CN103049834B - 冷藏链的环境控制的装置、系统及存储货物的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于冷藏链的环境控制的结构。该结构包括传感器、标识读取器、环境实现器、以及控制器。该传感器感测指示该环境控制的结构中的环境状况的参数。该标识读取器相对与该环境控制的结构被放置，并且从与货物相关联的标识设备读取关于该货物的信息。该环境实现器更改该环境控制的结构内的环境状况。该控制器从该传感器接收对该环境控制的结构内的环境状况的指示，从该标识读取器接收关于该货物的信息，以及基于关于该货物的信息和对该环境状况的指示来控制该环境实现器以维持该环境控制的结构内的期望环境。

Description

冷藏链的环境控制的装置、系统及存储货物的方法

技术领域

本发明涉及保持在气候控制的环境中的货物的运输。

背景技术

在冷藏货物通过运输链移动时，在该链中的每个链接必须被配置成为该货物提供适当环境。这需要在每个链接处的操作员确定该适当环境并且适当地规划存储区域。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供一种用于在冷藏链(cold chain)中存储货物的环境控制的结构。该结构包括传感器、标识读取器、环境实现器、以及控制器。该传感器感测指示了环境控制的结构中的环境状况的参数。该标识读取器相对于该环境控制的结构被放置，并且从与货物相关联的标识设备读取关于货物的信息。该环境实现器更改该环境控制的结构内的环境状况。该控制器从该传感器接收对环境控制结构内的环境状况的指示，从该标识读取器接收关于货物的信息，以及基于关于货物的信息和对环境状况的指示来控制该环境实现器以维持环境控制的结构内的期望环境。

在另一个实施例中，本发明提供了一种环境控制的运输和存储系统。该系统包括多个标识元件和多个环境控制的货柜。该标识元件与系统中的特定货物相关联。多个环境控制的货柜中的每个都包括标识读取器、控制器、和环境实现系统。该标识读取器被配置成读取多个标识元件。该控制器被配置成从与由该标识读取器所读取的标识元件有关的该标识读取器读取信息，并且基于该信息为该环境控制的货柜确定最佳环境。该环境实现系统被配置成接收对用于该货柜的期望环境的指示，并且在该货柜中维持该期望环境。

在另一个实施例中，本发明提供了一种用于控制环境控制的运输或存储货柜的环境的系统。该系统包括标识读取器、控制器、和环境实现系统。该标识读取器从多个标识元件读取与货物有关的信息，每个标识元件与要被存储在环境控制的运输或存储货柜中的货物相关联。该控制器从该标识读取器接收信息，并且基于该信息为该环境控制的运输或存储货柜确定最佳环境。该环境实现系统接收对用于该环境控制的运输或存储货柜的期望环境的指示，并且在该环境控制的运输或存储货柜中维持该期望环境。该环境控制的运输或存储货柜是包括多个环境控制的运输或存储货柜的冷藏链的一部分，每个环境控制的运输或存储货柜包括用于控制该环境控制的运输或存储货柜的环境的系统。

在另一个实施例中，本发明提供了一种运输和存储需要环境控制的状况的货物的方法。该方法包括提供具有与用于存储货物的环境有关的信息的标识元件，将该标识元件与该货物进行联系，当该货物进入环境控制的货柜时，读取该标识元件，基于从该标识元件所读取的信息来为该货物确定最佳环境，以及基于该最佳环境来控制该货柜的环境。

本发明的其它多个方面将通过考虑详细描述和附图而变得明白。

附图说明

图1是冷藏链的示图。

图2是环境控制的结构的构造的示图。

图3是图2 的环境控制的结构的操作的实施例。

具体实施方式

在详细解释本发明的实施例之前，要理解的是，本发明不在其应用中被限于下面的描述中所阐述的或在下面的附图中所说明的构造的细节和部件的布置。本发明能够具有其它实施例并且能以各种方式被实践或执行。

许多货物需要气候控制的环境以保存这些货物（例如，防止腐坏）。下面的表1示出 了用于各种货物的典型的存储温度。

产品	温度
		冰激凌、冷冻的面包	-25℉至-10℉
冷冻的货物	-15℉至0℉
		肉、海鲜	20℉至30℉
奶制品、农产品、果汁	25℉至40℉
		农产品、鲜花	45℉至60℉

