CN102482896A

CN102482896A - m锁设备和关联方法

Info

Publication number: CN102482896A
Application number: CN2010800305705A
Authority: CN
Inventors: E.F.塔布; D.奎克; M.布林克霍夫; T.格拉蒂
Original assignee: iControl Inc
Current assignee: iControl Inc
Priority date: 2009-05-08
Filing date: 2010-05-07
Publication date: 2012-05-30
Also published as: JP2012526223A; JP5323256B2; US20100283575A1; US8477011B2; WO2010129854A3; WO2010129854A2; US20130271260A1; SG175414A1; EP2427615A2

Abstract

公开一种包括处理器的安全设备，该处理器被限定成控制安全设备的操作。安全设备也包括限定成与处理器电通信的无线电。安全设备也包括限定成与处理器电通信的位置确定设备。处理器、无线电和位置确定设备被限定成协同操作以提供无线跟踪和通信系统。安全设备也包括枷锁和锁定机构。锁定机构被限定成与处理器电通信。处理器被限定成基于通过无线跟踪和通信系统获得的信息来操作锁定机构以控制枷锁的锁定和解锁。

Description

m锁设备和关联方法

技术领域

背景技术

在现代全球商务中，具有在资产周游世界时跟踪和监视它们及其安全性正在变得比以往更重要。此外，政府和/或商业机构可能对知道特定资产的当前位置、特定资产的安全状态以及对具有特定资产的行程和在那些行程期间的对应安全状态的准确和可靠历史记录感兴趣。海上运输容器代表如下资产的诸多例子之一，该资产将在它周游世界时被跟踪和监视。关于特定资产的信息（诸如它的当前位置、它已经行进到何处、它在沿着它的路线的特定位置用时多久以及它沿着它的路线面临什么条件）可能对于商业和政府实体而言是很重要的信息。为此，需要一种用于跟踪和监视世界上任何地方的资产、收集和传送与资产在它的行程期间的经历相关的信息并且远程监视和控制资产的安全性的设备。

发明内容

在一个实施例中，公开一种锁定设备。该锁定设备包括限定成控制锁定设备的操作的处理器。锁定设备也包括限定成与处理器电通信的无线电。锁定设备也包括限定成与处理器电通信的位置确定设备。处理器、无线电和位置确定设备的组合形成无线跟踪和通信系统。锁定设备还包括枷锁（shackle）和锁定机构。锁定机构被限定成与处理器电通信。处理器被限定成基于通过无线跟踪和通信系统获得的信息操作锁定机构以控制枷锁的锁定和解锁。

在另一实施例中，公开了一种锁定设备。该锁定设备包括壳和布置于壳内的通道内的枷锁。枷锁被限定成插入于壳中的开口中以闭合枷锁环。枷锁被限定成从壳中的开口释放以打开枷锁环。锁定设备也包括：插销（latch）板，布置于壳内并且限定成在枷锁插入壳中以闭合枷锁环时啮合插销以锁定枷锁。锁定设备也包括布置于壳内的推板（push plate）。推板被限定成由施加的外力在壳内移动。锁定设备也包括机械地固定到推板的马达。锁定设备也包括：凸轮，其机械地连接成由马达移动以与插销板啮合。施加的外力移动推板而操作马达以使凸轮与插销板啮合使得插销板移动以从枷锁脱离，由此松开枷锁以从壳释放来打开枷锁环。锁定设备还包括：处理器，被限定成监视锁定设备的状态并且基于监视的锁定设备状态自主地（autonomously）控制马达以移动凸轮。

在另一实施例中，公开一种用于基于锁定设备的状态来自主操作锁定设备的方法。该方法包括用于操作锁定设备板载（onboard）的计算系统以自动确定锁定设备的实时状态的操作。该方法也包括基于自动确定的锁定设备实时状态操作计算系统以自动控制锁定设备的锁定机构来锁定或者解锁锁定设备。

在另一实施例中，公开一种用于操作锁定设备的方法。在该方法中，在等待锁定设备的处理器发出唤醒信号时将锁定设备维持在最小功耗状态。检测要求锁定设备在正常功率水平操作的事件。作为响应，操作处理器以发出用于将锁定设备从最小功耗状态向正常功率水平转变的唤醒信号。通过锁定设备的无线通信系统接收命令。然后操作处理器以执行接收的命令。在执行接收的命令之后，将锁定设备从正常功率水平向最小功耗状态转变。

本发明的其他方面和优势根据与通过例子图示本发明的附图结合的下文具体描述将变得更清楚。

附图说明

图1是示出了根据本发明一个实施例的m锁（mLOCK）设备架构的图示；

图2是示出了根据本发明一个实施例的图1的m锁的示意图的图示；

图3是示出了根据本发明一个实施例的用于操作射频跟踪和通信设备（即m锁）的方法的流程图的图示；

图4A示出了根据本发明一个实施例的m锁的物理部件；

图4B示出了根据本发明一个实施例的前壳、后壳、互锁板和推板的更近展开视图；

图4C示出了根据本发明一个实施例的枷锁和锁定机构部件的展开视图；并且

图5示出了根据本发明一个实施例的用于基于锁定设备的状态来自主操作锁定设备的方法的流程图。

具体实施方式

在下文描述中，阐述诸多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域技术人员将清楚：无某些或所有这些具体细节仍然可以实现本发明。在其他实例中，未详细描述公知的过程操作以免不必要地模糊本发明。

图1是示出根据本发明一个实施例的m锁100的设备架构的图示。m锁100包括射频（RF）跟踪和通信系统以及安全锁机构。m锁100包括限定于芯片101上的处理器103。m锁100也包括限定于芯片101上的无线电105。无线电105在国际频率操作并且被限定成高效管理功耗。在一个实施例中，无线电105被限定为与电气和电子工程师协会（IEEE）802.15.4相符的无线电105。无线电105被连接成与处理器103电通信。应当理解：与IEEE 802.15.4相符的无线电105的实施提供国际操作和安全通信以及高效功率管理。

m锁100还包括被限定为与芯片101的处理器103电通信的位置确定设备（LDD）111。在一个实施例中，LDD 111被限定为全球定位系统（GPS）接收器设备。此外，m锁100包括被限定成向处理器103、无线电105、LDD 111和如下文关于图2描述的其他被供电的m锁100部件供应电功率的电源143。在各种实施例中，电源143可再充电并且可以由太阳能以滴流充电（trickle-charging）方式支持。m锁100实施被限定成利用最小维护实现长期m锁100部署的功率管理系统。

m锁100是通过基于与安全网络、地理位置的接近或者经由通过无线电链路的用户命令来控制对m锁100的锁定机构进行操作的能力来保护资产（诸如航运容器内的货物）的电子锁。通过如下机械结构保护m锁100的锁定机构，除非机电锁致动器146使能m锁100的枷锁的打开，否则该机械机构禁止m锁100的这样的操作。

