CN104734863A - 可循环物流器具的电源管理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可循环物流器具的电源管理方法及装置，可循环物流器具包括周期性地发送广播帧的无线信标部和提供电力的电源部，广播帧至少包括无线信标部的唯一标识及电量信息，包括以下步骤：当可循环物流器具的电源部的电量不足时，发送含有电量不足信息的广播帧；终端接收广播帧，将电量不足的可循环物流器具的无线信标部的唯一标识作为上传信息上传到云端服务器；以及云端服务器根据上传信息向终端发出维护指令。通过本发明，可以方便且及时地对可循环物流器具进行电源管理，提高使用寿命。

Description

可循环物流器具的电源管理方法及装置

技术领域

本发明涉及物流领域，特别涉及一种可循环物流器具的电源管理方法及装置。

背景技术

在物流领域，经常会对可循环物流器具进行追踪。RFID(射频标签)技术在智能化物流领域是常见的货物/器具追踪实施手段，尤其是有源RFID针对中等距离的设备/器具追踪有良好的效果。当前有源RFID技术(即内置芯片自带电源的无线射频识别技术)对产品进行识别时，产品内置芯片的电源的电量一旦耗尽，更换电源非常困难，特别是电源无法取出来的情况下。内置电源的续航时间较短，能够维持不间断广播特征信号的时间一般为2年左右，对于使用时间较长的可循环物流容器，使用周期一般为8年左右，电源续航时间远小于产品的使用周期。目前为止，没有一种大批量应用于可循环物流容器识别的电源管理方案。另外，对于可循环物流器具也可以基于iBeacon技术来代替RFID，iBeacon协议是苹果公司开发的一种通过低功耗蓝牙(BLE)进行十分精确的微定位的协议，从IOS7.0和安卓4.3开始得到支持。通过此技术，设备可以接收一定范围由其他iBeacons发出来的信号，同时也可以把自身的信息在一定范围内传给其他用户。但此时仍然存在着上述电源续航时间远小于产品的使用周期的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可循环物流器具的电源管理方法及装置，可以方便且及时地对可循环物流器具进行电源管理，提高使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种可循环物流器具的电源管理方法，可循环物流器具包括周期性地发送广播帧的无线信标部和提供电力的电源部，广播帧至少包括无线信标部的唯一标识及电量信息，包括以下步骤：当可循环物流器具的电源部的电量不足时，发送含有电量不足信息的广播帧；终端接收广播帧，将电量不足的可循环物流器具的无线信标部的唯一标识作为上传信息上传到云端服务器；以及云端服务器根据上传信息向终端发出维护指令。

本发明的实施方式还公开了一种可循环物流器具的电源管理装置，可循环物流器具包括周期性地发送广播帧的无线信标部和提供电力的电源部，广播帧至少包括无线信标部的唯一标识及电量信息，包括：发送单元，用于当可循环物流器具的电源部的电量不足时，发送含有电量不足信息的广播帧；上传单元，用于使终端接收广播帧，将电量不足的可循环物流器具的无线信标部的唯一标识作为上传信息上传到云端服务器；以及维护单元，用于使云端服务器根据上传信息向终端发出维护指令。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

可循环物流器具一旦电量低下立即会被终端所发现，云端服务器指挥进行维护，可以方便且及时地对可循环物流器具进行电源管理，提高使用寿命。

进一步地，以位于可循环物流器具上的提示部进行电量不足的提示，从而提高了提示准确率和效率。

进一步地，可循环物流器具被堆叠为多个垛，对每个垛中的一个可循环物流器具进行充电的话，该垛中的所有可循环物流器具都被充电，从而成倍地提高了充电效率。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中可循环物流器具的电源管理方法的流程示意图。

