CN102235913A - 温度测量装置、具有该装置的保温箱及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温度测量装置、具有该装置的保温箱及其实现方法。该温度测量装置包括：至少一个温度传感器，用于测量保温箱内的温度；温度测量控制器，用于控制所述至少一个温度传感器器测量保温箱内温度，输出温度测量结果；射频识别通信控制器，用于接收所述温度测量控制器输出的温度测量结果，解析接收的指令，并根据指令发送温度测量结果；射频识别空气接口，用于接收和发送电磁波，该接收电磁波中包含能量、指令和/或数据，所述指令被发送给所述射频识别通信控制器，该发送的电磁波中包含数据。该温度测量装置能够使用和射频标签相同的射频空气接口，将保温箱内的环境温度信息发送出去。

Description

温度测量装置、具有该装置的保温箱及其实现方法

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体涉及一种温度测量装置、具有该装置的保温箱及其实现方法。

背景技术

很多物品在传输过程中，需要使用保温箱或者类似的保温装置来确保运输的物品在传输过程中处于合适的温度氛围。比如，血液产品和血液制品、疫苗、冷藏食品等等。通常，有特别需要的物品会使用保温箱，以使箱内保持相对稳定的温度，防止箱内物品因为温度变化较大而发生质变。

一般来说，这样的保温箱内部装有至少一个物品，对于箱内的物品个体，比如血液产品的单个包装，现有技术中，可以使用无线通信的射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术，在不打开保温箱的前提下，能够快速检查保温箱内物品个体的编号、数量、种类等信息。通过在保温箱体上加装现有的温度测量和记录装置，也可以记录、保存和显示物品保温储存过程中的温度信息，从而实现物品存储运输过程中的温度监管。但是，这样的保温箱温度信息自动化程度低，需要额外配置温度读出和传输装置，将温度信息传输到射频标签物品识别的数据库系统，这就增加了系统的复杂程度和成本；如果在使用射频识别的过程中，对保温箱的温度进行人工读出并输入物品识别的计算机数据库系统，则会导致自动化程度低，从而失去射频快速识别的意义。

对于一些保温存储的物品，比如血小板产品，从采集到使用必须限制在24小时之内，因此，能够在快速的进行物品识别的同时进行温度信息的获取与存储，对这些物品的保存和转储的质量非常关键，而现有技术中，也没有提供解决方案来解决类似的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，需要一种温度测量装置，能够测量和记录保温箱内的温度，更进一步，能够记录箱内的初始温度、运输过程中的温度变化和交接阶段的保温箱的温度，并且能够在物品进行不开箱的射频识别过程中，同步获取并显示上述信息，从而实现与物品射频识别过程一体化的物品保存环境温度的获取与显示。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种用于这类保温箱内温度测量和获取的装置和方法，即一种具有射频识别空气接口的温度测量装置和方法，同时，还提供了这样的保温箱，以及获取保温箱内物品和箱内温度的方法和装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种保温箱的温度测量装置，该装置包括：

至少一个温度传感器，用于测量保温箱内的温度；

温度测量控制器，用于控制所述至少一个温度传感器器测量保温箱内温度，输出温度测量结果；

射频识别通信控制器，用于接收所述温度测量控制器输出的温度测量结果，并解析接收自射频识别空气接口的指令，然后根据该指令发送温度测量结果；

射频识别空气接口，用于接收和发送电磁波，该接收的电磁波中包含能量、指令和/或数据，该发送的电磁波中包含数据。

上述方案中，所述射频识别空气接口至少包括：

信号调制解调器，用于调制从所述射频识别通信控制器接收的温度测量结果形成发送电磁波，并解调接收的电磁波；

天线网络，用于接收和发送电磁波。

上述方案中，该装置还包含存储模块，用于存储所述至少一个温度传感器的温度测量结果。

上述方案中，所述温度测量控制器根据预先设定的存储模式将温度测量结果保存至存储模块，该预先设定的存储模式保存在温度测量装置的存储模块中。

上述方案中，该存储模式通过以下方式之一获得：

固化的温度测量控制器温度存储模式；或

通过射频识别空气接口在线编程。

上述方案中，所述射频识别空气接口与该保温箱中物品识别所用射频标签的射频识别空气接口具有相同的标准。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种保温箱，包括：