锁致动器146利用经由处理器103通过功率放大的电子器件控制的马达。锁致动器146运行以基于由处理器103生成的低功率信号来提供功率和信号转换，使得生成足够功率以便适当控制锁马达的操作。锁马达被限定成提供m锁100枷锁的机械锁定和解锁。在一个实施例中，锁马达为DC马达。在一个实施例中，弹簧也被布置成将锁马达的输出轴杆链接到如下凸轮机构，该凸轮机构使能/禁用m锁100的操作，即使能/禁用m锁100的枷锁的操作。在一个实施例中，锁致动器126被限定为针对低电压DC马达设计的H桥放大器。

m锁100也包括用于确定锁致动器146的状态（锁定或者解锁）和m锁100的枷锁状态的一个或者多个锁传感器148。在一个实施例中，锁传感器148是传送如下数据的限位开关，这些数据指示锁致动器146的离散状态，即“锁定”或者“解锁”。处理器103被限定成使用锁传感器148的信号数据以确定锁致动器146在锁致动期间何时处于正确状态，由此向处理器103提供反馈以使能锁致动器146对锁马达的停止/启动控制。如果锁传感器148指示锁机构处于正确命令状态，则处理器103将不采取任何控制动作。锁传感器148可以包括枷锁传感器（或者线缆传感器）。枷锁传感器指示枷锁实际上是打开还是闭合。因此，枷锁传感器是如下指示器，该指示器指示m锁100的锁定机构实际上已经打开还是闭合，由此指示m锁100附接到的资产的安全状态。

m锁100也包括如下用户接口显示器144，通过该用户接口显示器144可以向m锁100的用户传送可视信息以实现对m锁100的当前状态的理解。在一个实施例中，用户接口显示器144被限定为八个字符两行的液晶显示器。然而应当理解：在其他实施例中，用户接口显示器144可以被限定为适合于在电子部件中用于可视地显示文字信息的实质上任何类型和大小的可视显示器，只要用户接口显示器144装配于m锁100的外型规格（form factor）内。在一个实施例中，m锁100包括如下至少一个用户可激活按钮，该按钮被连接成实现对将在用户接口显示器144上呈现的不同屏幕的选择。应当理解：用户接口显示器144向处理器103提供用户接口。在一个实施例中，可用于在用户接口显示器144中呈现的不同屏幕传送包括但不限于以下各项的信息：

a）m锁100的标识号，

b）m锁100的状态（锁定或者解锁），

c）m锁100的位置和时间（GPS位置），

d）调制解调器状态，如果在m锁100中包括调制解调器的话，以及

e）网络状态，如果m锁100当前在可信网络区域中的话。

在一个实施例中，m锁100被限定为如下自含电池操作的设备，该设备能够附接到资产（诸如航运容器）以提供与资产的移动和状态关联的安全跟踪和通信，并且为资产提供访问安全性。在某些实施例中，m锁100也可以被配置成提供/执行与资产关联的安全应用。通过与本地和全球通信网络的通信，m锁100能够传送与它的分配资产关联的数据和资产在运送中、在运输装置（例如船只、卡车、火车）上、和在终端中之时的其安全状态。

如根据下文描述将理解的那样，m锁100提供世界上任何地方的资产方位（维度和经度）的完整自主位置确定和录入。m锁100的电子器件提供在m锁100板载的非易失性存储器中存储与位置路点、安全事件和状态关联的数据的能力。m锁100也被限定成支持在非易失性存储器中的数据存储的分离和优先化。可以在非易失性存储器中虚拟地和/或物理地分离与m锁100的操作关联的商务和/或安全性内容（包括与m锁100对接的外部设备生成的数据）的通信。

另外，在一个实施例中，m锁100的无线通信系统被限定成检测远距离网络网关并且与它们协商网络接入。m锁100的处理器103被限定成执行所有必需功能以安全地认证m锁100的系列号、提供在m锁100与无线网络内的读取器设备之间的加密双向通信并且在网络网关的范围中时维持网络连接。

在一个实施例中，m锁100的各种部件布置于印刷电路板上，通过限定于印刷电路板内的传导迹线（trace）产生在各种部件之间的所需电连接。在一个示例性实施例中，m锁100的印刷电路板为低成本刚性四层0.062’’ FR-4电介质光纤玻璃衬底。然而应当理解：在其他实施例中，可以利用相似功能的其他类型的印刷电路板或者组件作为用于支持和互连m锁100的各种部件的平台。在一个特定实施例中，芯片101被限定为Texas Instruments制造的型号为CC2430-64的芯片，而LDD 111被实施为SiRF制造的型号为GSC3f/LP的单芯片ASIC。

图2是根据本发明一个实施例的图1的m锁100的示意图的图示。在各种示例性实施例中，包括处理器103和无线电105两者的芯片101可以被实施为除其他之外的以下芯片：

Texas Instruments制造的型号为CC2430的芯片，

Texas Instruments制造的型号为CC2431的芯片，

Texas Instruments制造的型号为CC2420的芯片，

Freescale制造的型号为MC13211的芯片，

Freescale制造的型号为MC13212的芯片，或者

Freescale制造的型号为MC13213的芯片。

在上述芯片101的每个实施例中，无线电105被限定为在2.4GHz（吉赫兹）的频率操作的与IEEE 802.15.4相符的无线电。应当理解：芯片101的类型可以在其他实施例中变化，只要无线电105被限定成在国际频率操作并且提供足以满足m锁100的操作和部署要求的功率管理能力。此外，芯片101的类型可以在其他实施例中变化，只要处理器103能够在必要时服务于m锁100的要求并且经由实施于芯片101板载的无线电105实现通信。芯片101也包括如下存储器104（诸如随机访问存储器（RAM）），处理器103可访问读取和写入该存储器用于存储与m锁100的操作关联的数据。

m锁100也包括用于改进无线电105的通信范围的功率放大器107和低噪声放大器（LNA）137。无线电105被连接成如箭头171所示通过接收/发射（RX/TX）开关139接收和发射RF信号。用于无线电105的发射路径如箭头171所示从无线电105向开关139、然后如箭头179所示从开关139向功率放大器107、然后如箭头183所示从功率放大器107向另一RX/TX开关141、然后如箭头185所示从RX/TX开关141向无线电天线109延伸。

用于无线电105的接收路径如箭头185所示从无线电天线109向RX/TX开关141、然后如箭头181所示从RX/TX开关141向LAN 137、然后如箭头177所示从LAN 137向RX/TX开关139、然后如箭头171所示从RX/TX开关139向无线电105延伸。RX/TX开关139和141被限定成协同操作，使得用于无线电105的发射和接收路径在分别进行传输和接收操作时相互隔离。换而言之，RX/TX开关139和141可以被操作成在传输期间通过功率放大器107而在接收期间绕着功率放大器107路由RF信号。因此，RF功率放大器107的输出可以与无线电105的RF输入隔离。

在一个实施例中，每个RX/TX开关139和141被限定为Hittite制造的型号为HMC174MS8的开关。然而应当理解：在其他实施例中，每个RX/TX开关139和141可以被限定为另一类型的RF开关，只要它能够根据控制信号在发射与接收信道之间转变。在一个实施例中，功率放大器107还被限定为Hittite制造的型号为HMC414MS8的2.4 GHz功率放大器。然而应当理解：在其他实施例中，功率放大器107可以被限定为另一类型的放大器，只要它能够处理用于远距离通信的RF信号并且它的功率可根据控制信号来管理。在一个实施例中，功率放大器107以及RX/TX开关139和141可以组合成单个设备、诸如Texas Instruments制造的型号为CC2591的设备（举例而言）。

m锁100还配备有如下RX/TX控制电路189，该电路被限定成引导RX/TX开关139和141的协同操作，并且引导功率放大器107和LNA 137的功率控制。RX/TX控制电路189如箭头191所示从芯片101接收RX/TX控制信号。响应于RX/TX控制信号，RX/TX控制电路189分别如箭头193和195所示向RX/TX开关139和141发射相应控制信号，使得如从芯片101接收的RX/TX控制信号引导的那样沿着传输路径或者接收路径建立连续性。也响应于RX/TX控制信号，RX/TX控制电路189如箭头201所示向功率放大器107发射功率控制信号。该功率控制信号引导功率放大器107在RF传输路径将被使用时上电，并且在RF传输路径将空闲时掉电。

