CN103869789A - 一种基于物联网的运输货物质量监控方法及系统 - Google Patents

一种基于物联网的运输货物质量监控方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于物联网的运输货物质量监控方法及系统，用于监控运输货物质量及状态，所述系统包括：运输终端传感器，设置在装载货物的货箱上用于采集货箱实时信息；运输终端处理器，用于获取所述传感器采集的货箱实时信息形成货箱实施数据并将该货箱实时数据发送至服务器；服务器，用于接收所述货箱实时数据并根据该货箱实时数据对当前货箱运载的货物的质量及状态进行判断得出货箱当前状态；所述传感器与运输终端处理器连接，所述运输终端处理器通过无线网络与所述服务器通信连接。本发明通过远程服务器接收途中货箱发送的实时信息，实现了对运输货物的不间断监控，保证了货箱的在途安全及货物的运输质量，方便了用户对货物运输的调控和监管。

Description

一种基于物联网的运输货物质量监控方法及系统
技术领域
本发明涉及射频识别技术及物流技术领域，尤其涉及一种基于物联网的运输货物质量监控方法及系统。
背景技术
物联网目前已列为中国国家级科技专项，物联网包括物物联接、人与物联接，涉及到产业价值超万亿。
物流活动中，物流配送是其重要环节，在途货物的配送跟踪和控制是现代物流提供的重要增值服务之一，也是现代物流发展的核心技术领域，但目前普遍存在配送过程和货物不能实时跟踪和控制，造成货物质量不能监控和有效保证。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于物联网的运输货物质量监控方法及系统，旨在解决目前物流货物无法实现实时跟踪和质量监控的问题。
本发明的技术方案如下：
一种基于物联网的运输货物质量监控系统，用于监控所运输货物的质量及状态，其中，所述系统包括：
运输终端传感器，设置在装载货物的货箱上用于采集货箱实时信息；
运输终端处理器，用于获取所述传感器采集的货箱实时信息形成货箱实施数据并将该货箱实时数据发送至服务器；
服务器，用于接收所述货箱实时数据并根据该货箱实时数据对当前货箱运载的货物的质量及状态进行判断得出货箱当前状态；
所述传感器与运输终端处理器连接，所述运输终端处理器通过无线网络与所述服务器通信连接。
所述的基于物联网的运输货物质量监控系统，其中，所述运输终端传感器包括
GPS模块，设置在所述货箱上用于采集所述货箱的位置坐标信息；
温湿度传感器，设置在所述货箱内用于采集货箱内的环境温度信息；
光敏传感器，设置在所述货箱内用于采集货箱内光暗变化信息；
重量传感器，设置在所述货箱内用于采集所述货物的重量变化信息。
所述的基于物联网的运输货物质量监控系统，其中，所述货箱实时数据包括：货箱实时位置坐标数据、货箱内温湿度数据、货箱内光暗变化数据、货箱内货物重量数据。
所述的基于物联网的运输货物质量监控系统，其中，所述服务器包括：
货箱信息数据库，用于预先存储货箱状态与预设货箱数据的对应表；
判别模块，用于将所接收的货箱实时数据根据所述货箱信息数据库中的相应信息进行比对，得出货箱当前状态结果； 
接收模块，用于接收所述运输终端处理器发送的货箱实时数据，将所接收到的数据解析并发送给所述判别模块。
所述的基于物联网的运输货物质量监控系统，其中，所述预设货箱数据包括货物名称、货箱编码、运输始发地或目的地、货箱预定运输路线、货物总重量，货箱预设环境数据。
一种利用如上所述的基于物联网的运输货物质量监控系统对运输货物进行质量监控的方法，其中，所述方法包括：
A、在货物运输过程中，所述运输终端传感器采集货箱实时信息；
B、所述运输终端处理器获取该货箱实时信息形成货箱实时数据并将其通过无线通讯网络发送给所述服务器；
C、所述服务器将所接收的货箱实时数据与预先存储在货箱信息数据库中的货箱状态与预设货箱数据的对应表进行比对，确定货箱的当前状态；
所述的基于物联网的运输货物质量监控方法，其中，所述步骤A具体为：