至少一个温度测量装置，该温度测量装置通过其射频识别空气接口接收获取箱内温度的请求，并通过其射频识别空气接口返回保温箱内温度信息。

上述方案中，所述温度测量装置还用于获取保温箱内物品信息。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种物品识别和温度测量记录的系统，该系统包括：

至少一个温度测量装置；以及

射频识别标签阅读器；

其中，所述温度测量装置通过其射频识别空气接口接收发送自所述射频识别标签阅读器的获取保温箱内温度的请求，并通过其射频识别空气接口向所述射频识别标签阅读器返回保温箱内温度。

上述方案中，所述的温度测量装置还用于获取保温箱内物品信息。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种获取保温箱内物品信息及保温箱内温度的方法，该保温箱内至少包含一个带有射频识别标签的物品，和至少一个带有射频识别空气接口的温度测量装置，该射频识别标签具有射频识别空气接口，该方法包括：

通过所述射频识别标签的射频识别空气接口接收获取箱内物品信息的请求；

通过所述射频识别标签的射频识别空气接口发送箱内物品的射频识别标签的信息；

通过所述温度测量装置的射频识别空气接口接收获取保温箱内温度的请求；

通过所述温度测量装置的射频识别空气接口发送该温度测量装置记录的保温箱内的温度信息。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种需要保温的物品的识别和物品保存温度获取方法，该方法包括：

至少一个用于标记物品的射频识别标签通过该射频识别标签的射频识别空气接口接收发送自射频识别标签阅读器的获取保温箱内至少一个物品的请求；

该至少一个射频识别标签通过该射频识别标签的射频识别空气接口向所述射频识别标签阅读器返回箱内物品的信息；

至少一个具有射频识别空气接口的温度测量装置通过该温度测量装置的射频识别空气接收所述射频识别标签阅读器发送的获取箱内温度的请求；

该温度测量装置通过其射频识别空气接口向所述射频识别标签阅读器返回箱内温度信息。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

通过使用本发明，无需额外的温度测量和通讯设备，就可以通过射频识别标签阅读器在识别保温箱内物品编码、数量、种类等信息的同时获得物品存储和运输过程中的温度信息。由于使用射频识别空气接口，因此保温箱温度信息获取额外的时间开销和增加一个射频识别的物品对象相当，从而保证在交接清点和监控过程中对需要保温存储的特殊物品及存储环境的干扰最小，在保证特殊物品的质量的同时，大大减少特殊物品交接过程中的人工劳动。

附图说明

通过对附图中本发明示例实施例方式的更详细描述，本发明的上述、以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，相同的参考标号通常代表本发明示例实施例方式中的相同部件。

图1是常用的保温箱存储物品的结构图；

图2是保温箱内物品的射频识别原理；

图3是具有射频识别空气接口的温度测量装置的保温箱及射频识别标签阅读器获取物品信息和温度信息的原理；

图4是本发明提供的具有射频识别空气接口的温度测量装置的结构；

图5是射频识别标签阅读器使用射频标签获取物品信息和使用本发明的温度测量装置获取温度信息的过程；

图6是一种需要保温的物品的识别和物品保存温度获取方法流程；以及

图7是一种需要保温的物品的识别和物品保存温度获取方法流程。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。在附图中显示了本发明的优选实施例。然而，本发明可以以各种形式实现而不应该理解为被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且，完全将本发明的范围传达给本领域的技术人员。

图1示意性地示出了常用的保温箱101存储物品103的结构图。通常保温箱是双层或者多层带有绝热特性好的材料夹层102，甚至在保温箱中放置热容值很高的材料，这种材料常被称为冷媒。对于需要在物品交接或运输过程中监管的物品，如果开箱检查，则会破坏物品的温度环境。采用无线通讯手段的射频识别技术是一种有效解决运输监管、物品交接清点的技术手段。但是，缺乏保温箱内的物品存储环境温度信息，上述监管或者清点信息至少是不全面的，无法对物品的质量形成有效的保障。

