如何使用无线传感器网络实现智能温度记录仪的设计说明

　　温度敏感性产品，如冷藏药品、奶制品和农产品等，从生产、贮藏运输、销售，到消费前的各个环节中，始终处于规定的低温环境下，以保证产品的质量。这就需要一项低温系统工程一一“冷链”。特别是医药行业，药品的质量关乎人民的健康与社会的安定，而且它比一般农产品对冷藏条件要求更高。确保冷藏药品的质量安全是医药冷链的主要目的，保持低温环境是医药冷链的核心要求。

　　我国医药冷链行业正处于起步阶段，发展现状可总结为：（1）医药市场需求激增，医药冷链物流发展空间广阔；（2）缺少执行力强的行业标准，近79％的冷藏药品在运输中没有温度监测；（3）信息系统不完善，缺乏上下游信息的衔接和共享，常出现“断链”现象；（4）基础设备落后，自动化水平低，难以保证可靠性；（5）专业人才匮乏。可见，我国医药冷链正面临着严峻的考验，亟待建立全程监测和追溯系统，构建信息化服务平台。

　　本论文在查阅大量文献和调研国内外监测设备的基础上，针对我国医药冷链监测的特点和不足，研制了一款基于无线传感器网络技术的智能温度记录仪。主要研究内容如下：

　　1． 无线传感器网络技术研究

　　无线传感器网络（Wireless SensorNetwork，WSN）一种新兴的高科技产业，以其微型化、低功耗、自组网等独特的优点，被广泛应用于军事、环境监测和预报、医疗、智能家居、大型仓库管理等领域。WSN目前在物流行业的主要应用包括仓储环境监测、在途货物监测和货物管理等。若将WSN应用于医药冷链，可实现真正的无人值守、自动化监测，极大地避免因冷链设备自身故障、人为操作失误、制冷剂失效等问题引起地冷藏药品的质量问题，保障医药冷链设备持续有效的运行，从而提高医药冷链的可靠性。

　　无线传感器网络的拓扑结构有星型网、树形网和网状网。星型网是一个单跳网络，结构最简单，最易实现，最容易诊断维护故障，适用于小范围室内监测。树形网是分级的集中控制型网络，成本较低，节点易于扩充。但各子节点对母节点的依赖性强，若母节点发生故障，则其子节点都不能正常工作。网状网是一个多跳网络，任意两个节点间均可通信，因此该网络传输距离远，覆盖范围大，自愈能力强，网络可靠性高，但该网络结构复杂，可维护性差。综上所述，各种网络结构都有其优缺点，适用于不同场合。本文最终采用节点功耗最低的星型网络拓扑结构，以监测终端为网络协调器，构建低功耗、短延时、易于维护的高效的监测网络系统。