表1 典型的存储温度。

另外，一些货物要求要被维持在一定水平的湿度水平或其它环境因素。这些货物通常需要从它们被创建的时刻直到它们被使用时（例如，从收获到消耗）来使它们的环境被控制。图1示出了用于示例性货物的典型的冷藏链100。货物（例如，诸如蛋类的食品）在农场105被收获。该农场105可包括货物在收获之后被移动的冷藏存储区域（例如，用于分类、包装等等）。随后，该货物被移动到冷藏卡车115以用于运输到另一个设施，该设施通常在地理上靠近该农场105，诸如是仓库120或工厂125。被发送到工厂125的货物将通常在工厂125处被处理之后被发送到仓库120。仓库120可以与工厂125成一体或分离（需要再次运输）。该货物在农场处105、当在卡车115上装载或从卡车115卸载时、在仓库120处、或在工厂125处被提供有标识元件130（例如，射频识别“RFID”标签）。在一些构造中，标识元件130可以被耦合到货物和/或在冷藏链100中的不同点处被更改。

将该货物通过拖拉机拖车，或由第一卡车140运输到飞机145、火车150或船155，来从仓库120运输到远程位置。第二卡车160在远程位置处从飞机145、火车150或船155取回货物，并且将这些货物运输到第二仓库165。将这些货物通过第三卡车175从第二仓库165运输到商店170。

在整个冷藏链100中，每个货柜-卡车115、135、140、160和175，飞机145，火车150，船155，仓库120、130和165、工厂125，以及商店170-必须为货物提供适当的环境。每个货柜接收的货物可在常规基础上改变（例如，日常，季节性等等），需要这些货柜为它们当前所保持的货物针对正确的环境因素而不断被重新规划。如果出现误差，并且货柜未被规划，或者被规划的不正确，则这些货物可能被损害（例如，腐坏或不适当地冷冻）。

图2示出了环境控制的环境200的构造。该环境200包括环境安全壳结构（containment structure）205（例如，可供人走进的冷库、制冷设备、海运货柜、另一个货柜、仓库、冷藏卡车等等）、由结构205的入口215（例如，门、大门、隔离的栅栏等等）所定位的标识读取器210（例如，RFID标签读取器、条形码扫描器等等）、环境控制器（EC）220、一个或多个传感器225、以及环境实现系统（EIS）230（例如，冷藏单元、保湿器、加热器等等）。在货物进入环境安全壳结构205时，标识读取器210读取具有这些货物的标识元件130（例如，RFID标签、条形码等等）。该标识读取器210将从标识元件130获得的信息提供给该环境控制器220。在一些构造中，该信息被提供给计算设备，其转而将该信息提供给环境控制器220，指示了如何控制该环境安全壳结构205中的环境。

控制器220包括处理器235（例如，微处理器、微控制器、ASIC、DSP等等）和存储器240（例如，闪存、ROM、RAM、EEPROM等等），该存储器240可以在处理器235内部、在处理器235外部、或其组合。控制器220也包括其它电路，诸如输入/输出电路和通信电路。控制器220通过线路或无线地向标识读取器210、环境控制器220、一个或多个传感器225、和环境实现系统230提供信号、从它们接收信号、和/或与它们相通信。

基于从标识元件130所获得的信息，该环境控制器220控制该环境实现系统230以确保环境安全壳结构205内的环境对于进入该结构205的货物是正确的。如果多个货物被存储在结构205中，则环境控制器220为联合的所有货物确定最好的环境（例如，为需要最冷温度的货物维持温度）。在一些构造中，多个标识读取器210被放置在结构205周围。这使一个或多个环境控制器220能够控制一个或多个环境实现系统230（例如，冷藏单元、通风等等），以维持结构205内的不同环境。不同的环境可以基于在环境控制的结构205中存储什么样的货物，以及各种货物被存储在环境控制的结构205中的何处。

在一些构造中，环境安全壳结构205包括多个室或区，每个区提供不同的环境（例如，拖车具有冷冻区和冷藏区）。这些区可以由单个环境控制器220所控制，并且每个区的环境可以由单个环境实现系统230所维持。

在一些构造中，个别货物（例如，一盒冰激凌）包含标识元件130。在其它构造中，多组货物（例如，包含多盒冰激凌的货盘）包含标识元件130。该标识元件130包括数据，根据该数据，环境控制器220可确定如何为正被存储的特定货物最好地控制环境。例如，标识元件130可包括向专有系统（例如，特定制造商的系统）指示如何控制环境的专有环境标识符代码。在其它构造中，可开发工业范围的规范来创建环境标识符代码，来自不同制造商的环境控制器220将识别出的这些环境标识符代码。标识元件130也可包含用于特定货物的实际环境信息（例如，温度范围、湿度范围等等）。标识元件130也可包括关于货物的类型或类别、货物的所有者、序列号等等的信息，环境控制器220可使用这些信息来为货物确定最佳环境。标识元件130也可包括各种时间戳/日期戳，例如指示了农产品何时在农场被收获。环境控制器220可确定货物是否已经处于冷藏链100一定的时间段，并且是否能降低结构205的温度以减缓对已经处于冷藏链100中延长的时间段的货物的进一步催熟，从而增加货物的贮藏期限。