在货物运输过程中，所述GPS模块定时采集所述货箱的实时位置信息；
当所述货箱内部环境变化时，所述温湿度传感器采集到温湿度变化信息；
当所述货箱内部明暗变化时，所述光敏传感器采集到光线变化信息；
当所述货箱内货物重量发生改变时，所述重量传感器采集到货物重量变化信息；
所述的基于物联网的运输货物质量监控方法，其中，所述步骤C具体为：
所述服务器将所接收的货箱实时位置坐标数据与所述货箱信息数据库中存储的的运输始发地/目的地或货箱预定运输路线数据进行比对，若比对不一致，则得出货箱当前状态为货物运输偏离预定运输路线或未到指定目的地；
所述服务器将所接收的货箱内温湿度数据与所述货箱信息数据库中存储的货箱预设环境数据进行比对，若比对不一致，则得出货箱当前状态为货箱内环境改变；
所述服务器将所接收的货箱内光暗变化数据与所述货箱信息数据库中存储的相应数据进行比对，若比对不一致，则得出货箱当前状态为货箱被打开；
所述服务器将所接收的货箱内货物重量数据与所述货箱信息数据库中存储的货物总重量数据进行比对，若比对不一致，则得出货箱当前状态为货物异常或货箱异常；
所述的基于物联网的运输货物质量监控方法，其中，所述服务器将所接收的货箱内温湿度数据与所述货箱信息数据库中存储的货箱预设环境数据进行比对具体为：所述货箱预设环境数据为货箱预设环境阈值，所述服务器将所接收的货箱内温湿度数据与所述货箱预设环境阈值进行比对，若超出阈值，则得出货箱当前状态为货箱内环境改变；
所述服务器将所接收的货箱内货物重量数据与所述货箱信息数据库中存储的货物总重量数据进行比对具体为：所述货物总重量数据为货物总重量阈值，所述服务器将所接收的货箱内货物重量数据与所述货物总重量阈值进行比对，若超出阈值，则得出货箱当前状态为货物异常或货箱异常。
所述的基于物联网的运输货物质量监控方法，其中，所述货箱上还设置与所述运输端服务器连接的指令接收模块，
当所述服务器得出货箱当前状态为货物运输偏离预定运输路线或未到指定目的地时，所述服务器发送指令到所述指令接收模块，使所述运输端处理器控制GPS模块提高其位置坐标数据采集频度。
有益效果：本发明提供一种基于物联网的运输货物质量监控方法及系统，通过远程服务器接收途中货箱发送的实时信息，实现了对运输货物的不间断监控，保证了货箱的在途安全及货物的运输质量，方便了用户对货物运输的调控和监管。
附图说明
图1为本发明的基于物联网的运输货物质量监控系统的原理框图。
图2为本发明的基于物联网的运输货物质量监控系统中服务器的原理框图。
图3为本发明的基于物联网的运输货物质量监控方法流程图。
图4为本发明的较佳实施例中运输端传感器与处理器的连接示意图。
具体实施方式
本发明提供一种基于物联网的运输货物质量监控方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所述的一种基于物联网的运输货物质量监控系统，用于监控所运输货物的质量及状态，所述系统包括：
运输终端传感器，设置在装载货物的货箱上用于采集货箱实时信息；其中，所述运输终端传感器包括
GPS模块110，设置在所述货箱上用于采集所述货箱的位置坐标信息；主要是定位人为事故发生的时间、地点。和货箱失窃后的追踪。
温湿度传感器120，设置在所述货箱内用于采集货箱内的环境温度信息；
光敏传感器130，设置在所述货箱内用于采集货箱内光暗变化信息；
重量传感器140，设置在所述货箱内用于采集所述货物的重量变化信息。
通过上述各类传感器所采集的货箱及货物的信息传输到运输端处理器后，运输端处理器将其处理成货箱实时数据，该货箱实时数据具体包括：货箱实时位置坐标数据、货箱内温湿度数据、货箱内光暗变化数据、货箱内货物重量数据。
运输终端处理器200，用于获取所述传感器采集的货箱实时信息形成货箱实施数据并将该货箱实时数据发送至服务器；
服务器300，用于接收所述货箱实时数据并根据该货箱实时数据对当前货箱运载的货物的质量及状态进行判断得出货箱当前状态；