图2是本发明第一实施方式中可循环物流器具的堆叠方式的示意图。

图3是图2中的堆叠方式中的单个可循环物流器具的折叠时和直立时的连线图。

图4是图3中的连线中弹片式连接的放大示意图。

图5是图3中的连线中外接导线或接插件连接的放大示意图。

图6是图3中的电磁吸附式连接的放大示意图。

图7是是图2中的堆叠方式中的单个可循环物流器具的内部电路图。

图8是图2中的堆叠方式用于充电过程的示意图。

图9是图8中的充电过程为太阳能充电时的示意图。

图10是本发明第一实施方式中可循环物流器具的提示部的局部放大图。

图11是本发明第二实施方式中可循环物流器具的电源管理装置的结构示意图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明第一实施方式涉及一种可循环物流器具的电源管理方法。可循环物流器具包括周期性地发送广播帧的无线信标部和提供电力的电源部，广播帧至少包括无线信标部的唯一标识及电量信息。优选地，无线信标部是基于以下协议中的一种协议的芯片：RFID、Zigbee(紫蜂)、蓝牙、WiFi、iBeacon。当然，无线信标部也可以是基于其他协议的芯片，对此并不作限定。图1是该电源管理方法的流程示意图。

如图1所示，该无线识别方法包括以下步骤：

在步骤S101中，当可循环物流器具的电源部的电量不足时，发送含有电量不足信息的广播帧。发送电量不足信息的广播帧的方式可以采用多种方式。一种优选的方式为，改变电量不足的可循环物流器具上的无线信标部所发送的广播帧中的电量信息，从而对电量不足的可循环物流器具进行标记。例如，当无线信标部是基于iBeacon协议的芯片时，广播帧的结构为：UUID域、Major域、Minor域、RSSI域。其中，UUID(全球唯一识别码)域为设备唯一编号，即无线信标部的唯一标识，RSSI域为无线信号强度信息，指示接收设备收到的节点信号强弱值，剩余的Major域和Minor域为动态信息域，根据域内编码信息，可以包含各种信息。此时将广播帧中的一个特定位(例如Major域中的最高位)初始设为0，将其作为电量信息，如果0改变为1即进行了标记，表示电量不足。

优选地，可循环物流器具还包括进行电量不足的提示的提示部。如图10所示，在可循环物流器具上具有指示灯作为提示部。例如在位于器具上的对角方向有两个LED的指示灯，当电量不足时开始发光(比如变为红色)。

此后进入步骤S102，终端接收广播帧，将电量不足的可循环物流器具的无线信标部的唯一标识作为上传信息上传到云端服务器。仍然以上述的情况为例，终端，例如是属于可循环物流器具的维护方的广播信号接收机。通过接收广播帧能够获知有多少可循环物流器具上的无线信标部所发送的广播帧中的Major域中的最高位由0变成了1，从而这些可循环物流器具明显就是电量不足的可循环物流器具，它们的无线信标部的唯一标识(UUID)被上传到云端服务器。

此后进入步骤S103，云端服务器根据上传信息向终端发出维护指令。仍然以上述的情况为例，云端服务器接收到了那些电量不足的可循环物流器具的无线信标部的唯一标识(UUID)之后，发出维护指令，指挥维护方进行处理(维护)。

优选地，维护方的维护人员根据终端所接收到的维护指令所进行的处理(维护)可以采用多种方式，例如对电源部进行更换，或者进行充电等等。优选地，根据维护指令对电量不足的可循环物流器具进行充电。

在进行充电的过程中，优选为可循环物流器具被堆叠为多个垛，对每个垛中的一个可循环物流器具进行充电的话，该垛中的所有可循环物流器具都被充电。对于这种堆叠方式将在后面作更具体的描述。

此后结束本流程。

综上所述，可循环物流器具一旦电量低下立即会被终端所发现，云端服务器指挥进行维护，可以方便且及时地对可循环物流器具进行电源管理，提高使用寿命。

本发明的各方法实施方式均可以以软件、硬件、固件等方式实现。不管本发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可更换的介质等等)。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic，简称“PAL”)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称“RAM”)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，简称“PROM”)、只读存储器(Read-Only Memory，简称“ROM”)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable ROM，简称“EEPROM”)、磁盘、光盘、数字通用光盘(Digital Versatile Disc，简称“DVD”)等等。

可循环物流器具广泛用于机械、汽车、家电、食品、化妆品等行业，它可以作为包装物，用于包装供应链过程中的各类生产物资，由于其在空箱状态下可以被折叠起来，能有效节约75％的空间，故而适合于可循环使用，并有效取代各类纸质、木质、铁质等一次性包装物。鉴于这样的特点，其工作情况下是直立状态的，而空箱非工作情况下是折叠状态的。