图3示出了用于进入和离开环境的环境控制的环境200的操作300的实施例。标识读取器210检测并读取进入或离开环境控制的结构205的货物的标识元件130（步骤305）。控制器220接着确定货物是正进入还是离开该结构205（步骤310）。控制器220可通过检测货物的移动方向来确定货物是正进入还是离开该结构，或者该控制器220可请求操作员将货物是正进入还是离开输入到操作员接口中。

如果控制器220确定了货物正进入该结构205（在步骤310），则该控制器220将用于货物的期望环境与用于当前存储在该结构205的货物的期望环境的范围相比较（步骤315），并且确定进入的货物是否与当前在该结构205中的货物相容（步骤320）。如果用于新货物的期望环境与用于当前存储在该结构205中的货物的期望环境的范围不相容（步骤320），则该控制器220发出警报或告警（步骤325）。该警报可以是声警报或可在显示器上被示出，或两者。该显示器可示出与用于货物的期望环境有关的信息，并且可示出与当前存储在该结构205中的货物有关的信息。操作员做出判定（步骤330），以不顾该不相容性而将货物存储在结构205中，或将它们移动到另一个结构205。如果这些货物与当前存储在结构205中的货物相容（步骤320），或者操作员选择无论如何都在该结构中存储不相容的货物（步骤330），则控制器220基于当前存储在该结构205中的所有货物来确定最好的环境（步骤335）。如果货物仅仅是正存储在该结构205中的货物，则选择最佳环境。如果货物全部都相容，则控制器220为所有货物计算最好的环境。如果货物不相容（步骤320），则操作员可给出机会，以选择是让控制器220为所有货物确定最好的环境（例如，即使一些货物不应当被冷冻，仍将温度降低到冷冻以下），还是维持当前的环境并忽略最新的货物的添加。不同的算法可被用来确定最好的环境，包括考虑所存储的各种货物的数量、所存储的各种货物的价值、这些货物预期要被存储在结构205中的时间长度，等等（例如，为大都数有价值的货物选择环境）。如果该操作员决定不在结构205中存储不相容的货物（步骤330），则该操作被退出（步骤337）。

一旦确定了环境，控制器220就命令环境实现系统230来维持期望环境（步骤340）。控制器220还更新其库存记录，以说明目前被存储在结构205中的货物（步骤345）并退出该操作（步骤350），直到检测到另一个标识元件130（步骤305）。

如果控制器220确定货物正离开结构205（步骤310），则该控制器220更新库其库存记录，以从库存移除该货物（步骤355）。该控制器220接着为仍旧在结构205中的货物重新计算最好的环境（步骤360），并命令环境实现系统230维持该期望环境（步骤365）。控制器220接着退出该操作（步骤370），直到检测到另一个标识元件130（步骤305）。

在一些构造中，标识元件被提供动力，使该元件能够在比无源设备更大的距离上发送其包含的信息。在一些构造中，一个或多个标识读取器被放置在环境控制的结构内，并在货柜被密封后读取这些标识元件。该控制器接着确定最佳环境，并控制该环境控制的结构来维持该最佳环境。

在下面的权利要求中阐述本发明的各种特征和优点。

Claims (17)

1.一种冷藏链的环境控制的装置，该环境控制的装置用于存储包括标识设备的货物，该标识设备包含关于货物的信息，该环境控制的装置包括：传感器，用于感测指示该环境控制的装置中的环境状况的参数；标识读取器，相对于该装置被放置，并被配置成读取关于该货物的信息；环境实现器，被配置成更改该环境控制的装置内的环境状况；控制器，被配置成从该传感器接收对该环境控制的装置内的环境状况的指示，从该标识读取器接收关于进入或离开该环境控制的装置的货物的信息，维持在该环境控制的装置内的货物的库存，将进入该环境控制的装置的货物的最佳环境与已经在该环境控制的装置中的货物的最佳环境进行比较，根据进入该环境控制的装置的货物的最佳环境与已经在该环境控制的装置中的货物的最佳环境之间的比较来确定更新的该环境控制的装置中的货物的最佳环境，以及基于更新的该环境控制的装置中的货物的最佳环境来控制该环境实现器以调节该环境控制的装置内的期望环境；以及警报，被配置成在进入该环境控制的装置的货物的最佳环境与已经在该环境控制的装置中的货物的最佳环境不相容时，提供指示给操作员。