在一个实施例中，LDD 111包括处理器113和存储器115（诸如RAM），其中处理器113可访问读取和写入存储器115用于存储与LDD 111的操作关联的数据。在一个实施例中，LDD 111和芯片101如箭头161所示对接在一起，使得芯片101的处理器103可以与LDD 111的处理器113通信以实现对LDD 111的编程。在各种实施例中，可以使用串行端口（诸如通用串行总线（USB））、在m锁100的印刷电路板上的传导迹线或者适合于传送数字信号的实质上任何其他类型的接口来实施在LDD 111与芯片101之间的接口。此外还应当注意：在一些实施例中，LDD 111的处理器113可以被限定成在必需时与服务于m锁 100的要求的芯片101的处理器103结合工作或作为其替代来工作。

而且，在一个实施例中，LDD 111的管脚也被限定用作外部中断管脚以实现从低功率操作模式（即休眠模式）唤醒LDD 111。例如芯片101可以连接到LDD 111的外部中断管脚以实现如箭头165所示的唤醒信号从芯片101向LDD 111的通信。LDD 111还连接到芯片101以实现如箭头163所示的数据从LDD 111向芯片101的通信。

LDD 111也被限定为如箭头157所示的接收RF信号。如箭头159所示，从LDD天线121向低噪声放大器（LNA）117传输LDD 111接收的RF信号。然后，如箭头155所示，从LNA 117向信号滤波器119传输RF信号。然后，如箭头157所示，从滤波器119向LDD 111传输RF信号。

此外，在一个实施例中，LDD 111被限定为包括板载闪存116和ARM处理器核113的单个芯片ASIC。例如在各种实施例中，LDD 111可以被实施为除其他之外的以下类型的GPS接收器：

SiRF制造的型号为GSC3f/LP的GPS接收器，

SiRF制造的型号为GSC2f/LP的GPS接收器，

SiRF制造的型号为GSC3e/LP的GPS接收器，

Nemerix制造的型号为NX3的GPS接收器，或者。

Nemerix制造的型号为NJ030A的GPS接收器。

提供LNA 117和信号滤波器119以放大和清理从LDD天线121接收的RF信号。在一个实施例中，LNA 117可以被实施为L频带设备（诸如18dBi低噪声放大器）。例如在该实施例中，LNA 117可以被实施为NEC制造的型号为UPC8211TK的放大器。在另一实施例中，LNA 117可以被实施为Infineon制造的型号为BGA615L7的放大器。LNA 117也被限定为具有用于如箭头153所示的从LDD 111接收控制信号的控制输入。对应地，LNA 117被限定为根据从LDD 111接收的控制信号来理解和操作。在LDD 111被实施为SiRF的型号为GSC3f/LP的GPS接收器的实施例中，GSC3f/LP芯片上的GPIO4管脚可以用来控制LNA 117的功率，由此使LNA 117能够根据控制算法来掉电和上电。

在一个实施例中，信号滤波器119被限定为L频带设备（诸如表面声波（SAW）滤波器）。例如在一个实施例中，信号滤波器119被实施为EPCOS Inc.制造的型号为B39162B3520U410 SAW滤波器。如先前所言，信号滤波器119的输出如箭头157所示连接到LDD 111的RF输入。在一个实施例中，m锁100的印刷电路板上的50欧姆微带迹线用来将信号滤波器119的输出连接到LDD 111的RF输入。在一个实施例中，信号滤波器119也被调谐以向LDD 111的RF输入传递1575 MHz的RF信号。

m锁100也包括如下数据接口123，该数据接口被限定成实现各种外部设备到m锁100的LDD 111和芯片101的电连接。例如在一个实施例中，芯片101包括电连接到数据接口123的相应管脚的多个可重新配置通用接口。因此，在该实施例中，外部设备（诸如用于商业和/安全应用的传感器）可以被电连接成如箭头169所示通过数据接口123来与芯片101通信。LDD 111也连接到数据接口123以如箭头167所示实现在外部实体与LDD 111之间的电通信。例如，外部实体可以通过数据接口123连接到LDD 111以对LDD 111编程。应当理解可以在各种实施例中用不同方式限定数据接口123。例如在一个实施例中，数据接口123被限定为如下串行接口，该串行接口包括外部设备可以连接到的多个管脚。在其他例子中，数据接口可以被限定为除其他之外的USB接口。

m锁100也包括如下扩展存储器135，该扩展存储器135如箭头175所示连接到芯片101的处理器103。扩展存储器135被限定为可以由处理器103访问用于数据存储和取回的非易失性存储器。在一个实施例中，扩展存储器135被限定为固态非易失性存储器（诸如闪存）。扩展存储器135可以被限定成提供分段非易失性存储并且可以由在处理器103上执行的软件控制。在一个实施例中，可以分配扩展存储器135内的单独存储器块供安全应用或者商业应用专用。在一个实施例中，扩展存储器135为ST Microelectronics制造的型号为M25P10-A的闪存。在另一实施例中，扩展存储器135为Numonyx制造的型号为M25PE20的闪存。应当理解：在其他实施例中，可以利用诸多其他不同类型的扩展存储器135，只要扩展存储器135可以与处理器103可操作对接。

m锁100也包括如箭头173所示与芯片101（即处理器103）电通信的运动传感器133。运动传感器133被限定成检测m锁100的物理移动，并且由此检测m锁100固定到的资产的物理移动。处理器103被限定成从运动传感器133接收运动检测信号并且基于接收的运动检测信号确定用于m锁100的适当操作模式。可以在各种实施例中利用诸多不同类型的运动传感器133。例如在一些实施例中，运动传感器133可以被限定为除其他之外的加速度计、陀螺仪、汞开关、微钟摆。在一个实施例中，m锁100也可以配备有与芯片101电通信的多个运动传感器133。多个运动传感器133的使用可以被实施成在感测技术/刺激中提供冗余性和/或分集。例如在一个实施例中，运动传感器133为Analog Devices制造的型号为ADXL 330的运动传感器。在另一个实施例中，运动传感器133为Analog Devices制造的型号为ADXL 311的加速度计。在又一实施例中，运动传感器133为Analog Devices制造的型号为ADXRS50的陀螺仪。

m锁100也包括连接到电源143的电压调节器187。电压调节器187被限定成在电源143被实施为电池时提供最小功率漏失（dropout）。电压调节器187还被限定成向m锁100的被供电部件提供优化的电压控制和调节。在一个实施例中，电容滤波器连接于电压调节器187的输出处以与在m锁100的功率平面与接地电势之间的调谐旁通电路结合工作，从而最小化噪声以及分别与LDD 111的LNA 117和137以及无线电105的RF耦合。