以下结合附图2-10对上述堆叠的情况进行具体的说明。

如图2所示，堆叠时，每个容器内所内置的无线信标部都通过导线与箱体各部件之间和各箱体之间的接触点相互连接，从而形成了电路上的并联结构。图3则示出了图2所示的堆叠中的单个器具的折叠时和直立时的连线图。连接例如以导线、接触点、弹簧针等器件来进行。

可循环物流器具的一个示例性堆叠过程如下：

(1)在器具内部植入相应的导线，用于与无线信标部、接触点等相连。

(2)接触点之间可以有多种连接方式，比如弹片式连接、外置连接线连接、磁力吸附连接等等。图4～图6分别示例性地示出了这些连接方式。

(3)可循环物流器具自身的部件之间、两个堆叠的可循环物流器具之间都能通过所述连接方式相连。当连接OK，这一垛堆叠的物流器具内部的一个区域将形成回路，成为并联。

(4)可循环物流器具的4个角设有4个接触点，正负极分开设置(即对角方向为同一种极性，比如一个对角方向同为正，另一个方向同为负)，考虑到同一方向的无序堆放，箱子内部线路上使用桥式整流回路，确保即使极性接反，也能相互连通，传导电源或信号。内部电路图的一个示范性的例子如图7所示。

如上所述，当可循环物流器具内部形成回路，并且堆叠时也能相互连接，为后续的工作打下了基础。例如，当后续进行识别时，后期识别的工作量将大大减少，成倍地提升了工作效率，减少人工和时间的成本。

进行了上述堆叠之后，后续的工作并不仅限于识别，还可以进行其他工作。例如进行充电。此时，当一垛堆叠的器具处于无线充电的区域内时，任意器具内的受电模块与外界的送电模块耦合或者磁共振或者磁感应时，都可以对本垛中所有器具进行充电。图8是该充电过程的示意图。如图8所示，由于物流器具堆叠时相互之间通过线路连接起来，因此一垛器具都可以相互供电，加上桥形整流回路的运用，器具即使反向堆叠也不会影响相互供电。

在上述后续进行充电的情况下，广播帧中的特定位可以包括电量信息。器具内置的电池在一般情况下可持续使用2年左右，当内置电池电量不足时，被监测到后向外不断广播电量信息，同时位于器具上的提示部进行提示，例如在器具的对角设置两个LED作为提示部，LED开始发光(比如变为红色)，警示电量较少。当充满电时，向外广播的电量信息显示电量正常，提示部不再提示，解除警示。由此一来，基本上能使无线信标部的电源部的续航时间从原来的两年左右增加到和可循环物流器具本身相接近的八年左右，从而无须经常更换。

可循环物流器具的电源部可以是各种结构的电源部。优选为如图7所示的那样包括外部电源接入口和充电电池，但是并不限于此，也可以不是图7中的结构，例如是蓄电池等等。

上述充电电池例如可以是太阳能电池板，当器具处于光照下时，可通过太阳能电池板收集光照能量转化为电能存储在电源部内，太阳能充电的示意图如图9所示。在这种情况下，在可循环物流器具上还设有按键，当按下按键时，可以改变无线信标部所发送的广播帧中所包含的信息。例如，当电量不足时可按下按键。

当然，充电的方式并不限于图9，例如还可以进行无线充电，当一垛堆叠的可循环物流器具处于无线充电的区域内时，任意器具内的受电模块与外界的送电模块耦合或者磁共振或者磁感应时，都可以对本垛器具进行无线充电。

本发明第二实施方式涉及一种可循环物流器具的电源管理装置。图11是该电源管理装置的结构示意图。本发明的实际结构可以根据实际需要做出必要的调整，并不局限于图11中的结构。

