CN105209861A - 监视易腐商品的感测设备和方法 - Google Patents
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Abstract
一种感测设备监视局部环境中的状况并且对这些状况进行无线通信。所述感测设备具有由适合于接触食品并且可清洁以重复使用的材料组成的密封体。所述感测设备具有状况传感器、处理器、存储器和通信设备、运动传感器和诸如由密封体携带的电池的能量源。所述运动传感器检测所述密封体的运动并且用作针对所述处理器的开关。所述感测设备可以被放置为与易腐食品产品接触以监视在易腐食品产品周围的环境中的状况。通过放置已经由含有易腐食品产品的环境中的运动激活的传感器并且检测、存储由所述状况传感器收集的信息并将由所述状况传感器收集的信息传输到接收器来监视所述易腐食品的状况。
Description
技术领域
本发明通常涉及感测设备并且更具体地涉及用于检测在诸如食品的易腐物品周围的环境中的状况的感测设备。
背景技术
恰当的易腐食品管理要求在运输、存储或制备食品中涉及的要求以合适地监视并保持食品被保持在其中的状况的记录。诸如HACCP和FDA食品安全现代化法(FSMA)的食品安全法规要求对某些流程和监视用于管理易腐食品安全和质量的协议的实施。易腐商品包括但不限于易腐食品,例如新鲜或冷冻肉、蔬菜、水果、面板、牛奶和诸如奶酪等的奶制品。
这样的易腐食品常常被运输并被存储在其中需要控制某些状况的环境中。例如,易腐食品物品可能需要被冷藏或冷冻以便保持新鲜度。如果食品没有被存储在恰当状况下的环境中,则食品可能立即变质或在其预计有效期之前变质。对于易腐商品的拥有者而言能够跟踪这些商品被存储在其中的环境的状况是重要的。对于易腐商品的购买者而言获知这样的购买的商品已经被保持在恰当的状况中也是重要的。
例如,易腐食品在冷藏车辆中运输是常见的。食品可以从仓库被装运并且在冷藏拖车中被运输。在许多情况下,不提供监督以确保食品在行程的期间被保持在恰当的温度。在许多情况下,驾驶员将在行程的结束签署表格以为了证明食品被维持在恰当的状况中。可能不能够独立地确定驾驶员是否使拖车门打开或冷藏单元是否在旅程期间的某个点暂时失灵。
跟踪环境状况是重要的另一情形是餐馆和食品杂货店中的冷库和冰箱中。餐馆常常具有要求温度调节的小型冷库和/或制冷单元。食品杂货店将具有多个冷库和制冷单元以显示在售的食品。保持这些冷库或冰箱单元的温度在特定水平处以确保食品没有变质是非常重要的。冷库单元内的温度可能需要频繁地(在一些情况下一天超过一次地)被检查并被记录。在一些情况下,人可能需要物理地进入冷库或冰箱以检查单元中的温度并且之后将测得的温度输入到日志中。物理地进入冷库单元是不期望的,因为其造成来自冷库的热的损失并且可以增加不小心忘关门的风险,由此造成食品变质。跟踪餐馆处的冷库单元中的温度可能是困难的,因为最常见的规定是要求餐馆冰箱或冷库内部放置的任何物品必须由要求专用温度计的食品级材料制成。
另外,冷库将常常具有解冻周期,在此期间该单元内的温度可以增大。解冻周期的操作可以防止对单个温度开关的使用。温度开关将在冷库中的温度上升到设定水平以上时引起报警状况。然而,温度开关将识别在解冻周期期间的虚假报警。另一方面,被编程以忽略冷冻周期的传感器还可能是无效的,因为冷库单元能够在完成了解冻周期之后故障,届时该单元不能逆转。