在一个实施例中，无线电105和LDD 111也被连接成从电压调节器187接收共同复位和停电（brown out）保护信号以同步m锁100的启动并且在慢速斜波上电期间或者在电源143（例如电池）停电期间防止执行破坏的存储器（115/104）。在一个示例性实施例中，电压调节器187为Texas Instruments制造的型号为TPS77930的电压调节器。在另一示例性实施例中，电压调节器187为Texas Instruments制造的型号为TPS77901的电压调节器。应当理解：可以在其他实施例中利用不同类型的电压调节器187，只要电压调节器被限定成向m锁100的被供电部件提供优化的电压控制和调节。

为了用最小维护实现长期m锁100部署，芯片101的处理器103被操作成执行用于m锁100的功率管理程序。功率管理程序控制向m锁100内的各种部件（特别是向LDD 111和无线电105）的功率供应。m锁100具有四个主要功率状态：

1）LDD 111关断并且无线电105关断，

2）LDD 111关断并且无线电105接通，

3）LDD 111接通并且无线电105关断，以及

4）LDD 111接通并且无线电105接通。

限定功率管理程序使得m锁100的正常操作状态为LDD 111和无线电105均断电的休眠模式。功率管理程序被限定成响应于事件（诸如监视的条件、外部刺激和预先编程的设置）来接通LDD 111和/或无线电105。例如，可以使用如运动传感器13检测的并且向处理器103传送的移动事件或者移动时间记录作为用于使LDD 111和无线电105中的一个或者两个从休眠模式上电的事件。在另一例子中，预先编程的调度可以用来触发将LDD 111和无线电105中的一个或者两个从休眠模式上电。此外，诸如接收通信请求、外部传感器数据、地理位置（geolocation）或它们的组合之类的其他事件可以充电用于对将LDD 111和无线电105中的一个或者两个从休眠模式上电的触发。

功率管理程序也被限定成在完成任何请求或者需要的操作之后尽可能快地将m锁100的部件掉电。根据执行的操作，功率管理程序可以引导LDD 111或者无线电105中的任一个掉电而另一个继续操作。或者操作条件可以允许功率管理程序将LDD 111和无线电105两者同时掉电。

为了支持功率管理程序，m锁100利用四个单独晶体振荡器。具体而言，参照图2，芯片101利用32 MHz（兆赫兹）振荡器125以如箭头149所示的提供用于芯片101的基本操作时钟。芯片101也利用3 2kHz（千赫兹）振荡器127以如箭头151所示的提供用于将芯片101从休眠操作模式唤醒的实时时钟。LDD 111利用24 MHz振荡器129以如箭头147所示提供用于LDD 111的基本操作时钟。而且，LDD 111利用32 kHz振荡器131以如箭头145所示提供用于将LDD 11从休眠操作模式唤醒的实时时钟。然而应当理解：在其他实施例中，其他振荡器布置可以用来提供用于芯片101和LDD 111的必需钟控。例如根据LDD 111和芯片101的操作要求可以使用不同频率的晶体振荡器。

锁致动器146被限定成如箭头176所示从处理器103接收控制信号。响应于从处理器103接收的控制信号，锁致动器146被限定成生成两个离散放大信号以提供用于控制锁马达机构的功率。锁致动器146提供的两个离散放大信号提供用于分别在两个可能方向中的每个方向上驱动锁马达的功率和正确电流极性。

锁传感器148被限定成如箭头178所示向处理器103传送数据信号。时钟传感器148传送的数据信号包括提供m锁100的枷锁位置状态（打开/闭合）的第一数据信号和提供m锁100的锁马达位置状态（锁定/解锁）的第二数据信号。处理器103监视锁传感器148传送的数据信号以实现控制和监视m锁100的状态。

用户接口显示器144和（一个或多个）关联的用户输入按钮被限定成与处理器103双向通信。处理器103管理用户接口显示器144。在一个实施例中，以文本形式（即以字母数字形式）在用户接口显示器144中呈现从处理器103向用户接口显示器144传输的数据。此外，处理器103监视一个或者多个用户输入按钮的状态以允许用户控制/选择在用户接口显示器144中呈现的信息和/或触发m锁100中的某些条件。

图3是示出了根据本发明一个实施例的用于操作射频跟踪和通信设备（即m锁100）的方法的流程图的图示。图3的方法代表可以如何在m锁100内实施功率管理程序的例子。该方法包括用于维持m锁100的最小功耗状态直至处理器103发出唤醒信号的操作301。如上文提到的那样，m锁100的最小功耗状态存在于LDD 111和无线电105断电时。

该方法也包括用于在最小功耗状态期间操作运动传感器133的操作303。该方法还包括用于标识运动传感器133检测到阈值水平的移动的操作305。应当理解：由于运动传感器133布置于m锁100上，所以运动传感器133检测到的阈值水平的移动对应于m锁100和m锁100固定到的资产的移动。

在一个实施例中，阈值水平的移动被限定为至少指定量值的单个运动检测信号。在该实施例中，处理器103被限定成从运动传感器103接收运动检测信号并且确定接收的运动检测信号是否超过如存储于存储器104中的指定量值。在另一实施例中，阈值水平的移动被限定为已经达到至少指定量值的运动检测信号的积分。在该实施例中，处理器103在一段时间内接收和存储运动检测信号。处理器103确定在这段时间内接收的运动检测信号的积分（即和）是否已经达到或者超过如存储于存储器104中的指定量值。此外还可以用组合方式实施如上文公开的关于阈值水平的移动的两个实施例。

响应于标识是否已经达到或者超过阈值水平的移动，该方法包括用于发出用于将m锁100从最小功耗状态向正常操作功耗状态转变的唤醒信号的操作307。当处理器103识别已经达到或者超过阈值水平的移动时，处理器103生成唤醒信号。处理器103可以被操作成根据将在达到阈值水平的移动时执行的操作序列向LDD 111和无线电105中的一个或者两个传输唤醒信号。

回顾操作301，该方法可以继续如下操作311，在该操作中在最小功耗状态期间接收RF通信信号。响应于接收RF通信信号，该方法继续用于发出用于将m锁100从最小功耗状态向正常操作功耗状态转变的唤醒信号的操作307。同样，唤醒信号由处理器103生成并且可以根据接收的RF通信信号的内容引导无线电105、LDD 111或者二者上电。

也回顾操作301，该方法可以继续用于相对于唤醒调度监视实时时钟的操作313。在一个实施例中，在m锁100处于最小功耗状态之时，处理器103执行相对于唤醒调度监视实时时钟。在达到唤醒调度中的指定唤醒时间时，该方法继续用于发出用于将m锁100从最小功耗状态向正常操作功耗状态转变的操作307。

回顾操作301，该方法可以继续用于在最小功耗状态期间通过数据接口123接收信号的操作315。在一个实施例中，通过数据接口123接收的信号可以是连接到数据接口123的外部设备生成的数据信号。例如，传感器可以连接到数据接口123并且可以传输指示如下监视的警报或者条件的数据信号，该警报或者条件触发处理器103生成用于将LDD 111和无线电105中的一个或者两个上电的唤醒信号。例如，数据信号可以是按钮信号、入侵警报信号、化学/生物制剂检测信号、温度信号、湿度信号或者感测设备可以生成的实质上任何其他类型的信号。

