嵌入式系统在冰箱中的应用
近年来食品安全问题大量涌现，越来越多人关注食品的安全和饮食健康问题。人们的生活水平在提高，一种基于ARM的智能冰箱管理与控制系统有着他的应用前景，使其作为食品的存储箱，为食品安全作最后的把关。人们现在越来越注重自己及其家人的饮食健康，但是一般人的常识对这方面是相对缺乏的。基于ARM的智能食品管理系统，除了对食物的来源进行监控外，还可以利用ARM的处理能力，嵌入一定的饮食专家的知识到系统中，使得人们的生活质量得到较大的提高。
随着嵌入式设备的广泛使用，一种带嵌入式食品管理系统的智能冰箱成为可能。这种设备能够读取食品上的RFID标签，并且通过GPRS模块与用户的手机进行短信交流，使得用户能够对冰箱内的食品情况了解。系统通过食品上的RFID信息对食品的安全进行监控，保证了人们的饮食安全。系统的另一个特是使用了嵌入式专家系统的技术，它能够根据一定的饮食知识结合用户的状态给出健康的饮食建议。嵌入式食品管理系统的知识推理是要考虑多因素，多规则的，如人的身体状况，季节地区，冰箱食物，进食人数等。为了在本系统实现嵌入式专家推理，系统尝试应用可拓知识推理的方式。由于可拓推理的菱形思维特点，使得其能够很好地应用在嵌入式系统中，满足系统低存储量，低运算能力的要求。
系统选用R FID卡作 为食品信息载体，当食品放入冰箱，安装在冰箱内的RFID读卡器读取食品信息，存人数据库并监视食品状态，当发现有食品将要过期或者用尽时，会通过短信提醒用户，用户也可以利用手机短信随时获取食品信息，实现了食品管理的智能化；系统可以通过Internet网络，享用超市提供的网上购物服 务，实现了食品购买的网络化；当冰箱内食品将要用完时，会按照用户的设置自动为用户购买，实现食品订购的自动化；冰箱提供了大量菜谱，并能够选出当前冰箱内食品可以制作哪些菜，用户可以自制菜谱并上传到厂商服务器，也可以下载别人的菜谱，实现了厨房生活的趣味化；系统采用了严密的网络安全策略， 保证网上交易的安全性，实现了网络传输的安全化；系统操作简单，界面美观，安全级别， 提示方案，送货时间等都允许用户自由设置，实现了系统使用的人性化。
这种冰箱的操作流程大致如图所示：
智能冰箱的特点：
分析现在食品的污染主要来源于下面两个方面：
食物流通过程的污染：在食品流通的过程中，由于食物摆放的不当导致食物的污染。例如食物交叉污染，温度过高导致食物变质等。这些食物是不可以流通到市面的。现实中往往由于食物的检测和监控标识不明，导致危险食物还流通到市面上。
食物进食的污染：有些食物是不可以同时进食的，例如芥菜与兔肉食则中毒；冬笋与龟肉食则中毒；冬瓜与鲫鱼食则脱水；发芽的马铃著（土豆）不可吃，食则中毒等。这些知识一般人是不知道，食品管理系统为此做出监控。
较好的解决方法是使用RFID（无线射频识别）的智能标签技术。在国内外，RFID技术都有成熟的应用经验，由于具有高速移动物体识别、多目标识别和非接触识别等特点，RFID技术显示出巨大的发展潜力与应用空间。RFID能够很好的应用在物流领域中，国内外都有专门的研究。故使用RFID标签作为食品在流通过程中的监控手段，能十分有效的控制食品的流通安全问题。本系统主要是在假设食品都使用RFID标签进行标识情况下，于冰箱中嵌入ARM控
制的RFID读卡标识进行识别，进行食品的安全识别。主要应用在家庭或酒店的食品储存室上，监控着各种食物的信息，杜绝上述两点的食品污染。为了实现人们的饮食健康，本系统除了带食品的安全监控功能外，还尝试实现简单的饮食专家系统。对于每天用户的饮食进行较合理的短信提醒功能或询问功能。事实上人民在生活中很多小病都可以通过饮食的调理得到治愈的。本统为了实现这个目的必须采用一定的专家知识。