所述传感器与运输终端处理器连接，所述运输终端处理器通过无线网络与所述服务器通信连接。
如图2所示的较佳实施例中，所述服务器包括：
货箱信息数据库310，用于预先存储货箱状态与预设货箱数据的对应表；其中，所述预设货箱数据包括货物名称、货箱编码、运输始发地或目的地、货箱预定运输路线、货物总重量，货箱预设环境数据。
在货箱运输货物之前，预先将货物名称、类型以及对应的货箱信息录入到货箱信息数据库中，同时该货物所需的环境数据，比如温湿度信息也一同录入，而这一数据对于需冷藏货物是必须的。另外，将货箱的预定运输路线也输入到数据库中，方便之后对货箱运输路线的监控。
判别模块320，用于将所接收的货箱实时数据根据所述货箱信息数据库中的相应信息进行比对，得出货箱当前状态结果； 
接收模块330，用于接收所述运输终端处理器发送的货箱实时数据，将所接收到的数据解析并发送给所述判别模块。
较佳实施例中，所述服务器还包括指令发送模块，通过指令发送模块向在途货箱发送指令，而货箱上相应设置有指令接受模块，接收指令后通过运输端处理器的处理对指令作出反应。
如图3所示的一种利用如上所述的基于物联网的运输货物质量监控系统对运输货物进行质量监控的方法，其中，所述方法包括：
S100、在货物运输过程中，所述运输终端传感器采集货箱实时信息；
上述步骤具体为：在货物运输过程中，所述GPS模块定时采集所述货箱的实时位置信息；
当所述货箱内部环境变化时，所述温湿度传感器采集到温湿度变化信息；
当所述货箱内部明暗变化时，所述光敏传感器采集到光线变化信息；
当所述货箱内货物重量发生改变时，所述重量传感器采集到货物重量变化信息；
S200、所述运输终端处理器获取该货箱实时信息形成货箱实时数据并将其通过无线通讯网络发送给所述服务器；
S300、所述服务器将所接收的货箱实时数据与预先存储在货箱信息数据库中的货箱状态与预设货箱数据的对应表进行比对，确定货箱的当前状态；
上述步骤步骤具体为：所述服务器将所接收的货箱实时位置坐标数据与所述货箱信息数据库中存储的的运输始发地/目的地或货箱预定运输路线数据进行比对，若比对不一致，则得出货箱当前状态为货物运输偏离预定运输路线或未到指定目的地。
GPS模块获取货箱当前位置坐标后经处理器发送到远端服务器，服务器接收该坐标数据后将其与货箱信息数据库中存储的货箱预定运输路线进行比对，若该坐标数据位于所述货箱预定运输路线上，则表明货箱运输未偏离预定路线，若坐标数据不在该货箱预定运输路线上，则表明货箱运输已偏离预定路线。较佳的是，当所述服务器得出货箱当前状态为货物运输偏离预定运输路线或未到指定目的地时，所述服务器发送指令到所述指令接收模块，使所述运输端处理器控制GPS模块提高其位置坐标数据采集频度。从而使服务器能够加强对该偏离预定路线的货箱的位置监控。当接收的GPS模块的两次的位置坐标数据相同，说明该货箱运输停止，服务器对该运输停止的坐标数据进行分析，若判定该坐标数据位于高速路休息点，则不做处理，若判定该坐标数据位于高速路上，则向指令接收模块发送警示指令，货箱上较佳的是设置有警报装置，运输端处理器接收到警示指令后启动警报装置报警。同时服务器中也会存储当前货箱的运输司机的联系方式，在发出警示指令的同时自动拨打司机的手机，向司机发送录音，提示司机该处位置不能随意停车。
所述服务器将所接收的货箱内温湿度数据与所述货箱信息数据库中存储的货箱预设环境数据进行比对，若比对不一致，则得出货箱当前状态为货箱内环境改变；进一步地，所述服务器将所接收的货箱内温湿度数据与所述货箱信息数据库中存储的货箱预设环境数据进行比对具体为：所述货箱预设环境数据为货箱预设环境阈值，所述服务器将所接收的货箱内温湿度数据与所述货箱预设环境阈值进行比对，若超出阈值，则得出货箱当前状态为货箱内环境改变。
