CN103905567A - 自发电的包裹实时跟踪系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自发电的包裹实时跟踪系统，其包括包裹信息采集终端、移动通信终端以及远程服务器；包裹信息采集终端包括多个传感器，用于采集包裹的状态信息；中央处理器，和多个传感器连接，用于接收、处理包裹的状态信息；第一无线通信模块，为短距离通信模块，用于发送包裹的状态信息；电池模块，用于提供工作电源；震动自发电模块，和电池模块连接，用于利用震动产生电能并输送至电池模块；移动通信终端包括：第二无线通信模块，和第一无线通信模块通信连接；第三无线通信模块，为远距离通信模块，和第二无线通信模块、远程服务器通信连接，用于将包裹的状态信息发送至远程服务器。本发明可以实时跟踪包裹状态，并且可以自发电。

Description

自发电的包裹实时跟踪系统

 

技术领域

本发明涉及货物传输技术领域，具体而言，本发明特别涉及一种自发电的包裹实时跟踪系统。

 

背景技术

目前，很多货物在运输途中时常发生毁损、失效、失窃等事故，例如，包裹运输过程缺乏监控，很多包裹收到之后才发现已经损坏；需要低温保存的药品，收到之后才发现失效；军火运输包裹被人劫持等。

鉴于此，业界开发了一种包裹追踪技术，其用于实时跟踪车辆运输的包裹，实现全过程的实时监控，监控包裹的拆开、跌破、跌撞、摔破、温度过高、湿度过高、自由落体等包裹的异常动作。但是实践表明，该技术存在以下几个不足：

必须要有车载终端，也就是说，该技术结构复杂，主要涉及3个模块：包裹内部的信息采集终端、车载终端、远程服务端。而且信息采集终端必须与车载终端通信之后，才能把信息传送给远程服务端，无法做到实时跟踪。

当包裹不在车上的时候，无法监控包裹的实际情况。包裹从车上取下，物流人员，例如快递员，拿着包裹给客户的这个过程，无法实时上传和跟踪包裹信息。

此外，目前的包裹信息采集终端还存在以下缺陷：

必须带电池，给包裹信息采集终端上的传感器、处理模块或是通信模块等供电。

一旦电池失效或是不及时充电，无电源供给，将导致整个信息采集终端或是传感器无法供电，整套系统瘫痪。

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种自发电的包裹实时跟踪系统，以解决现有技术存在的结构不灵活、无法全程实时追踪包裹以及包裹可能无电源供给导致系统瘫痪的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种自发电的包裹实时跟踪系统，其技术方案如下：

一种自发电的包裹实时跟踪系统，其包括用于采集包裹状态信息的包裹信息采集终端、用于接收并转发包裹状态信息的移动通信终端以及用于收集、整理、分析、提供查询包裹状态信息的远程服务器；所述包裹信息采集终端包括：多个传感器，用于采集包裹的多方面状态信息；中央处理器，和所述多个传感器连接，用于接收、处理包裹的状态信息；第一无线通信模块，为短距离通信模块，和所述中央处理器连接，用于发送包裹的状态信息；电池模块，至少和所述中央处理器连接，用于提供工作电源；震动自发电模块，和所述电池模块连接，用于利用震动产生电能并输送至所述电池模块；所述移动通信终端包括：第二无线通信模块，为短距离通信模块，和所述第一无线通信模块通信连接；第三无线通信模块，为远距离通信模块，和所述第二无线通信模块、远程服务器通信连接，用于将包裹的状态信息发送至所述远程服务器。

在上述自发电的包裹实时跟踪系统的一种优选实施方式中，所述电池模块包括超级电容和可充电电池。

在上述自发电的包裹实时跟踪系统的一种优选实施方式中，所述震动自发电模块包括依次连接的压电换能器或震动换能器、多倍压整流电路、稳压充电电路，所述压电换能器或震动换能器用于利用环境的震动产生电能，所述多倍压整流电路用于所述压电换能器或震动换能器产生的电能进行多倍升压、整流，所述稳压充电电路用于为所述电池模块充电。

在上述自发电的包裹实时跟踪系统的一种优选实施方式中，所述多个传感器包括：干簧管传感器，用于检测包裹打开与否；三轴加速度传感器，用于检测包裹的运动信息。

在上述自发电的包裹实时跟踪系统的一种优选实施方式中，所述多个传感器还包括：湿度传感器，用于检测包裹所处环境的湿度；温度传感器，用于检测包裹所处环境的温度；压力传感器，用于检测包裹承受的大气压力；光传感器，用于检测包裹打开之后的光感。

在上述自发电的包裹实时跟踪系统的一种优选实施方式中，所述第一无线通信模块、第二无线通信模块为蓝牙通信模块。

在上述自发电的包裹实时跟踪系统的一种优选实施方式中，所述第三无线通信模块为GPRS、WIFI、3G或4G通信模块。

在上述自发电的包裹实时跟踪系统的一种优选实施方式中，所述移动通信终端包括用于检测包裹经纬度信息的GPS模块。

在上述自发电的包裹实时跟踪系统的一种优选实施方式中，所述移动通信终端为智能手机。

在上述自发电的包裹实时跟踪系统的一种优选实施方式中，所述服务器为WEB服务器。

分析可知，本发明省略现有技术的车载终端这个必须的硬件，可以使用快递员的智能手机代替，使用智能手机实现和远程服务器的对接、通信，节约成本，同时智能手机无处不在，方便快捷。