为了识别保温箱中物品的同时又不破坏物品保存的温度环境，现有技术中可以在保温箱内的物品上使用射频识别标签201来标识物品。图2示意性地示出了保温箱内物品的射频识别过程，参考图2，当需要检查或者监控保温箱内的物品数量、品种和编号的时候，只需要将射频识别标签阅读器200和天线201放置到保温箱合理的距离范围内，打开射频标签识别的阅读器，就可用通过射频标签阅读器和物品标签之间的无线通信获取上述信息。但是，对保温箱内物品质量具有关键影响的物品存储温度仍然是无法得到，需要通过射频识别以外的手段获取。

为了测量保温箱内的温度，本发明提供了一种保温箱的温度测量装置300，如图3所示。当射频识别标签阅读器200通过阅读器天线201发出清点指令后，标示物品的射频标签201将标示物品信息的数据发送给阅读器300；具有射频识别空气接口的保温箱的温度测量装置300也具有和射频标签201规格一样的序列编码，分配给具有射频识别空气接口的温度装置300使用的序列编码可以在射频识别标签阅读器200端设置为温度信息获取装置属性；射频识别标签阅读器200向该温度测量装置300发出查询温度信息指令；保温箱的温度测量装置300通过其射频识别空气接口向射频识别标签阅读器200发回相应的温度信息。

根据图4，具有射频接口的温度测量装置400包括：至少一个温度传感器401，温度测量控制器402，射频识别控制器403，以及射频识别空气接口404，其中，至少一个温度传感器401用于测量保温箱内的温度；温度测量控制器402用于控制所述至少一个温度传感器器测量保温箱内温度，输出温度测量结果，优选地，该温度测量结果可以被转换为数字信号；频识别控制器403用于接收所述温度测量控制器输出的温度测量结果，解析接收的指令，并根据指令发送温度测量结果；射频识别空气接口404用于接收和发送电磁波，该接收电磁波中包含能量、指令和/或数据，所述指令被发送给所述射频识别通信控制器，该发送的电磁波中包含数据。这里，射频识别控制器403可以通过射频识别的空气接口404获得射频识别阅读器200的指令，根据指令，将射频识别序列号或者温度等信息通过射频识别空气接口404发送给射频识别阅读器200。

在一种优选的实施方式中，射频识别空气接口至少包括：信号调制解调器，用于调制从所述射频识别控制器接收的温度测量结果，形成发送电磁波；以及用于解调接收电磁波；以及天线网络，用于接收和发送电磁波。以射频识别ISO14443 TypeB规范为例但不限于该规范的物理实现进一步说明射频识别空气接口404。如图4所示该天线网络包括线圈天线LR和调谐电容CR；接收的交流信号经过桥路整形，得到直流的包络信号；该直流信号经过低通滤波器(LPF)滤波后使用本领域公知的调制解调器解调得到标准逻辑电平信号供射频识别控制器403进一步分析处理；射频识别控制器403将要发送的数据和载波信号传输至调制和发送模块，该调制和发送模块通过线圈天线LR和调谐电容CR网络将数据传给射频识别阅读器200。

在一种实施方式中，该温度测量装置还包含存储模块，用于存储所述至少一个温度传感器的温度测量结果。优选地，所述温度测量控制器根据预先设定的存储模式保存温度测量结果，所述设定的存储模式保存在温度测量装置的存储模块中。存储模式可以通过以下方式之一获得：固化的温度测量控制器温度存储模式；或者通过射频识别空气接口在线编程。其中，固化的温度测量控制器的温度存储模式可以通过预先在只读存储器中存储，或者通过EEPROM中预先存储等方式；另外，通过射频识别空气接口在线编程可以在射频识别阅读器上进行。

本发明的温度测量装置可以是有源系统，也可以是无源系统。有源系统可以使用电池403为幅度调制解调器405、温度测量控制器400、存储器402、射频识别通信控制器401、调制和发送模块406等供电；无源系统则从射频识别空气接口407传递的电磁波获得本地电路工作需要的能量。有源系统可以连续测量和监控保温箱的温度；无源系统则仅在射频识别阅读器200访问的时候才进行温度测量。当使用有源或者无源系统时，整个保温箱的温度测量装置可以使用电路模块实现；当使用无源系统时，整个保温箱的温度测量装置可以用一个包含温度传感器的芯片来实现。

