链、防伪查询、产品溯源以及产品下链等数据，通过软件开发工具包接口使各项应用在web上可视化展示，从而实现对冷链物流运输产品供应链管理。
12、在一优选的实施方式中，所述系统操作模块基于web端系统承载的用户需求与对系统页面的设计，系统完成了对网页端界面的开发。用户需要选择订单的始发地、目的地以及携带的运输产品，之后点击确定便可以开始订单的派送并配合rfid硬件设备对相关运输产品开始进行实时的温度监测以及对订单的位置跟踪。
13、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
14、本专利技术中，信息采集模块对冷链信息进行采集，与冷链温湿度实时监管云平台实现信息和指令的传输，从而实现温湿度的远程监控和自动化调整控制，保证冷链运输车的温湿度环境的稳定性。通过设置zigbee物联网通信模块，实现远程监测所有冷藏柜的温湿度，避免现有采用有线传输布线麻烦、成本高、监测范围窄的缺点，达到了稳定无线传输、大范围远程监测冷链物流管理的温湿度效果，通过预设的温湿度要求，可自动控制压缩机的工作情况，保证冷藏设备内部温度在允许的工作区间运行。全过程引入了多级预警机制，一旦产品在某环节超过标准温湿度，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.利用物联网和区块链技术的高效冷链物流管理系统，包括电源供电模块(1)、信息采集模块(2)、物联网通信模块(3)、处理器模块(4)、冷链监管模块(5)、区块链数据库模块(6)、系统操作模块(7)、温湿度信息采集模块(8)、GPS定位模块(9)、冷源智能配比模块(10)、算法优化模块(11)和云平台模块(12)，其特征在于：所述电源供电模块(1)的输出端连接有所述信息采集模块(2)的输入端，所述信息采集模块(2)的输出端连接有所述物联网通信模块(3)的输入端，所述物联网通信模块(3)的输出端连接有所述处理器模块(4)的输入端，所述处理器模块(4)的输出端连接有所述冷链监管模块(5)的输入端，所述冷链监管模块(5)的输出端连接有所述区块链数据库模块(6)的输入端，所述区块链数据库模块(6)的输出端连接有所述系统操作模块(7)的输入端。
2.如权利要求1所述的利用物联网和区块链技术的高效冷链物流管理系统，其特征在于：所述信息采集模块(2)的内部设置有温湿度信息采集模块(8)和GPS定位模块(9)，所述温湿度信息采集模块(8)和GPS定位模块(9)的整体输出端连接有所述信息
3.如权利要求1所述的利用物联网和区块链技术的高效冷链物流管理系统，其特征在于：所述温湿度信息采集模块(8)采用DHT11温湿度传感器采集温度和湿度，湿度测量范围是20％～95％RH，湿度误差不超过5％；温度范围在-20℃～+60℃，湿度±5％RH，温度误差不超过2℃；所述温湿度信息采集模块(8)的温湿度的分辨率分别为1％RH和0.1℃。
4.如权利要求1所述的利用物联网和区块链技术的高效冷链物流管理系统，其特征在于：所述GPS定位模块(9)通过CH340模块USB转TTL连接电脑，进入GNSS工具进行GPS调试；打开串口，配置好交互命令后，文本窗口出现数据，其中，$GPGGA和$GPRMC均存在经纬度等信息，但$GPGGA是GPS定位信息，而$GPRMC是推荐定位信息，所以用GPRMC会比较准确。
5.如权利要求1所述的利用物联网和区块链技术的高效冷链物流管理系统，其特征在于：所述物联网通信模块(3)选用zigbee物联网通信模块，的zigbee模块选择cc2530芯片，所述物联网通信模块(3)基于每个模块中zigbee节点的特性，系统采取双星型的无线网络拓扑结构，由1个协调器和10个终端设备组成的多点对互联网模块拓扑网络，把主控中心变压器作为无线信号传输网络的一个主协调器，并且要打造一个全新的无线信号传输网络以便对其打理。
6.如权利要求1所述的利用物联网和区块链技术的高效冷链物流管理系统，其特征在于：所述处理器模块(4)采用ARM内核的32位单片机，优点是集成了丰富的外设功能，将数字信号处理、响应迅速、低延迟、能耗小和高可靠性等优势汇总在一起；功能较STC89C51强大得多，便于后续功能完善和拓展；我们选用目前主流的STM32F103ZET6高性能高容量主控制芯片，内含512KBFlash，高达144引脚，能够通过串口芯片CH340连接到电脑，兼容目前KeilARM软件，能很好实现代码编写。