此外，本发明可以自发电，向各传感器等部件提供工作电源，无需额外设置电池，实现真正意义上的实时跟踪。

 

附图说明

图1为本发明优选实施例的原理框图；

图2为本发明优选实施例的震动自发电模块的原理结构示意图。

 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明优选实施例用于采集包裹状态信息的包裹信息采集终端1、用于接收并转发包裹状态信息的移动通信终端2以及用于收集、整理、分析、提供查询包裹状态信息的远程服务器3。

具体而言，包裹信息采集终端1包括多个传感器、中央处理器11、第一无线通信模块18、震动自发电模块19、电池模块100，多个传感器用于采集包裹的多方面状态信息，例如打开、抛掷等。中央处理器11和多个传感器连接，用于接收、处理包裹的状态信息，其优选为一单片机。第一无线通信模块18为短距离通信模块，例如蓝牙通信模块、RFID通信模块等，和中央处理器11连接，用于发送包裹的状态信息。电池模块100和传感器、中央处理器11、第一无线通信模块18等连接，用于向此类用电部件提供工作电源。震动自发电模块19和电池模块100连接，用于利用震动产生电能并输送至电池模块。

如图2所示，电池模块40为超级电容和可充电电池。震动自发电模块19包括依次串联连接的压电换能器10（或震动换能器）、多倍压整流电路20、稳压充电电路30，压电换能器10（或震动换能器）放入包裹内部的包裹信息采集终端1，通过汽车运输颠簸震动，压电换能器10（或震动换能器）而产生电压，多倍压整流电路20对电压进行多倍升压、整流后，经稳压充电电路30为电池模块40的超级电容和可充电电池进行充电。

需要快递的包裹在车辆、飞机或是轮船等运输过程中，必然产生震动。震动自发电模块19正是通过采集汽车等交通工具在运输过程中产生的震动能量，将这些能力汇集起来，转换成电能，并向外输出至电池模块40。

在功耗很低的情况下，包裹信息采集终端1甚至不需要带电池，震动自发电模块19直接就可以供电使包裹跟踪系统正常运行。考虑到极端的静止过程，本优选实施例选择在包裹信息采集终端1设置有可充电电池等，比如锂电池等。借此，本优选实施例将汽车等交通运输工具的震动转换为丰富能量，给包裹内的电池充电，以将这些存储起来。如果遇到无震动自发电的情况下，可以使用电池模块40的电量，持续为包裹信息采集终端1供电。

可见，包裹信息采集终端1可以不必充电，或者延长实时跟踪系统整体的工作时间。

移动通信终端2包括第二无线通信模块21、第三无线通信模块22、GPS模块23。第二无线通信模块21为短距离通信模块，和第一无线通信模块18通信连接。第三无线通信模块22为远距离通信模块，其和第二无线通信模块21、远程服务器3通信连接，用于将包裹的状态信息发送至远程服务器3。GPS模块23用于检测包裹经纬度信息，并将该经纬度信息发送至与其连接的第三无线通信模块22，第三无线通信模块22再发送至远程服务器3，供用户查询、利用。优选的是，移动通信终端2为安装有APP应用的一智能移动电话（智能手机），其上的第三无线通信模块22为GPRS、WIFI、3G或4G通信模块。当然，移动通信终端2也可以是平板电脑等。远程服务器3则为一WEB服务器。

优选地，在包裹信息采集终端1中，多个传感器包括干簧管传感器12、三轴加速度传感器13、湿度传感器14、温度传感器15、压力传感器16、光传感器17。具体地，干簧管传感器12用于检测包裹打开与否。三轴加速度传感器13用于检测包裹的运动信息。湿度传感器14用于检测包裹所处环境的湿度。温度传感器15用于检测包裹所处环境的温度。压力传感器16用于检测包裹承受的大气压力。光传感器17用于检测包裹打开之后的光感。

本领域技术人员应该理解的是，在包裹信息采集终端1中，其可以包括更多种类的传感器，以更全面的检测包裹的状态信息，例如气体传感器、用于检测在飞机上所处姿态的倾斜传感器、用于检测运输途中碰撞情形的碰撞挤压传感器。

优选地，第一无线通信模块18、第二无线通信模块21为蓝牙通信模块，如NRF905无线通讯模块。蓝牙技术功耗很低，只要能够和快递员随身携带的智能手机通信即可。

概况而言，包裹信息采集终端1实现的功能是：

1、包裹开箱检测：通过干簧管传感器12检测包裹是否被打开，干簧管传感器12将检测到的包裹状态信息发送到中央处理器11上进行相应的数据处理后，通过第一无线通信模块18发送到移动通信终端2。