此外，用户可以将计算设备（诸如手持计算设备或者膝上型计算机）连接到数据接口123以与LDD 111或者处理器103通信。在一个实施例中，将计算设备连接到数据接口123将使处理器103生成用于将LDD 111和无线电105中的一个或者两个上电的唤醒信号。响应于在操作315中通过数据接口123接收信号，该方法继续用于发出用于将m锁100从最小功耗状态向正常操作功耗状态转变的唤醒信号的操作307。同样在操作307中，唤醒信号由处理器103生成并且可以根据通过数据接口123接收的信号类型引导无线电105、LDD 111或者二者上电。

在向正常操作功耗状态转变时，m锁100可以执行用于对接收的命令解码的操作317。应当理解：可以通过诸多不同手段（包括但不限于钥匙链控制器、遥控器、无线电网络或者通过与路点的地理接近）“唤醒”m锁100。如果接收的命令为锁致动器146的命令，则执行如下操作319，在该操作中，锁致动器146执行锁定/解锁机构命令。如果接收的命令为模式控制命令，则执行如下操作321，在该操作中，处理器103在m锁100的软件/硬件中设置对应的模式配置参数。示例模式控制命令可以除其他之外包括显示和/或输入路点设置、m锁100的安全设置、m锁100的标识设置、无线电信道设置、调度、安全网络加密密钥或者其任何组合。该方法也包括如下操作309，在该操作中，在m锁100完成指定操作或者指定空闲时段时将m锁100从正常操作功耗状态转变回到最小功耗状态。

感应回路集成到m锁100中以提供在m锁100的各种RF部件之间的RF阻抗匹配。在一个实施例中，感应回路被调谐成通过波长迹线提供0.5nH（纳赫兹）电抗负载。在一个实施例中，在来自无线电105的RF输出与RX/TX开关139之间的阻抗匹配为50欧姆。RF功率放大器107也与RX/TX开关141电容耦合。此外，在一个实施例中，为了提供电源143从无线电105解耦合，八个高频陶瓷电容器联接于芯片101的功率管脚与m锁100的接地电势之间。

在一个实施例中，芯片101的功率平面被限定为通过RF扼流圈（choke）和电容滤波器来与LDD 111的功率平面DC耦合的拆分独立内功率平面。在该实施例中，来自无线电105内的锁相环电路的噪声将不经由芯片101的内功率平面耦合到LDD 111的功率平面。以该方式，在无线电105和LDD 111两者同时操作期间防止与无线电105的操作关联的无线电谐波与LDD 111的明显耦合，由此维持LDD 111的灵敏性。

也提供阻抗匹配电路以保证LDD 111可以接收RF信号而无明显信号损失。具体而言，向LDD 111的RF输入利用针对m锁100的电路板的介电性质而调谐的阻抗匹配电路。在一个实施例中，从LDD天线121到LNA 117的连接使用10pf（皮法拉）电容器来与在LNA 117处的RF输入DC隔离并且与50欧姆阻抗匹配。在一个实施例中，LNA 117的输出也与50欧姆阻抗匹配。

图4A示出了根据本发明一个实施例的m锁100的物理部件。如上文关于图2描述的电子器件409被限定于印刷电路板上。除了关于图2描述的部件之外，电子器件409也包括用户接口显示器144。电池407提供用于m锁100的电功率。在一个实施例中，m锁100也包括如下太阳膜405，该太阳膜被限定成向电池407提供滴流充电以延长电池407的寿命。也示出了如参考411所示枷锁和锁定机构部件。图4C示出了参考411的枷锁和锁定机构部件的更详细视图。电子器件409、电池407、太阳膜405、枷锁和锁定机构部件411固着于m锁100的主体（即壳）内。图4B示出了根据本发明一个实施例的前壳413、后壳415、互锁板421和推板419的更近展开视图。

m锁100的主体由前壳413和后壳415限定，这两个壳以夹心方式装配在一起以围绕m锁100的部件。m锁100也包括推板419和互锁板421。推板在m锁100的壳内可移动。互锁板421通过紧固件417的方式连接到后壳415。当施加外力以移动推板419时，推板419在m锁100内移动以脱离枷锁的锁定机构。这参照图4C更详细加以描述。m锁100也包括按钮覆盖层（overlay）403A和显示器覆盖层403B。而且，在一个实施例中，为了增强耐用性，m锁100可以包括橡胶枷锁模子（mold）401A和橡胶主体模子401B。

应当理解：m锁100不包括一旦已经锁定m锁100就可以被接近以拆卸m锁100的任何外部组件特征。仅能经由m锁100内部的定位螺丝（set screw）468拆卸m锁100。仅在m锁100的枷锁已经解锁和打开时可接近该定位螺丝468。

图4C示出了根据本发明一个实施例的参考411的枷锁和锁定机构部件的展开视图。枷锁450被限定成布置于m锁100的后壳415内的通道内。枷锁450被限定成沿着通道长度可移动并且限定成在通道内可旋转。保持器（retainer）460附接到枷锁450以防止枷锁450从通道完全收回并且控制枷锁450在通道内的旋转量。枷锁450被限定成插入于壳中的开口470中以闭合枷锁环472。枷锁450也被限定成从壳中的开口470释放以打开枷锁环472。

插销板布置于壳内并且被限定成在枷锁450插入于壳中的开口470中以闭合枷锁环472时啮合枷锁450以锁定枷锁450。更具体地，插销板被限定成在方向474上移动以与形成于枷锁450内的锁定缝隙452啮合并且在方向476上移动以从形成于枷锁450内的锁定缝隙452脱离。如先前提到的那样，推板419布置于壳内并且被限定成在方向474和476上移动。具体而言，推板419被限定成在如4B中的箭头478所示向推板419施加外力时在方向476上移动。

马达458机械地固定到推板419，使得当推板419在方向474和476上移动时，马达458在相同方向上与推板419一起移动。凸轮456被机械地连接成在方向480上由马达458移动以与插销板454啮合。凸轮456刚性地连接到马达458，使得通过推板419的移动来对马达458的移动引起凸轮456的对应移动。因此，施加的外力478在方向476上移动推板419而操作458马达以使凸轮456与插销板454啮合使得插销板454在方向476上移动以从枷锁450脱离，由此松开枷锁450以从壳释放来打开枷锁环472。

第一弹簧464被限定成在马达458未被供电以移动凸轮456从而与插销板454啮合时，使凸轮456从插销板454脱离。在一个实施例中，第一弹簧464为扭转弹簧（torsional spring）。第二弹簧466被限定成在移动凸轮456以啮合插销板454时无施加的外力478以移动推板419时，使插销板454与枷锁450（即与枷锁450的锁定缝隙452）啮合。第三弹簧462被限定成抵抗为了移动推板419而施加的外力478，使得推板419在无施加的外力478时回到它的归属位置。

互锁板421布置于m锁100的主体内并且固着到壳415以覆盖推板419、马达458、凸轮456、插销板454和枷锁450，使得在没有移除互锁板421的情况下不能接近m锁100的锁定机构。互锁板421也由如下紧固件（即定位螺丝468）固着到壳415，当从壳415中的开口470释放枷锁450以打开枷锁环472时，通过壳415中的开口470才可接近该紧固件468。

应当理解：推板419和插销板454相互物理对接，使得通过枷锁450向插销板454、向推板419、向壳415传送向枷锁450施加的力。因此，将马达458和凸轮456与向枷锁450施加的任何力隔离。此外，m锁100板载的处理器被限定成监视m锁100的状态，并且基于监视的m锁100的状态自主地控制马达458以移动凸轮456。