在处置用于感测具有低温度的环境中的状况的技术中存在的另一问题是电池常常在低温状况中不太有效。例如,尽管锂电池可以在负40摄氏度以下工作,但是电池容量在这些温度可以减少超过一半。为了使便携式温度传感器是有效的,具有长的电池寿命是重要的。另一方面,高功率的电池可能是不期望的沉重且笨重的。另外,与传统无源RFID标签不同,便携式传感器上的有源无线电发送器要求能量源。具有有源无线电发送器的许多便携式传感器可以在其中传感器被暴露到处于低温状况中的应用中使用时具有非常短的电池寿命。
一些便携式传感器系统包括休眠功能,在此期间传感器是不活动的。例如,Pope等人的美国专利No.7,495,558(“Pope”)描述可以被应用到打包的产品以跟踪其货架期的RF标签。在一些实施例中,系统具有功率管理模块,其将新鲜度监视组件定期从休眠或其他低功率状态唤醒以收集传感器测量结果。系统连接到单个包装物品并且在设定的间隔跟踪新鲜度。
Pope中的系统在设定的时间间隔跟踪新鲜度。然而,产品新鲜度可能在产品周围的环境的状态的变化期间受到严重影响,例如当产品在两个单独的环境之间移动时或在冰箱被打开的情况下。例如,如果产品从运输拖车被卸载并且在最终被装载到餐馆冷库中之前在热天被放置在外面,则计时传感器在产品被留在外面的短时间期间不可以取得读数。然而,打包的产品可能在可能不能由Pope中的系统检测到的热状况中非常快速地变质。
另外,Pope的系统被描述为被放置在针对诸如酒或药物的物品的包装外部上,其中,没有关注灭菌和食品安全性。食品分销和零售通常是高容量和低利润的活动。像这样的通常是昂贵的新技术由于成本考虑而不容易适应到食品工业中。因此,在食品工业中的任何解决方案必须是非常经济有效的。针对产品的每个包裹的单独的传感器能够是非常昂贵的,并且可以使技术变得不经济。
在便携式传感器的领域中一般感兴趣的其他专利和专利申请包括:
·美国专利No.5,313,848、6,285,282、7,151,455、7,495,558、7,538,672、7,592,916、7,784,707、7,808,383、7,828,345、7,866,555、7,937,244、8,047,432、8,223,680、RE40,073;以及
·美国专利申请公开No.2003/0163287、2004/0100379、2007/0171076、2011/0029413、2012/0111044、2012/0252488。
因此,存在对这样的感测设备的持续需求,所述感测设备是便携式的、具有长电池寿命、适合于接触食品物品并且允许在设备的操作期间对重要事件的有效跟踪。另外,这样的设备需要在各种各样的易腐物品方面是是经济有效且有用的。
发明内容
本发明涉及监视含有例如易腐产品的局部环境中的状况的改进的感测设备并且所述感测设备对运动做出响应。优选地,所述感测设备是可清洁以重复使用的并且能够使用无线通信器进行通信。最优选地,所述感测设备不需要被放置在每个包裹上,而是能够被放置在托盘或其他大容量的易腐食品中从而是经济有效的。
根据本发明的优选实施例,提供了一种用于监视在含有易腐商品的局部环境中的状况并对所监视的状况进行无线通信的感测设备。所述感测设备优选具有密封体,其由适合于接触食品并且可清洁以重复使用的材料组成。低能量无线通信器可以被容纳在所述密封体内,并且状况传感器由所述密封体携带。处理器操作连接到温度传感器和所述无线通信器。所述处理器还优选地被容纳在所述密封体中。能量源操作连接到所述处理器以供应功率。运动传感器操作连接到所述处理器以用于检测所述密封体的运动。所述运动传感器用作针对所述处理器的开关。所述设备可以被放置为与易腐食品产品接触以监视影响所述易腐食品产品的状况并借助于所述无线通信器来对所监视的状况进行通信。