特别地，具有射频接口的温度测量装置的射频识别空气接口与射频识别标签的射频接口为相同的射频接口，这样，图3的射频识别标签阅读器200能够用和读取射频识别标签信息相同的方式读取温度测量装置测量的温度信息；更进一步，还可以获得具有射频识别空气接口的温度测量装置的温度测量控制器记录的历史温度信息等。这样，就可以使用一个射频识别标签阅读器，使用相同的射频识别空气接口，既能读出箱内射频识别标签记录的关于物品的信息，如箱内部物品编号、种类、数量等信息；同时还能够读出箱内温度，历史温度等信息，从而实现对保温箱内的物品和温度实现快速的检查。本发明的的箱子便于和现有的射频识别系统集成，能够有效扩充现有使用射频识别保温箱实现物品交接和运输监管的内容，实现物品的温度监管。

如果将本的发明具有射频识别空气接口的温度测量装置300应用于图2所述的保温箱，就获得一种保温箱500，如图3所示，其中该保温箱内包括：至少一个用于标记物品的射频识别标签201；以及至少一个本发明的具有射频识别空气接口的保温箱的温度测量装置300；其中，所述至少一个用于标记物品的射频识别标签通过射频识别空气接口接收获取箱内至少一个物品的请求；所述至少一个用于标记物品的射频识别标签通过其射频识别空气接口接收返回箱内物品的信息；至少一个具有射频识别空气接口的温度测量装置通过其射频识别空气接口接收获取保温箱温度的请求；所述至少一个具有射频识别空气接口的温度测量装置通过其射频识别空气接口返回箱内温度。

本发明还公开了一种物品识别和温度测量记录的系统，该系统包括：至少一个如上所述的保温箱的温度测量装置；以及射频识别标签阅读器；其中，所述至少一个保温箱的温度测量装置通过其射频识别空气接口接收所述射频识别标签阅读器的获取保温箱内温度的请求；所述至少一个保温箱的温度测量装置通过其射频识别空气接口向所述射频识别标签阅读器返回保温箱内温度。

基于同一个发明构思，本发明还公开了一种获取保温箱内物品及保温箱内温度的方法，如图6所述，其中该保温箱内的至少包含一个带有射频识别标签的物品，并且，箱内还有至少一个带有射频识别空气接口的保温箱的温度测量装置，该方法包括：

在步骤S601，通过所述射频识别标签的射频识别空气接口接收获取箱内物品信息的请求；

在步骤S602，通过所述射频识别标签的射频识别空气接口发送箱内至少一物品的射频识别标签的信息；；

在步骤S603，通过所述温度测量装置的射频识别空气接口接收获取保温箱内温度的请求；

在步骤S604，通过所述温度测量装置的射频识别空气接口发送保温箱内至少一个具有射频识别空气接口的温度测量装置记录的保温箱内的温度信息。

在同样的发明构思下，图7示意性地示出了一种获取保温箱内物品信息及保温箱内温度的方法流程，其中该保温箱内的至少包含一个带有射频识别标签的物品，并且，箱内还有至少一个带有射频识别空气接口的保温箱的温度测量装置，根据图7，该方法包括：

在步骤S701，至少一个用于标记物品的射频识别标签通过该射频识别标签的射频识别空气接口接收射频识别标签阅读器的获取保温箱内至少一个物品的请求；

在步骤S702，所述至少一个射频识别标签通过该射频识别标签的射频识别空气接口向所述射频识别标签阅读器返回箱内物品的信息；

在步骤S703，至少一个具有射频识别空气接口的保温箱的温度测量装置通过该温度测量装置的射频识别空气接收所述射频识别标签阅读器获取箱内温度的请求；

在步骤S704，所述至少一个具有射频识别空气接口的保温箱的温度测量装置通过该温度测量装置的射频识别空气接口向所述射频识别标签阅读器返回箱内温度信息。

本发明的带有射频识别空气接口温度模块的保温箱能够在不额外增加设备和工作量的前提下，获得保温箱内物品信息的同时，获取物品保存的温度记录，从而对需要采用保温箱传输的物品形成完整的物品标识、传输过程温度信息的记录。由于使用和射频识别标签系统一致的空气接口，因而不需要额外的通讯硬件建设，因而无需改造现有的射频识别的硬件设施，成本低。采用射频识别一致的空气接口，使用和射频标签同源的技术也降低了实现的技术难度和系统的复杂性，便于维护。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种保温箱的温度测量装置，其特征在于，该装置包括：