对于需要特殊保藏环境的货物，需要在货物运输前在服务器汇总录入货物所需的环境数据，一般设定一定的阈值，比如货箱内温度不能高于15℃，货箱内湿度不能低于90%等，当温湿度传感器感觉到货箱内温湿环境的变化时，就会将该环境数据采集，服务器接收该环境数据后将其与预设的环境数据阈值进行比较，若未超出阈值，则不做处理，若超出阈值，则说明货箱有问题，货物质量会受到影响，则服务器发出警示指令，运输端处理器接收到警示指令后启动警报装置报警。同时自动拨打司机的手机，向司机发送录音，提示司机货箱出现问题，货箱内环境改变。
所述服务器将所接收的货箱内光暗变化数据与所述货箱信息数据库中存储的相应数据进行比对，若比对不一致，则得出货箱当前状态为货箱被打开。
光敏传感器感受到光线变化时，说明当前货箱被打开，则光敏传感器接收该信息，服务器获取该数据后并进一步获取货箱当前位置坐标，若该位置坐标不是预先设定的货箱打开的位置坐标，则服务器判定当前货箱为违规打开或不正常打开。则服务器发出警示指令并同时告知司机该位置不能进行货箱打开操作。
所述服务器将所接收的货箱内货物重量数据与所述货箱信息数据库中存储的货物总重量数据进行比对，若比对不一致，则得出货箱当前状态为货物异常或货箱异常；进一步地，所述服务器将所接收的货箱内货物重量数据与所述货箱信息数据库中存储的货物总重量数据进行比对具体为：所述货物总重量数据为货物总重量阈值，所述服务器将所接收的货箱内货物重量数据与所述货物总重量阈值进行比对，若超出阈值，则得出货箱当前状态为货物异常或货箱异常。
若运输过程中出现事故，导致货箱侧翻等现象，则重量传感器第一时间感受到重量变化，则将该重量变化数据发送至服务器，服务器接收该数据后立即获取当前货箱的位置数据，将该信息进行显示并提示用户进行处理。
如图4所示，本发明的基于物联网的运输货物质量监控系统由震动感受器处理电路和环境感受器处理电路构成。
在震动感受器处理电路中，重量传感器14受到货品重力，由放大及滤波单元15将电路信号放大传给A/D转换单元16。A/D转换单元将电路信息转为数字信息，交给中央处理器21。当货箱倒立放置或者货箱高空抛下时候，重量传感器14感受到的重量异常，中央处理器21得到的数据不在阈值内。这是就会将数字信号转换为射频信号通过射频天线40传到服务器中。
环境感受器处理电路，主要感受在箱中的温湿度。在货箱遭受暴晒，雨淋等人为损害时候，箱中温湿度将改变，温湿度模块12将自动记录这一时段的温湿度信息。由中央处理器22将数字信息转为射频信号经过射频天线40传输到网络以及服务器。其中GPS模块11主要是定位人为事故发生的时间、地点。和货箱失窃后的追踪。
当货箱被打开。箱中光敏模块13感受光线，立即驱动程序，告知服务器该货箱在何处，何时被打开。
本发明提供一种基于物联网的运输货物质量监控方法及系统，通过远程服务器接收途中货箱发送的实时信息，实现了对运输货物的不间断监控，保证了货箱的在途安全及货物的运输质量，方便了用户对货物运输的调控和监管。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的运输货物质量监控系统，用于监控所运输货物的质量及状态，其特征在于，所述系统包括：
运输终端传感器，设置在装载货物的货箱上用于采集货箱实时信息；
运输终端处理器，用于获取所述传感器采集的货箱实时信息形成货箱实施数据并将该货箱实时数据发送至服务器；
服务器，用于接收所述货箱实时数据并根据该货箱实时数据对当前货箱运载的货物的质量及状态进行判断得出货箱当前状态；
所述传感器与运输终端处理器连接，所述运输终端处理器通过无线网络与所述服务器通信连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的运输货物质量监控系统，其特征在于，所述运输终端传感器包括：
GPS模块，设置在所述货箱上用于采集所述货箱的位置坐标信息；
温湿度传感器，设置在所述货箱内用于采集货箱内的环境温度信息；
光敏传感器，设置在所述货箱内用于采集货箱内光暗变化信息；