在一个实施例中，公开一种锁定设备，即m锁100。该锁定设备包括限定成控制锁定设备的操作的处理器。该锁定设备也包括限定成与处理器电通信的无线电和限定成与处理器电通信的位置确定设备。处理器、无线电和位置确定设备的组合形成锁定设备板载的无线跟踪和通信系统。锁定设备也包括限定成与处理器电通信的枷锁和锁定机构。处理器被限定成基于通过无线跟踪和通信系统获得的信息操作锁定机构以控制枷锁的锁定和解锁。

处理器被限定成基于锁定设备与安全无线通信网络的接近、锁定设备的地面方位以及通过无线和通信系统接收的一个或者多个命令中的一项或者多项来操作锁定机构。锁定设备也包括布置成与处理器通信用于记录数据的存储器。记录的数据除其他数据之外可以包括用于操作无线跟踪和通信系统的程序指令、与锁定设备的操作关联的设置、锁定设备的依赖于时间的状态。锁定设备也包括布置成与处理器电通信并且限定成可视地呈现存储器中记录的数据的用户接口显示器。锁定设备还包括布置成与处理器电通信并且限定成控制在用户接口显示器中呈现哪个数据的用户接口控制设备。在一个实施例中，用户接口显示器为液晶显示器，并且用户接口控制设备为机械按钮。

如上文讨论的那样，锁定机构也包括限定成可移动以啮合和锁定枷锁并且被限定成可移动以脱离和解锁枷锁的插销板。锁定机构也包括如下凸轮，该凸轮被限定成在第一方向上可移动以与插销板啮合，使得凸轮在第二方向上的移动引起插销板在第二方向上的移动。锁定机构也包括如下马达，该马达被机械地连接成控制凸轮在第一方向上的移动以与插销板啮合。马达被电连接成由处理器控制。锁定设备也包括被限定成确定凸轮相对于插销板的位置并且向处理器电传送确定的凸轮位置的锁传感器。应当理解：仅可以通过处理器的操作来控制马达移动凸轮以啮合插销板来解锁枷锁。

图5示出了根据本发明一个实施例的用于基于锁定设备的状态来自主操作锁定设备的方法的流程图。该方法包括用于操作锁定设备板载的计算系统以自动确定锁定设备的实时状态的操作501。该方法也包括用于操作计算系统以基于自动确定的锁定设备的实时状态自动控制锁定设备的锁定机构以锁定或者解锁锁定设备的操作503。

在一个实施例中，锁定设备的实时状态包括存在将由计算系统执行的任何未决命令、存在用户与锁定设备的控制的交互、存在将由计算系统执行的调度任务、锁定设备的电源的当前状态和锁定设备的当前环境状态中的一个或者多个。在一个实施例中，锁定设备的当前环境状态包括锁定设备的当前运动状态、锁定设备的当前地面方位、锁定设备与无线通信网络（计算系统可以与该无线通信网络无线通信）的当前接近、在锁定设备附近的温度、在锁定设备附近的湿度、在锁定设备附近的放射性水平、在锁定设备附近的化学物存在和在锁定设备附近的外部移动中的一个或者多个。

在一个实施例中，在操作501中操作锁定设备板载的计算系统以自动确定锁定设备的实时状态包括操作锁定设备板载的计算系统内的无线跟踪系统以确定锁定设备的地面方位。

在一个实施例中，在操作501中操作锁定设备板载的计算系统以自动确定锁定设备的实时状态包括操作锁定设备板载的计算系统内的无线通信系统以接入无线网络并且通过无线网络从一个或者多个源接收命令。接收的命令更新锁定设备的实时状态以引导锁定设备板载的计算系统锁定或者解锁锁定设备。

在一个实施例中，在操作501中操作锁定设备板载的计算系统以自动确定锁定设备的实时状态包括操作计算系统以从与锁定设备邻近的一个或者多个传感器获取数据。在该实施例中，与锁定设备邻近的一个或者多个传感器中的一些传感器可以物理地附接到锁定设备并且通过有线连接来与计算系统传送数据。而且，在该实施例中，与锁定设备邻近的一个或者多个传感器中的一些传感器可以不物理地附接到锁定设备并且可以通过无线装置来与计算系统传送数据。在各种实施例中，一个或者多个传感器除其他之外可以包括移动传感器、温度传感器、湿度传感器、红外传感器、放射性检测传感器、声学传感器和化学检测传感器中的一个或者多个传感器。

在一个实施例中，该方法也可以包括用于操作锁定设备板载的计算系统以在锁定设备板载的存储器中自动记录数据的操作。在该实施例中，数据除其他之外包括关于确定的锁定设备实时状态的信息。例如，数据可以包括与锁定设备的地面方位、与锁定设备关联的安全事件、锁定设备的枷锁状态、锁定设备板载的计算系统接收或者传输的网络通信、锁定设备的物理移动和锁定设备面临的环境条件中的一种或者多种数据有关的有时间戳的信息。此外，该方法可以包括锁定设备板载的计算系统内的无线通信系统向在锁定设备的范围内的无线网络内的接收器传输在锁定设备板载的存储器中自动记录的数据的操作。

如这里所述，m锁100为如下电子锁，该电子锁可以在m锁100a）在安全网络的范围以外、b）已经从基于纬度和经度（GPS）的预定路点离开、c）具有到期的调度或者d）已经检测到运动时通过激活其中的锁定机构来自动保护资产。m锁100也可以被设置成在m锁100与安全网络协商或者到达用户定义的路点时自动解锁。远程（和安全）命令可以修改m锁100的行为，由此允许例如在航运容器逐段旅途的基础上配置m锁100的行为用于在具体时间的具体用途。

全球商务的扩张驱动航运业。船只、火车和卡车相对无人照料和无人注意地全球移动货物容器。这些是恐怖分子和窃贼可以盘剥的脆弱领域。应当理解：m锁100特别好地适合于在航运容器保卫、容器货车操作和空中货物容器保卫中应用。特别地，m锁100使用这里描述的它的如下特征来提供防止危险材料放置于货物容器以内或者从容器取走宝贵资产，这些特征包括：a）具有枷锁打开/闭合/切割警报的门锁、b）嵌入的位置和跟踪信息以及c）世界范围的多模通信链路。为了举例说明m锁100设备的特定效用，下文描述几个示例应用（包括空中货物保卫、未完税航运（inbond shipping）和防窃）。然而应当理解：这些是可以如何使用m锁100的几个示例并且决不代表m锁100应用的穷举集合。

空中货物保卫

美国国会已经指示美国运输安全署（TSA）监视空中货物，该空中货物注定要放置于客机贮藏隔间以内。当前保卫方法是令TSA特工驱车在送货卡车后面从向卡车添加货物的点前往向客机上装载卡车内含物的机场。

m锁为如下系统的部分，该系统将从装箱点到拆箱点自动对卡车跟踪、监视和保卫。该场景可以涉及到以下步骤：

（a）货运代理人建立m锁100的清单。

（b）从清单选择m锁100进行委托。

（c）货运代理人登录安全web站点以经由无线或者有线连接向m锁100传输目的地和车辆牌照信息。

（d）将m锁100装车并且比较车辆的牌照与显示于m锁100的用户接口显示器144上的牌照信息。

（e）打开m锁100并且放置于卡车的车门上使得确保车门关闭。

（f）向卡车的驾驶员提供可以解锁或者锁定m锁100的密钥卡（keyfob）。

（g）如果驾驶员忘锁m锁100，则m锁100的固件在行驶至在委托期间编程的可信任区（无线信标漏失或者地理防护（geofence）区）以外之后自动锁定m锁100。

（h）如果在去往机场的路线中并且在可信任区以外，司机解锁和打开m锁100，则m锁100生成警报并且经由m锁100的嵌入式广域网模块（例如蜂窝或者卫星）立即向TSAweb站点传输警报。