2、包裹受撞击或高处堕落检测：通过三轴加速度传感器13采集相关数据，并且三轴加速度传感器13采集到的数据通过中央处理器11进行处理后，通过第一无线通信模块18发送到移动通信终端2。

3、包裹丢失检测：由于包裹信息采集终端1通过第一无线通信模块18与移动通信终端2进行无线通讯连接，因此当包裹丢失时，包裹信息采集终端1和移动通信终端2之间的通信就会中断，此时移动通信终端2就会做出相应的处理。

4、温度、湿度、压力、自由落体、被拆开光感等检测。

各类传感器的信息不涉及人为操作，因此能够提高信息的精确性，进而大大提高人们对信息的信任度。

概况而言，移动通信终端2实现的功能是：

1、经纬度信息采集：通过GPS模块23进而采集经纬度信息。

2、获取包裹信息：可以通过智能手机的条形码扫描对包裹上的条码进行扫描等方式获取包裹的物流单号等。

3、获取快递人员信息：移动通信终端2和快递员一一对应，用户可以知道包裹由某一具体快递员负责。

4、数据处理与传输：移动通信终端2对经纬度信息、条形码扫描器获取的信息以及由包裹信息采集终端1传来的状态信息进行及时准确的处理和记录，然后通过GPRS/WIFI/3G等方式将数据上传至远程服务器3。远程服务器3能够实时显示包裹的地理位置、显示各种警报信息以及显示包裹途经的路线轨迹，另外，通过远程服务器3，人们能够对包裹寄送情况的满意程度进行评价和建议。

综上，本发明能够获取包裹的状态信息和位置信息，并且将获取的状态信息和位置信息实时发送至远程服务终端，这样通过远程服务终端，人们就能查看包裹的实时状态信息和实时位置信息，进而实现对包裹进行实时跟踪监控，再无车载终端之局限。由此可知，本发明能为人们带来大大的便利，而且能够提高信息的精确性、及时性以提高人们对信息的信任度。

当然，本发明还有一个非常重要的优点，具体如下：

如果功耗很低，则无需使用电池，即可自行供电，实现实时跟踪系统的运转。如果带有电池和充电模块，则可以在平时运输过程中自己发电，产生的电量可以给电池充电，极大延长实时跟踪系统的使用时间。从供电的角度，实现真正的实时跟踪，而不用担心系统电源失效。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种自发电的包裹实时跟踪系统，其特征在于，包括用于采集包裹状态信息的包裹信息采集终端、用于接收并转发包裹状态信息的移动通信终端以及用于收集、整理、分析、提供查询包裹状态信息的远程服务器；

所述包裹信息采集终端包括：

多个传感器，用于采集包裹的多方面状态信息；

中央处理器，和所述多个传感器连接，用于接收、处理包裹的状态信息；

第一无线通信模块，为短距离通信模块，和所述中央处理器连接，用于发送包裹的状态信息；

电池模块，至少和所述中央处理器连接，用于提供工作电源；

震动自发电模块，和所述电池模块连接，用于利用震动产生电能并输送至所述电池模块；

所述移动通信终端包括：

第二无线通信模块，为短距离通信模块，和所述第一无线通信模块通信连接；

第三无线通信模块，为远距离通信模块，和所述第二无线通信模块、远程服务器通信连接，用于将包裹的状态信息发送至所述远程服务器。

2.根据权利要求1所述的自发电的包裹实时跟踪系统，其特征在于，所述电池模块包括超级电容和可充电电池。

3.根据权利要求1所述的自发电的包裹实时跟踪系统，其特征在于，所述震动自发电模块包括依次连接的压电换能器或震动换能器、多倍压整流电路、稳压充电电路，所述压电换能器或震动换能器用于利用环境的震动产生电能，所述多倍压整流电路用于所述压电换能器或震动换能器产生的电能进行多倍升压、整流，所述稳压充电电路用于为所述电池模块充电。

4.根据权利要求1所述的自发电的包裹实时跟踪系统，其特征在于，所述多个传感器包括：

干簧管传感器，用于检测包裹打开与否；

三轴加速度传感器，用于检测包裹的运动信息。

5.根据权利要求4所述的自发电的包裹实时跟踪系统，其特征在于，所述多个传感器还包括：

湿度传感器，用于检测包裹所处环境的湿度；

温度传感器，用于检测包裹所处环境的温度；

压力传感器，用于检测包裹承受的大气压力；

光传感器，用于检测包裹打开之后的光感。

6.根据权利要求1所述的自发电的包裹实时跟踪系统，其特征在于，所述第一无线通信模块、第二无线通信模块为蓝牙通信模块。

7.根据权利要求1所述的自发电的包裹实时跟踪系统，其特征在于，所述第三无线通信模块为GPRS、WIFI、3G或4G通信模块。

8.根据权利要求1所述的自发电的包裹实时跟踪系统，其特征在于，所述移动通信终端包括用于检测包裹经纬度信息的GPS模块。

9.根据权利要求1所述的自发电的包裹实时跟踪系统，其特征在于，所述移动通信终端为智能手机。

10.根据权利要求1所述的自发电的包裹实时跟踪系统，其特征在于，所述服务器为WEB服务器。

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