国内外对智能冰箱的研究有很多，并提出各种便民的智能构思。例如有种可以接入Internet的“智能”电冰箱，当内部的储存食物不足时，可以通过网络向商场或超市发出采购信息。如果商场或超市有物品购送的服务，那就可以足不出户的享受信息化带来的便捷了。但是本系统主要的特是使用RFID技术，用RFID标签来标识食物，是未来发展的趋势，能够应用食品中RFID标签带来的信息，为人们的食物提供专家级的饮食建议的冰箱还没出现过。
嵌入式食品管理系统是以食品RFID电子标签广泛使用为背景的智能系统，主要面对广大的家庭或酒店客户。系统主要安置在电冰箱上，根据以后的市场需要可以加入控制模块，通过调节冰箱的温度制冷送风等控制冰箱内部的食物存放环境。由于使用的以ARM为核心的控制块使得系统有着很好的扩展性，例如可以通过与PC的链接，进行系统数据的发送与备份，网上
数据的查询等，使得嵌入式系统有着很好的应用前景。通过市场的调查，本系统最主要的功能需求归纳如下：
冰箱通过本系统能够读取食品上的RFID信息。对食品上的食物信息进行监控，对过期的食物进行短信的警告。用户通过系统上的手机SIM卡能够与家庭用户的成员进行短信饮食交流和境。由于使用的以ARM为核心的控制块使得系统有着很好的扩展性，例如可以通过与PC的链接，进行系统数据的发送与备份，网上数据的查询等，使得嵌入式系统有着很好的应用前景。
核心板采用Inter公司生产的PXA270嵌入式微处理器，它的钟频从312到624MH z，并内建64MB的堆栈型Intel Strat aFlash内存。内置 LCD控制器，支持24位双屏显示，支持两个overlays窗口和一个硬件光标。PX A270的LCD控制器与触摸屏连接实现视频输出， 同时FLASH作为存储器实现Wince 5.0内核和文件的存储。GSM模块介绍GSM模块采用的是 Siemens公司的TC35，模块主要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块(ASIC )、闪存、ZIF连接器、天线接口六部分组成。TC35共有40个引脚，通过ZIF连接器分别与电源电路、CPU(启动电路)、数据通信接口电路、SIM卡电路等连接，可以快速安全可靠地实现数
据、语音传输、短消息服务(shon M essage Service)和传真。模块的工作电压为3 嵌入式系统开发前景～ 5V， 可以工作在900MHz和1800MHz两个频段，所在频段功耗分别为2W(900M )和1W(1800M)。模块有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息、第三组的二类传真、以及2.4k,4．8k， 9．6k的非透明模式。此外，该模块还具有电话簿功能、多方通话，漫游检测功能，常用工作模式有省电模式、 IDLE 、TALK 等模式。通过独特的40引脚的ZIF连接器，实现电源连接、指令、数据、语音信号、及控制信号的双向传输。通过ZIF连接器及50Q天线连接器， 可分别连接SIM卡支架和天线。2．3 CF无线网卡该模块是基于802．11无线网络基础上的， 选SENAO公司CF接口的SL一2511CF无线网卡,其最大覆盖范围可达400m，支持IEEE 802．11b，传输速率最大高达11Mbps。CF接口有其固定的协议，所以用一片CPLD接在PXA 270的GPIO口上，完成CF口的逻辑控制，并且在CPLD和CF接口之间用74V CI6245A连接， 以实现总线方向的控制。
以上就是我对嵌入式系统在冰箱中的应用所做的介绍，越来越多的嵌入式系统在我们生活中得到了大量的应用，丰富了我们生活的同时也对我们的生活产生了巨大的影响，使我们的生活更加的便捷和可控，相信在未来的生活中嵌入式系统会为我们带来更多更有用的应用。让我们感受到生活的可贵。
                                             
班级： 机自1206
姓名：常鑫
学号：201202070601

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