2.如权利要求1所述的冷藏链的环境控制的装置，其中该控制器基于用于该环境控制的装置中的所有货物的最佳环境来为该环境控制的装置确定所述更新的最佳环境。

3.如权利要求1所述的冷藏链的环境控制的装置，其中在所述警报被忽略且所述货物被放在该环境控制的装置中时，该控制器基于以下条件中的至少一个来为该环境控制的装置确定所述更新的最佳环境：存储在该环境控制的装置中的货物的价值、该环境控制的装置中的货物已经处于该冷藏链中的时间长度、以及存储在该环境控制的装置中的货物的数量，从而在最佳条件下保藏该环境控制的装置中的一种或多种货物。

4.如权利要求1所述的冷藏链的环境控制的装置，进一步包括耦合到该控制器的显示器。

5.如权利要求4所述的冷藏链的环境控制的装置，其中该显示器示出了与该环境控制的装置的环境有关的数据。

6.如权利要求4的环境控制的装置，其中该显示器示出了与存储在该环境控制的装置中的货物有关的数据。

7.如权利要求1所述的冷藏链的环境控制的装置，其中该环境控制的装置是以下中的至少一个：可供人走进的冷库、制冷设备、海运货柜、仓库、工厂、卡车、拖车、火车、船、以及飞机。

8.一种用于控制环境控制的运输或存储货柜的环境的系统，该环境控制的运输或存储货柜是包括多个环境控制的运输或存储货柜的冷藏链的一部分，每个环境控制的运输或存储货柜包括用于控制该环境控制的运输或存储货柜的系统，该系统包括：标识读取器，被配置成从多个标识元件读取信息，每个标识元件与要被存储在该环境控制的运输或存储货柜中的货物相关联，该信息与该货物相关联；控制器，被配置成从该标识读取器接收信息，维持在该环境控制的运输或存储货柜内的货物的库存，将进入该环境控制的运输或存储货柜的货物的最佳环境与已经在该环境控制的运输或存储货柜中的货物的最佳环境进行比较，根据进入该环境控制的运输或存储货柜的货物的最佳环境与已经在该环境控制的运输或存储货柜中的货物的最佳环境之间的比较来确定更新的该环境控制的运输或存储货柜中的货物的最佳环境；警报，其提供对进入该环境控制的运输或存储货柜的货物的最佳环境与已经在该环境控制的运输或存储货柜中的货物的最佳环境不相容的指示；以及环境实现系统，被配置成接收对用于该环境控制的运输或存储货柜的期望环境的指示，并且在该环境控制的运输或存储货柜中维持该期望环境。

9.如权利要求8所述的用于控制环境控制的运输或存储货柜的环境的系统，其中该标识读取器被配置成从射频识别(RFID)标签读取信息。

10.如权利要求8所述的用于控制环境控制的运输或存储货柜的环境的系统，其中该系统包括显示器。

11.如权利要求10所述的用于控制环境控制的运输或存储货柜的环境的系统，其中该显示器示出了与存储在该环境控制的运输或存储货柜中的货物有关的信息。

12.如权利要求8所述的用于控制环境控制的运输或存储货柜的环境的系统，其中该系统维持了该环境控制的运输或存储货柜中的货物的库存。

13.一种存储需要环境控制的状况的货物的方法，该方法包括：提供具有与用于存储货物的环境有关的信息的标识元件；将该标识元件与该货物相联结；当该货物进入环境控制的货柜时，读取该标识元件；更新该环境控制的货柜中的货物的库存；基于从该标识元件读取的信息来通过控制器为该货物确定最佳环境；将进入该环境控制的货柜的货物的最佳环境与已经在该环境控制的货柜中的货物的最佳环境进行比较；根据进入该环境控制的货柜的货物的最佳环境与已经在该环境控制的货柜中的货物的最佳环境之间的比较确定更新的该环境控制的货柜中的货物的最佳环境；基于该环境控制的货柜中的所有货物的最佳环境来通过控制器控制该货柜的环境；以及在进入该环境控制的货柜的货物的最佳环境与已经在该环境控制的货柜中的货物的最佳环境不相容时发出警报。

14.如权利要求13所述的存储需要环境控制的状况的货物的方法，其中控制该货柜的环境包括除了说明用于该货物的最佳环境外，还包括说明用于已经在该货柜中的货物的最佳环境。

15.如权利要求13所述的存储需要环境控制的状况的货物的方法，进一步包括维持在该货柜中的货物的库存。

16.如权利要求13所述的存储需要环境控制的状况的货物的方法，进一步包括在该货物的最佳环境与当前在该货柜中的货物的最佳环境不相容时提供告警。

17.如权利要求13所述的存储需要环境控制的状况的货物的方法，进一步包括显示与在该货柜中正被维持的环境有关的信息。