原创《应用物联网技术构建计生药具自助发放监控系统》
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为落实计划生育基本国策,国家对实行计划生育的育龄人群免费发放计划生育避孕药具（以下简称药具）.传统的药具发放管理模式主要为手工发放,随着改革开放和经济快速发展,传统的药具发放管理模式发生了很大变化,人工发放正逐渐被自助发放形式所取代.几年前曾经研发出使用射频IC 卡的计划生育药具自助发放机,育龄人群持专用的射频IC 卡在发放机上刷卡,即可领取国家提供的免费避孕药具,同时可记录和存储领用人的简单信息,但仍未解决计生部门对药具发放情况的远程监控和数据实时获取问题,药具发放管理工作存在滞后现象.
应用物联网技术构建计生药具自助发放监控系统,是解决药具发放管理工作滞后、计生药具自助发放实现智能化识别、跟踪、监控和管理的有效方法.应用物联网技术的计生药具自助发放监控系统可以应用于大中城市的计划生育药具管理站,服务于该城市的所有育龄人群.该系统包括位于市药具站的数据中心网络服务器、数据库计算机系统,该服务器通过互联网与若干个各区站服务器构成一级网络,每个区站服务器又通过互联网连接几十个到上百个具有无线网络功能的计划生育药具发放机,从而构成一个无线网络系统,网络可容纳全市几千台发放机,通过互联网将计划生育药具发放信息及时自动地传输给市药具站计算机中.示意图如下.
计生药具自助发放监控系统由应用物联网技术的计生药具自助发放机（以下简称发放机）和计划生育药具发放网络系统管理软件（以下简称管理软件）两部分组成：
一、发放机
应用物联网技术的计生药具自助发放机,将居民二代识别器、GPRS 传输控制模块、单机片控制系统实现集成,完成计生药具的免费发放和相关数据的实时采集和信息传送.它使用IC 卡识别技术和无线网络传输技术,准确识别二代居民,获取药具领取者身份和所处位置,正确辨别其是否符合发放条件,实时获取机内药具数量变化并及时提示,实时获取发放机工作状态,并实时将数据上传到数据中心,从而实现药具发放管理工作的网络化和自动化.
计划生育药具发放机的核心控制模块包括二代识别器、GPRS 通讯模块、单机片控制系统、机械动作执行部件等等.读卡器通过串行接口与单片机控制系统连接,当用户使用二代领取计划生育药具时,中的信息,包括身份号码、姓名、性别、住址立即通过无线方式进入到控制器的存储器中,并在单片机程序的控制之下实时传送到数据中心.经过数据中心的辨识,如果用户身份信息符合发放条件,就可以使用领取国家计生部门提供的免费避孕药具,简化了免费避孕药具的发放工作和药具发放信息的采集和管理.无线数据通讯则利用了通讯领域中的GPRS 业务作为发放机信息传输通道,通过使用GPRS 无线数据传输业务,发放机可将用户的信息和药具领取信息实时传输到区站服务器计算机中,传输的实时性为秒级,由该服务器核查和存储用户信息,并向发放机发回不同的操作指令,从而实现了对药具发放工作操作的远程实时监控.
发放机主要采用了以下硬件技术：
1. 通信模块选用Wecom 公司的Q 系列的无线CPU 组成GPRS 通信模块,模块本身封装了标准AT 指令,可以提供G 语音、短消息和GPRS 透明传输等业务.其特点是内嵌TCP ／ IP 协议,特别适合于药具发放领域这种突发的、小数据流量的信息传输,且通讯费用低廉,利于降低运营成本.
2. 核心处理器.采用ARM 系列嵌入式微处理器构成控制系统,该系列处理器主频可达400M 以上,支持在其上运行linux 或WinCE,系统具有大容量flashROM 和RAM.硬资源丰富,具有串行通讯、LCD 显示、音频输出、USB、网口、键盘、SD 卡接口、以及大量数字和模拟量输入输出接口,可以满足多种应用需求.
3. 读取系统.本系统中的信息读取系统系采用指定厂家生产的二代居民读取器,射频参数符合ISO14443 Type B 标准,工作频率13.56Mhz.该读取器通过串口与主控制器连接,实现信息的沟通.用户使用二代居民刷卡领取药具,当识别有效后,主控制器将用户身份信息存储在本机存储器中,同时通过GPRS 通讯系统以方式将其发送到区站服务器中；服务器经过检索并根据预设的发放条件,立即返回相应的操作指令,发放机则根据指令向用户输出计生药具或其他提示信息.