（i）在到达机场时，TSA特工查看m锁100的用户接口显示器144以了解是否在路线中生成警报。如果是这样，则移开m锁100并且检查卡车。如果不是这样，则移开并且向货运代理人归还m锁100用于在将来航运中使用。

未完税航运

美国海关和边境保护（CBP）署向其货物途经美国并且去往外国的托运人收费。这称为未完税航运。例如，加拿大公司向墨西哥的分销商销售无线电零件。当来自加拿大的卡车到达美国边境过境处时，载货单（manifest）示出穿越边境进入墨西哥的估计日期。CBP当前没有用于验证卡车何时和是否离开本国的手段，因而收费基于载货单估计。这给CBP带来安全风险和潜在收入损失。

m锁可以如下用于未完税航运：

（a）边境过境处维护m锁100的清单。

（b）CBP特工使用如下安全CBP web站点向m锁100委托牌照标识符、目的地和估计的离开日期，该web站点使用有线或者无线连接向m锁100传输数据。

（c）CBP特工利用显示于m锁100的用户接口显示器144上的许可信息确认卡车的许可ID并且将m锁100附接到卡车的车门。

（d）当卡车离开CBP检查中心的可信任区时，m锁100由于失去无线信号或者移动超出地理防护区而自动锁定。

（e）在途经美国之时，m锁100录入位置信息。

（f）如果切割或者以别的方式打开m锁100的枷锁，则m锁100将录入该事件作为警报并且经由m锁100的嵌入式广域网模块向CBP传输警报和卡车位置。

（g）如果卡车在指定事件内未穿越出口地理防护点，则m锁100登录并且经由m锁100的广域网模块向CBP传输警报和卡车位置。

（h）在卡车到达离开点时，CBP特工将了解任何途经警报并且可以经由m锁100的用户接口显示器144验证警报状态。

（i）CBP特工可以经由向m锁100查询附加信息的手持读取器或者经由将自动解锁m锁100的可信任区无线信号来解锁m锁100。

（j）移开m锁100并且用于下一未完税航运。

防窃

虽然政府机构主要关注什么进入卡车或者容器，但是商业托运人更关心什么从卡车或者容器取出。m锁100提供一种用于禁止通过主门访问卡车或者容器的手段。使用可信任区（诸如m锁100上的存储路点或者授权的无线电信号发射器），m锁100可以自动解锁和锁定。而且，在配备有兼容无线设备的卡车或者容器以内的附加传感器可以向m锁100的无线无线电传输健康状态信息。m锁100然后可以在与m锁100的RF信号兼容的局域网不可用的情况下基于m锁100的委托阈值和调度并且经由m锁100的嵌入广域网模块在路线中之时上传位置和传感器信息。

应当理解：这里描述的本发明的部分可以被具体化为计算机可读介质上的计算机可读代码。计算机可读介质为任何可以存储如下数据的数据存储设备，该数据随后可以由计算机系统读取。本发明的部分也可以被限定为一种将数据从一个状态向另一状态变换的机器。数据可以代表一种可以表示为电子信号并且可以电操纵数据的物品。变换的数据在一些情况下可以被可视地描绘与显示器上，这代表数据变换所获得的物理对象。变换的数据可以一般地或者以如下特定格式保存到储存器，这些格式实现构造或者描绘物理和有形对象。在一些实施例中，操纵可以由处理器执行。在这样的例子中，处理器因此将数据从一种事物变换成另一事物。另外，方法可以由可以通过网络连接的一个或者多个机器或者处理器处理。每个机器可以将数据从一种状态或者事物变换成另一状态或者事物并且也可以处理数据、将数据保存到储存器、通过网络传输数据、显示结果或者向另一机器传送结果。

虽然已经在若干实施例方面描述了本发明，但是将理解：本领域技术人员在阅读前文说明书并且研读附图时将认识到其各种变化、添加、排列和等效物。因此旨在于让本发明包括如落入本发明的真实精神和范围内的所有这样的变更、添加、排列和等效物。

Claims

1.一种锁定设备，包括：

处理器，被限定成控制所述锁定设备的操作；

无线电，被限定成与所述处理器电通信；

位置确定设备，被限定成与所述处理器电通信，其中所述处理器、所述无线电和所述位置确定设备的组合形成无线跟踪和通信系统；

枷锁；以及

锁定机构，被限定成与所述处理器电通信，其中所述处理器被限定成基于通过所述无线跟踪和通信系统获得的信息操作所述锁定机构以控制所述枷锁的锁定和解锁。

2.如权利要求1所述的锁定设备，还包括：

电源，被限定成向所述处理器、所述无线电、所述位置确定设备和所述锁定机构供应电功率。

3.如权利要求2所述的锁定设备，还包括：

太阳膜，其电连接到所述电源并且被限定成对所述电源电再充电。

4.如权利要求1所述的锁定设备，其中所述无线电是国际频率无线电，并且其中所述位置确定设备是全球定位系统接收器设备。

5.如权利要求1所述的锁定设备，其中所述处理器被限定成基于所述锁定设备与安全无线通信网络的接近、所述锁定设备的地面方位和通过所述无线跟踪和通过信系统接收的一个或者多个命令中的一个或多个来操作所述锁定机构。

6.如权利要求1所述的锁定设备，其中所述锁定机构包括：插销板，被限定成可移动以啮合并锁定所述枷锁并且被限定成可移动以从所述枷锁脱离和解锁所述枷锁，

其中所述锁定机构也包括：凸轮，被限定成在第一方向上可移动以与所述插销板啮合，使得所述凸轮在第二方向上的移动引起所述插销板在所述第二方向上的移动，以及

其中所述锁定机构也包括：马达，机械地连接成控制所述凸轮在所述第一方向上的移动以与所述插销板啮合，其中所述马达被电连接成由所述处理器控制。

7.如权利要求6所述的锁定设备，其中可以通过所述处理器的操作以控制所述马达移动所述凸轮以啮合所述插销板来仅解锁所述枷锁。

8.如权利要求6所述的锁定设备，还包括：

锁传感器，被限定成确定所述凸轮相对于所述插销板的位置并且向所述处理器电传送所述凸轮的确定的位置。

9.如权利要求1所述的锁定设备，还包括：

存储器，被布置成与所述处理器电通信用于记录数据，所述数据包括用于操作所述无线跟踪和通信系统的程序指令，所述数据也包括与所述锁定设备的操作关联的设置，所述数据也包括所述锁定设备的依赖于时间的状态的记录；

