资料介绍
描述
冷链是温度控制的供应链。它用于保存和延长和确保产品的保质期,例如新鲜农产品、冷冻食品、化学品和药品。
就医药产品而言,冷链的作用是维持疫苗的效力。因此,货物的实时监控对于货物的质量保证至关重要。
解决方案
我使用 Helium 开发人员工具包构建了一个系统,该工具包连接到 Helium 网络,具有以下功能:
- 温度、湿度和压力监测。
- 车辆跟踪。(位置、速度和路线)
- 当温度不在所需窗口内时发送警报。
- 门禁控制。
- 计算车辆的总空闲时间并在超过阈值时发送警报。
记录数据的安全性对于证明链的有效性至关重要。因此,我在 Helium 设备上构建了我的解决方案,这些设备是硬件保护的,以保护来自 900 MHz 频谱的流量。这意味着安全性是内置的,因为使用网络的设备在芯片级具有 AES 私钥加密。
由于该解决方案基于 LoRaWAN,它还提供更长的电池寿命和更高的穿透性,这在将节点放置在冷链运输中常见的冷藏车内时可能会用到。
硬件
该原型是使用 Helium Developer 套件构建的,其中包含:
- LoRaWAN 开发板 - B-L072Z-LRWAN1
- 传感器扩展板 - X-NUCLEO-IKS01A3
- GNSS 扩展板 - X-NUCLEO-GNSS1A1
建立一个 DIY 氦热点
由于我来自印度并且这里还没有 Helium 网络覆盖,我决定使用以下方法构建自己的 Helium 热点:
我的Github 存储库包含使用 BalenaOS 设置您自己的 DIY Helium Hotspot 的所有说明。
从 myDevices Cayenne 设置警报
Cayenne 入门非常简单,它可以帮助我们快速制作项目原型。您可以从这个Helium 文档页面找到如何将您的设备连接到 myDevices 。
我已经使用 myDevices Cayenne 设置了一个警报系统,如果货物的温度不再保持在特定温度窗口内,我会发送电子邮件。当我系统中的温度警报标志设置为 1 时,我将收到来自 Cayenne 系统的电子邮件。
使用 MAPBOX 进行实时资产跟踪
由于 myDevices Cayenne 中的资产跟踪选项非常有限且缺乏可定制性,我决定使用 MAPBOX 构建我的解决方案,这是一个用于定制设计地图的开源地图平台。
对于任何资产跟踪应用程序,我们需要四个主要组件:
- 位置更新 - 由终端节点通过 Helium 网络提供。
- 流处理器 - Pipedream
- 数据库 - Google 表格(尽管 google 表格并不是真正的数据库,但它在这里仅用于原型)
- 地图 - 使用 Mapbox 设计
创建资产跟踪地图
- 首先,按照Evan Diewald的这个项目中的这些简单说明,将您的设备数据放入您的 Google 表格中。
- 现在将谷歌表格的共享设置更改为“知道链接的任何人都可以查看”。
- 我们将需要以下格式的 google sheet URL:
https://docs.google.com/spreadsheets/d/{sheet_ID}/gviz/tq?tqx=out:csv&sheet={sheet_name}
- 将 {sheet_ID} 字段替换为您的 google sheet URL 中突出显示的部分,如下例所示:
- 将 {sheet_name} 字段替换为您的工作表名称,该名称可以在工作表底部找到,如下所示:
- 将 URL 替换为修改后的 URL,以将您的工作表连接到地图。
$(document).ready(function () {
$.ajax({
type: "GET",
//YOUR TURN: Replace with csv export link
url: '',
dataType: "text",
success: function (csvData) { makeGeoJSON(csvData); }
});
mapboxgl.accessToken = '';
- 最后,添加所需的 Mapbox 样式 URL,可在此处找到。
style: "",
- Github 是一种托管包含我们地图的网页的简单方法。
- 使用名为 index.html 的新文件创建一个新的 Github 存储库,并将地图 HTML 代码插入其中。
- 在您的存储库设置中启用 GitHub 页面,您可以从存储库中找到您的网页 URL。
- 托管您的页面可能需要一些时间。
而已!你有一个冷链监控系统的原型。以此为基础项目,您可以对其进行修改以使用各种应用程序,例如您自己的自行车跟踪设备,可能性是无穷无尽的!
- 你可以在这里查看我的地图。由于没有覆盖范围,我无法带着我的设备四处走动,所以我在我的谷歌表格中手动添加了随机 GPS 位置来测试我的资产跟踪功能。
一些失败的实验
最初,我开始使用SparkFun LoRa Gateway 1-Channel来设置单通道网关,因为它们是可用于开始探索 LoRa 世界的低成本设备。
当我尝试将数据包路由到 Raspberry Pi 4 上运行矿工时,矿工显示以下错误:
我认为这可能是由于 UDP 数据报的格式不匹配。
社区为解决此问题提供的任何帮助将不胜感激。
我遇到了很多问题,因为没有用于使用单通道网关的适当文档,因为不建议使用它们,因为它们不符合 LoRaWAN 标准。所以最后我开始使用 RAK2245 和 RaspberryPi 4 设置我的网关+矿工。
笔记
不幸的是,我的 DIY 热点停止工作(其他社区成员也发生了这种情况,他们在 Raspberrypi 4 上设置了热点),我目前无法使用下行链路消息测试我的门控功能。一旦我的热点重新启动并运行,我肯定会在这里更新我的项目日志。
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