如图11所示，电源管理装置100包括：

发送单元101，用于当可循环物流器具的电源部的电量不足时，发送含有电量不足信息的广播帧；

上传单元102，用于使终端接收广播帧，将电量不足的可循环物流器具的无线信标部的唯一标识作为上传信息上传到云端服务器；以及

维护单元103，用于使云端服务器根据上传信息向终端发出维护指令。

第一实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

可选地但并非必须地，发送单元101包括标记单元201(在图11中以虚线示出)，用于改变电量不足的可循环物流器具上的无线信标部所发送的广播帧中的电量信息，从而对电量不足的可循环物流器具进行标记。

可选地但并非必须地，无线识别装置100包括充电单元104(在图11中以虚线示出)，用于根据维护指令对电量不足的可循环物流器具进行充电。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种可循环物流器具的电源管理方法，可循环物流器具包括周期性地发送广播帧的无线信标部和提供电力的电源部，广播帧至少包括无线信标部的唯一标识及电量信息，

该电源管理方法的特征在于，包括以下步骤：

当可循环物流器具的电源部的电量不足时，发送含有电量不足信息的广播帧；

终端接收含有电量不足信息的广播帧，将电量不足的可循环物流器具的无线信标部的唯一标识作为上传信息上传到云端服务器；以及

云端服务器根据上传信息向终端发出维护指令。

2.根据权利要求1所述的可循环物流器具的电源管理方法，其特征在于，还包括以下步骤：

根据维护指令对电量不足的可循环物流器具进行处理。

3.根据权利要求2所述的可循环物流器具的电源管理方法，其特征在于，

所述进行处理是进行充电或更换电源部。

4.根据权利要求3所述的可循环物流器具的电源管理方法，其特征在于，

所述进行处理是进行充电时，根据维护指令对电量不足的可循环物流器具进行处理包括以下步骤：

可循环物流器具被堆叠为多个垛，对每个垛中的一个可循环物流器具进行充电的话，该垛中的所有可循环物流器具都被充电。

5.根据权利要求1所述的可循环物流器具的电源管理方法，其特征在于，发送含有电量不足信息的广播帧包括以下步骤：

改变电量不足的可循环物流器具上的无线信标部所发送的广播帧中的电量信息，从而对电量不足的可循环物流器具进行标记。

6.根据权利要求5所述的可循环物流器具的电源管理方法，其特征在于，对电量不足的可循环物流器具进行标记包括以下步骤：

以位于可循环物流器具上的提示部进行电量不足的提示。

7.根据权利要求1所述的可循环物流器具的电源管理方法，其特征在于，

电源部包括外部电源接入口和充电电池。

8.根据权利要求1所述的可循环物流器具的电源管理方法，其特征在于，

无线信标部是基于以下协议中的一种协议的芯片：RFID、Zigbee、蓝牙、WiFi、iBeacon。

9.一种可循环物流器具的电源管理装置，可循环物流器具包括周期性地发送广播帧的无线信标部和提供电力的电源部，广播帧至少包括无线信标部的唯一标识及电量信息，

该电源管理装置的特征在于，包括：

发送单元，用于当可循环物流器具的电源部的电量不足时，发送含有电量不足信息的广播帧；

上传单元，用于使终端接收广播帧，将电量不足的可循环物流器具的无线信标部的唯一标识作为上传信息上传到云端服务器；以及

维护单元，用于使云端服务器根据上传信息向终端发出维护指令。

10.根据权利要求9所述的可循环物流器具的电源管理装置，其特征在于，发送单元还包括：

标记单元，用于改变电量不足的可循环物流器具上的无线信标部所发送的广播帧中的电量信息，从而对电量不足的可循环物流器具进行标记。

11.根据权利要求9所述的可循环物流器具的电源管理装置，其特征在于，可循环物流器具还包括：

进行电量不足的提示的提示部。

12.根据权利要求9所述的可循环物流器具的电源管理装置，其特征在于，还包括：

充电单元，用于根据维护指令对电量不足的可循环物流器具进行充电。

13.根据权利要求9所述的可循环物流器具的电源管理装置，其特征在于，

电源部包括外部电源接入口和充电电池。

14.根据权利要求9所述的可循环物流器具的电源管理装置，其特征在于，

无线信标部是基于以下协议中的一种协议的芯片：RFID、Zigbee、蓝牙、WiFi、iBeacon。