用户接口显示器，被布置成与所述处理器电通信并且被限定成可视地呈现所述存储器中记录的数据；以及

用户接口控制设备，被布置成与所述处理器电通信并且被限定成控制在所述用户接口显示器中呈现哪个数据。

10.如权利要求9所述的锁定设备，其中所述用户接口显示器是液晶显示器，并且其中所述用户接口控制设备是机械按钮。

11.一种锁定设备，包括：

壳；

枷锁，被布置于所述壳以内的通道内，所述枷锁被限定成插入于所述壳中的开口中以闭合枷锁环，所述枷锁被限定成从所述壳中的所述开口释放以打开所述枷锁环；

插销板，被布置于所述壳以内并且被限定成在插入所述壳中以闭合所述枷锁环时啮合所述枷锁以锁定所述枷锁；

推板，被布置于所述壳以内，所述推板被限定成通过施加的外力在所述壳内移动；

马达，其机械地固定到所述推板；

凸轮，其机械地连接成由所述马达移动以与所述插销板啮合，由此所述施加的外力移动所述推板而操作所述马达以使所述凸轮与所述插销板啮合使所述插销板移动以从所述枷锁脱离，由此松开所述枷锁以从所述壳释放来打开所述枷锁环；以及

处理器，所述锁定设备板载被限定成监视所述锁定设备的状态并且基于所述锁定设备的监视的状态自主地控制所述马达以移动所述凸轮。

12.如权利要求11所述的锁定设备，其中所述凸轮刚性地连接到所述马达，使得通过所述推板的移动来对所述马达的移动引起所述凸轮的对应移动。

13.如权利要求11所述的锁定设备，还包括：

第一弹簧，被限定成在所述马达未被供电以移动所述凸轮以与所述插销板啮合时使所述凸轮从所述插销板脱离；

第二弹簧，被限定成在移动所述凸轮以啮合所述插销板时无施加的外力以移动所述推板时使所述插销板与所述枷锁啮合；以及

第三弹簧，被限定成抵抗为了移动所述推板而施加的所述外力，使得所述推板在无所述施加的外力时回到它的归属位置。

14.如权利要求11所述的锁定设备，其中所述推板和插销板相互物理对接，使得通过所述枷锁向所述插销板、向所述推板、向所述壳传送向所述枷锁施加的力。

15.如权利要求11所述的锁定设备，其中所述马达与向所述枷锁施加的力隔离。

16.如权利要求11所述的锁定设备，还包括：

互锁板，被布置于所述壳内并且固着到所述壳以覆盖所述推板、所述马达、所述凸轮、所述插销板和所述枷锁，使得在没有移开所述互锁板的情况下不能接近所述锁定设备的锁定机构，并且其中所述互锁板由紧固件固着到所述壳，当从所述壳中的所述开口释放所述枷锁以打开所述枷锁环时通过所述壳中的所述开口才可接近所述紧固件。

17.一种用于基于锁定设备的状态来自主操作所述锁定设备的方法，包括：

操作所述锁定设备板载的计算系统以自动确定所述锁定设备的实时状态；以及

基于所述锁定设备的自动确定的实时状态，操作所述计算系统以自动控制所述锁定设备的锁定机构以锁定或者解锁所述锁定设备。

18.如权利要求17所述的用于基于锁定设备的状态来自主操作所述锁定设备的方法，其中所述锁定设备的所述实时状态包括存在将由所述计算系统执行的任何未决命令、存在用户与所述锁定设备的控制的交互、存在将由所述计算系统执行的调度任务、所述锁定设备的电源的当前状态和所述锁定设备的当前环境状态中的一个或者多个。

19.如权利要求18所述的用于基于锁定设备的状态来自主操作所述锁定设备的方法，其中所述锁定设备的所述当前环境状态包括所述锁定设备的当前运动状态、所述锁定设备的当前地面方位、所述锁定设备与所述计算系统可以无线通信的无线通信网络的当前接近、在所述锁定设备附近的温度、在所述锁定设备附近的湿度、在所述锁定设备附近的放射性水平、在所述锁定设备附近的化学物存在和在所述锁定设备附近的外部移动中的一个或者多个。

20.如权利要求17所述的用于基于锁定设备的状态来自主操作所述锁定设备的方法，其中操作所述锁定设备板载的所述计算系统以自动确定所述锁定设备的所述实时状态包括操作所述锁定设备板载的所述计算系统内的无线跟踪系统以确定所述锁定设备的地面方位。

21.如权利要求17所述的用于基于锁定设备的状态来自主操作所述锁定设备的方法，其中操作所述锁定设备板载的所述计算系统以自动确定所述锁定设备的所述实时状态包括操作所述锁定设备板载的所述计算系统内的无线通信系统以接入无线网络并且通过所述无线网络从一个或者多个源接收命令。

22.如权利要求21所述的用于基于锁定设备的状态来自主操作所述锁定设备的方法，其中接收的命令包括更新所述锁定设备的所述实时状态以引导所述锁定设备板载的所述计算系统以锁定或者解锁所述锁定设备。

23.如权利要求17所述的用于基于锁定设备的状态来自主操作所述锁定设备的方法，其中操作所述锁定设备板载的所述计算系统以自动确定所述锁定设备的所述实时状态包括操作所述计算系统以从与所述锁定设备接近的一个或者多个传感器获取数据。

24.如权利要求23所述的用于基于锁定设备的状态来自主操作所述锁定设备的方法，其中与所述锁定设备接近的所述一个或者多个传感器中的一些传感器物理地附接到所述锁定设备并且通过有线连接来与所述计算系统传送数据。

25.如权利要求23所述的用于基于锁定设备的状态来自主操作所述锁定设备的方法，其中与所述锁定设备接近的所述一个或者多个传感器中的一些传感器未物理地附接到所述锁定设备并且通过无线手段来与所述计算系统传送数据。

26.如权利要求23所述的用于基于锁定设备的状态来自主操作所述锁定设备的方法，其中所述一个或者多个传感器包括移动传感器、温度传感器、湿度传感器、红外传感器、放射性检测传感器、声学传感器和化学检测传感器中的一个或者多个。

27.如权利要求17所述的用于基于锁定设备的状态来自主操作所述锁定设备的方法，还包括：

操作所述锁定设备板载的所述计算系统以在所述锁定设备板载的存储器中自动记录数据，其中所述数据包括关于所述锁定设备的确定的实时状态的信息。

28.如权利要求27所述的用于基于锁定设备的状态来自主操作所述锁定设备的方法，其中所述数据包括与所述锁定设备的地面方位、与所述锁定设备关联的安全事件、所述锁定设备的枷锁状态、所述锁定设备板载的所述计算系统接收或者传送的网络通信、所述锁定设备的物理移动和所述锁定设备面临的环境条件中的一个或多个有关的有时间戳的信息。

29.如权利要求27所述的用于基于锁定设备的状态来自主操作所述锁定设备的方法，还包括：

操作所述锁定设备板载的所述计算系统内的无线通信系统以向所述锁定设备的范围内的无线网络内的接收器传输所述锁定设备板载的所述存储器中自动记录的数据。

30.一种用于操作锁定设备的方法，包括：

在等待所述锁定设备的处理器发出唤醒信号时将所述锁定设备维持在最小功耗状态；

检测要求所述锁定设备在正常功率水平操作的事件；

操作所述处理器以发出用于将所述锁定设备从所述最小功耗状态向所述正常功率水平转变的所述唤醒信号；

通过所述锁定设备的无线通信系统接收命令；

操作所述处理器以执行接收的命令；以及

在执行所述接收的命令之后将所述锁定设备从所述正常功率水平向所述最小功耗状态转变。

31.如权利要求30所述的用于操作锁定设备的方法，其中所述接收的命令引导所述锁定设备锁定或者解锁。