至少一个温度传感器，用于测量保温箱内的温度；

温度测量控制器，用于控制所述至少一个温度传感器器测量保温箱内温度，输出温度测量结果；

射频识别通信控制器，用于接收所述温度测量控制器输出的温度测量结果，并解析接收自射频识别空气接口的指令，然后根据该指令发送温度测量结果；

射频识别空气接口，用于接收和发送电磁波，该接收的电磁波中包含能量、指令和/或数据，该发送的电磁波中包含数据。

2.根据权利要求1所述的保温箱的温度测量装置，其特征在于，所述射频识别空气接口至少包括：

信号调制解调器，用于调制从所述射频识别通信控制器接收的温度测量结果形成发送电磁波，并解调接收的电磁波；

天线网络，用于接收和发送电磁波。

3.根据权利要求1所述的保温箱的温度测量装置，其特征在于，该装置还包含存储模块，用于存储所述至少一个温度传感器的温度测量结果。

4.根据权利要求3所述的保温箱的温度测量装置，其特征在于，所述温度测量控制器根据预先设定的存储模式将温度测量结果保存至存储模块，该预先设定的存储模式保存在温度测量装置的存储模块中。

5.根据权利要求4所述的保温箱的温度测量装置，其特征在于，该存储模式通过以下方式之一获得：

固化的温度测量控制器温度存储模式；或

通过射频识别空气接口在线编程。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的保温箱的温度测量装置，其特征在于，所述射频识别空气接口与该保温箱中物品识别所用射频标签的射频识别空气接口具有相同的标准。

7.一种保温箱，其特征在于，包括：

至少一个温度测量装置，该温度测量装置通过其射频识别空气接口接收获取箱内温度的请求，并通过其射频识别空气接口返回保温箱内温度信息。

8.根据权利要求7所述的保温箱，其特征在于，所述温度测量装置还用于获取保温箱内物品信息。

9.一种物品识别和温度测量记录的系统，其特征在于，该系统包括：

至少一个温度测量装置；以及

射频识别标签阅读器；

其中，所述温度测量装置通过其射频识别空气接口接收发送自所述射频识别标签阅读器的获取保温箱内温度的请求，并通过其射频识别空气接口向所述射频识别标签阅读器返回保温箱内温度。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述的温度测量装置还用于获取保温箱内物品信息。

11.一种获取保温箱内物品信息及保温箱内温度的方法，其特征在于，该保温箱内至少包含一个带有射频识别标签的物品，和至少一个带有射频识别空气接口的温度测量装置，该射频识别标签具有射频识别空气接口，该方法包括：

通过所述射频识别标签的射频识别空气接口接收获取箱内物品信息的请求；

通过所述射频识别标签的射频识别空气接口发送箱内物品的射频识别标签的信息；

通过所述温度测量装置的射频识别空气接口接收获取保温箱内温度的请求；

通过所述温度测量装置的射频识别空气接口发送该温度测量装置记录的保温箱内的温度信息。

12.一种需要保温的物品的识别和物品保存温度获取方法，其特征在于，该方法包括：

至少一个用于标记物品的射频识别标签通过该射频识别标签的射频识别空气接口接收发送自射频识别标签阅读器的获取保温箱内至少一个物品的请求；

该至少一个射频识别标签通过该射频识别标签的射频识别空气接口向所述射频识别标签阅读器返回箱内物品的信息；

至少一个具有射频识别空气接口的温度测量装置通过该温度测量装置的射频识别空气接收所述射频识别标签阅读器发送的获取箱内温度的请求；

该温度测量装置通过其射频识别空气接口向所述射频识别标签阅读器返回箱内温度信息。

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