二、管理软件
应用物联网技术的计生药具自助发放监控系统的关键管理层是区站服务器.区站服务器位于市内各区计划生育药具管理站,每个区站服务器通过互联网连接几十个到几百个使用GPRS 无线通讯模块的计划生育药具发放机,区站服务器软件启动之后,首先使用固定的IP 地址和端口号,与网络中所有计生药具自助发放建立起通讯链路,通讯一旦建立则保持“永远在线”状态,不必为每次的信息传输而重新建立连接,从而保证了信息传输及时而迅速.网络中每台计划生育药具发放机产生的各种信息实时、自动地传输给区站服务器,并从区站服务器获取不同的动作指令,从而实现了药具发放的实时监控和管理.示意图如下：
区站服务器运行一个具有实时监控功能的管理软件,该软件用VB.net 或VC 编写,具有如下基本功能：
1. 使用socket 控件,实现网络功能.与本网络中所有发放机建立无线通讯连接或中断所有连接；
2. 实时显示各发放机的联网状态、缺货和复位信息.软件具有图形化的实时监控界面,便于药具发放管理人员随时观察到网络中所有发放机的联网和工作状态,直观、一目了然；
3. 能够随时补充录入和方便地查看各发放机的安装地点等相关信息.便于管理人员随时查阅各发放机的有关信息,如安装地点、联系人、、缺货品种、累计发放数量等等；
4. 设置不同的发放条件.管理人员可以根据药具发放工作的具体要求设置不同的发放条件,比如发放的年龄段限制和领取的额度限制等等都可以根据实际的工作需要随时更改.一旦重新设定,网络重所有发放机将按照新的控制条件进行发放；
5. 实时接收、显示和存储所有联网发放机的领取信息.网络中任何发放机所产生的领取信息都会立即传输到服务器上,并且立刻出现在在服务器的显示屏幕上的列表中,同时将此信息备份也已存储在服务器的数据库文件中；
6. 向配货中心自动发送缺货短信息.当网络中的发放机有缺货情况发生时,管理软件会控制一个自动向预定的手机号码发送相应的缺货信息,信息包含缺货发放机的机号和缺货的品种等,通知机器的管理人员及时补货；
7. 将存储的领取记录转换为EXCEL 格式文档.为便于药具站管理人员处理记录数据,管理软件提供了从数据库文件中提取记录数据并将其转换为EXCEL 格式文档的功能；
8. 向上一级管理部门上传药具发放信息.区站服务器软件具有定时将上一时段的所有记录信息上传到市药具站的功能.
应用物联网的计生药具自助发放监控系统从实际应用角度来看,具有如下特点:
1）采用无线通讯方式传输数据,并通过互联网连接管理平台,将分布在城市各处的计生药具发放机构成统一的物联网络,便于集中管理；
2）实时快捷,使用二代刷卡即可领取避孕药具,领用人信息可以瞬时传送到服务器上；
3）网络特性使管理人员可以随时掌控区域内所有发放机的单台信息和整体情况,便于及时处理,降低了管理成本；
4）发放策略随时可调,灵活性、适应性强；
5）由于采用无线网络,只要有交流电源且手机信号可以覆盖的地区均可以布机,没有网线等限制；
6）可以根据需要组成从不足百台到数千台规模不同的网络系统,并随时可以增添新的终端而无需改动软件,组网灵活.
通过将物联网技术引进计划生育药具发放管理领域,使旧有的计划生育药具发放管理工作产生了革命性的变化,实现了对自动发放机实施远程无线网络化管理,实现了数据传输和信息对接等过程的结合,最终完成信息集成和网络化.应用物联网技术的计生药具自助发放监控系统, 实现了物联网技术在计划生育药具管理领域的成功运用,集信息采集、信息比对和检索、药具发放、药具监管、实时监控等多功能为一体,是计生药具发放管理工作信息化、网络化的一种成功的解决方案,对于促进计划生育管理工作的数字化、信息化建设,具有积极的意义.H
（作者单位：天津市计划生育药具管理中心 ）
物联网技术论文参考资料：
总而言之，此文是一篇关于对不知道怎么写监控系统和联网和药具论文范文课题研究的大学硕士、物联网技术本科毕业论文物联网技术论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料。