7.如权利要求1所述的利用物联网和区块链技术的高效冷链物流管理系统，其特征在于：所冷源智能配比模块(10)可根据运输距离和实时天气状况，计算出冷链运输所需冷源的最佳配置方案；开发了数据处理和存储中心系统软件，建立了冷源配备方案模型，不断完善冷链运输冷源配置数据；利用AI智能处理芯片构建信息处理层、基于B/S网络架构和GIS技术地理信息系统构建数据分析层；开发了大数据及数据管理系统软件，能够在大数据的基础上进行学习和处理运算出冷链运输中冷藏箱内冷源的最佳放置数量和冷藏方式，有效避免因冷源配置不合理导致的配送失败、配送成本增加的风险。
8.如权利要求1所述的利用物联网和区块链技术的高效冷链物流管理系统，其特征在于：所述算法优化模块(11)对每个数据信息点相互间的相似度进行测量，在获取到的相似度中划分不同节点，将数据信息进行聚类处理即可得到结果；所以，选用科学合理的计算数据点间相似度计算方法更为重要，相似性距离测量可以更好体现出不同数据信息间的关联性，构造相似度矩阵是对算法应用效果进行评估的重要内容，决定着聚类结果的准确性；基于局部标准及优化初始中心的自适应谱聚类算法，可以有效解决上述问题，而冷链物流数据信息有着更高的维度特性，数据集很多均为非凸空间，可用自适应谱聚类算法可实现对冷链物流数据信息的聚类所述云平台模块(12)基于B/S架构，采用GIS技术、音视频处理技术、SQLserver数据库等技术，建立一个可靠、稳定、实用的实时监控平台，平台由服务器程序、B/...
【技术特征摘要】
1.利用物联网和区块链技术的高效冷链物流管理系统，包括电源供电模块(1)、信息采集模块(2)、物联网通信模块(3)、处理器模块(4)、冷链监管模块(5)、区块链数据库模块(6)、系统操作模块(7)、温湿度信息采集模块(8)、gps定位模块(9)、冷源智能配比模块(10)、算法优化模块(11)和云平台模块(12)，其特征在于：所述电源供电模块(1)的输出端连接有所述信息采集模块(2)的输入端，所述信息采集模块(2)的输出端连接有所述物联网通信模块(3)的输入端，所述物联网通信模块(3)的输出端连接有所述处理器模块(4)的输入端，所述处理器模块(4)的输出端连接有所述冷链监管模块(5)的输入端，所述冷链监管模块(5)的输出端连接有所述区块链数据库模块(6)的输入端，所述区块链数据库模块(6)的输出端连接有所述系统操作模块(7)的输入端。
2.如权利要求1所述的利用物联网和区块链技术的高效冷链物流管理系统，其特征在于：所述信息采集模块(2)的内部设置有温湿度信息采集模块(8)和gps定位模块(9)，所述温湿度信息采集模块(8)和gps定位模块(9)的整体输出端连接有所述信息采集模块(2)的输入端；
3.如权利要求1所述的利用物联网和区块链技术的高效冷链物流管理系统，其特征在于：所述温湿度信息采集模块(8)采用dht11温湿度传感器采集温度和湿度，湿度测量范围是20％～95％rh，湿度误差不超过5％；温度范围在-20℃～+60℃，湿度±5％rh，温度误差不超过2℃；所述温湿度信息采集模块(8)的温湿度的分辨率分别为1％rh和0.1℃。
4.如权利要求1所述的利用物联网和区块链技术的高效冷链物流管理系统，其特征在于：所述gps定位模块(9)通过ch340模块usb转ttl连接电脑，进入gnss工具进行gps调试；打开串口，配置好交互命令后，文本窗口出现数据，其中，$gpgga和$gprmc均存在经纬度等信息，但$gpgga是gps定位信息，而$gprmc是推荐定位信息，所以用gprmc会比较准确。
5.如权利要求1所述的利用物联网和区块链技术的高效冷链物流管理系统，其特征在于：所述物联网通信模块(3)选用zigbee物联网通信模块，的zigbee模块选择cc2530芯片，所述物联网通信模块(3)基于每个模块中zigbee节点的特性，系统采取双星型的无线网络拓扑结构，由1个协调器和10个终端设备组成的多点对互联网模块拓扑网络，把主控中心变压器作为无线信号传输网络的一个主协调器，并且要打造一个全新的无线信号传输网络以便对其打理。
6.如权利要求1所述的利用物联网和区块链技术的高效冷链物流管理系统，其特征在于：所述处理器模块(4)采用arm内核的32位单片机，优点是集成了丰富的外设功能，将数字信号处理、响应迅速、低延迟、能耗小和高可靠性等优势汇总在一起；功能较stc89c51强大得多，便于后续功能完善和拓展；我们选用目前主流的stm32f103zet6高性能高容量主控制芯片，内含512kbfla...
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