重量传感器，设置在所述货箱内用于采集所述货物的重量变化信息。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的运输货物质量监控系统，其特征在于，所述货箱实时数据包括：货箱实时位置坐标数据、货箱内温湿度数据、货箱内光暗变化数据、货箱内货物重量数据。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的运输货物质量监控系统，其特征在于，所述服务器包括：
货箱信息数据库，用于预先存储货箱状态与预设货箱数据的对应表；
判别模块，用于将所接收的货箱实时数据根据所述货箱信息数据库中的相应信息进行比对，得出货箱当前状态结果； 
接收模块，用于接收所述运输终端处理器发送的货箱实时数据，将所接收到的数据解析并发送给所述判别模块。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的运输货物质量监控系统，其特征在于，所述预设货箱数据包括货物名称、货箱编码、运输始发地或目的地、货箱预定运输路线、货物总重量，货箱预设环境数据。
6.一种利用如权利要求1-5任一项所述的基于物联网的运输货物质量监控系统对运输货物进行质量监控的方法，其特征在于，所述方法包括：
A、在货物运输过程中，所述运输终端传感器采集货箱实时信息；
B、所述运输终端处理器获取该货箱实时信息形成货箱实时数据并将其通过无线通讯网络发送给所述服务器；
C、所述服务器将所接收的货箱实时数据与预先存储在货箱信息数据库中的货箱状态与预设货箱数据的对应表进行比对，确定货箱的当前状态。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的运输货物质量监控方法，其特征在于，所述步骤A具体为：
在货物运输过程中，所述GPS模块定时采集所述货箱的实时位置信息；
当所述货箱内部环境变化时，所述温湿度传感器采集到温湿度变化信息；
当所述货箱内部明暗变化时，所述光敏传感器采集到光线变化信息；
当所述货箱内货物重量发生改变时，所述重量传感器采集到货物重量变化信息。
8.根据权利要求7所述的基于物联网的运输货物质量监控方法，其特征在于，所述步骤C具体为：
所述服务器将所接收的货箱实时位置坐标数据与所述货箱信息数据库中存储的的运输始发地/目的地或货箱预定运输路线数据进行比对，若比对不一致，则得出货箱当前状态为货物运输偏离预定运输路线或未到指定目的地；
所述服务器将所接收的货箱内温湿度数据与所述货箱信息数据库中存储的货箱预设环境数据进行比对，若比对不一致，则得出货箱当前状态为货箱内环境改变；
所述服务器将所接收的货箱内光暗变化数据与所述货箱信息数据库中存储的相应数据进行比对，若比对不一致，则得出货箱当前状态为货箱被打开；
所述服务器将所接收的货箱内货物重量数据与所述货箱信息数据库中存储的货物总重量数据进行比对，若比对不一致，则得出货箱当前状态为货物异常或货箱异常。
9.根据权利要求8所述的基于物联网的运输货物质量监控方法，其特征在于，所述服务器将所接收的货箱内温湿度数据与所述货箱信息数据库中存储的货箱预设环境数据进行比对具体为：所述货箱预设环境数据为货箱预设环境阈值，所述服务器将所接收的货箱内温湿度数据与所述货箱预设环境阈值进行比对，若超出阈值，则得出货箱当前状态为货箱内环境改变；
所述服务器将所接收的货箱内货物重量数据与所述货箱信息数据库中存储的货物总重量数据进行比对具体为：所述货物总重量数据为货物总重量阈值，所述服务器将所接收的货箱内货物重量数据与所述货物总重量阈值进行比对，若超出阈值，则得出货箱当前状态为货物异常或货箱异常。
10.根据权利要求8所述的基于物联网的运输货物质量监控方法，其特征在于，所述货箱上还设置与所述运输端服务器连接的指令接收模块，
当所述服务器得出货箱当前状态为货物运输偏离预定运输路线或未到指定目的地时，所述服务器发送指令到所述指令接收模块，使所述运输端处理器控制GPS模块提高其位置坐标数据采集频度。
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