根据本发明的另一实施例,提供了一种使用感测设备来监视易腐食品产品的状况的方法,所述感测设备包括密封体,其由适合于接触食品并且可清洁到食物安全标准以重复使用的材料组成。低能量无线通信器被容纳在所述密封体内。状况传感器被容纳在所述密封体中。处理器操作连接到所述状况传感器和所述无线通信器。所述处理器被容纳在所述密封体中。能量源操作连接到所述处理器以供应功率。运动传感器操作连接到所述处理器以用于检测所述密封体的运动。提供感测设备,所述感测设备被放置在含有所述易腐食品产品的环境中,其中,所述感测设备通过诱发由所述运动传感器检测到的运动来激活。所述状态传感器检测所述环境中的状况。所述感测设备以存储的状况数据的形式存储所述环境中的检测到的状况。所述低能量无线通信器将所存储的状况数据传输到接收器。
根据本发明的另一实施例,提供了一种用于监视易腐食品产品的状况的系统。存在至少一个感测设备。所述至少一个感测设备具有:密封体,其由适合于接触食品并且可清洁以重复使用的材料组成;低能量无线通信器,其被容纳在所述密封体内;状况传感器,其被容纳在所述密封体内;以及处理器,其操作连接到所述状况传感器和所述无线通信器;能量源,其操作连接到所述处理器以供应功率;以及运动传感器,其操作连接到所述处理器以用于检测所述密封体的运动以用作针对所述处理器的开关。所述处理器被容纳在所述密封体内。具有无线通信器的手持移动设备与所述感测设备的所述低能量无线通信器通信。
根据本发明的另一实施例,提供了一种用于监视在含有易腐商品的局部环境中的状况并对所监视的状况进行无线通信的感测设备。所述感测设备包括密封体,其由适合于接触食品并且可清洁以重复使用的材料组成。所述密封体具有:楔形端;低能量无线通信器,其被容纳在所述密封体内;状况传感器,其由所述密封体携带并且位于所述密封体的所述楔形端内。处理器操作连接到所述状况传感器和所述无线通信器。所述处理器被容纳在所述密封体中。能量源操作连接到所述处理器以供应功率。所述感测设备的所述楔形端可以被放置为在含有易腐食品产品的所述局部环境中以监视影响所述易腐食品产品的状况并借助于所述无线通信器来对所监视的状况进行通信。
附图说明
现在将仅通过举例的方式参考附图来对本发明的优选实施例进行引用,在附图中:
图1是感测设备的实施例的平面图;
图2是含有感测设备和易腐食品的展示柜的正视图;
图3是监视易腐食品产品的状况的方法的流程图;
图4是具有状态灯的两个感测设备和移动设备的实施例的俯视图;
图5是描述启动对感测设备的监视的方法的流程图;
图6是描述结束对感测设备的监视的方法的流程图;
图7是描述在运输期间操作感测设备的方法的流程图;
图8是描述在感测设备和网关或接入点之间的通信的方法的流程图;
图9是描述使感测设备激活广播信号的事件的流程图;
图10是感测设备的另一实施例的透视图;以及
图11是插入到箱中的图10的感测设备的实施例的透视图。
具体实施方式
参考如附图中示出的本发明的示范性实施例更详细地描述本发明。尽管下面将本发明描述为包括优选实施例,但是应当理解,本发明不限于此。使用本文中的教导的本领域普通技术人员将意识到在如本文中公开的和要求保护的本发明的范围内的额外的实施方式、修改和实施例。为了清楚的目的,没有在每个图中标出每个部件,也没有示出本发明的每个实施例的每个部件,其中,图示不一定允许本领域普通技术人员理解本发明。
图1示出了容纳在密封体22内的感测设备20。密封体22利用适合于接触食品并且可清洁以重复使用的材料制成。例如,密封体22可以由容易被模制并且能够被形成为可清洁包裹或不锈钢的诸如塑料的材料制成。最优选地,体材料将是由NSF国际(正式为国家卫生处理组织)针对食品装备材料批准的类型。优选地,密封体22由食品级材料组成并且被配置为容易地被消毒到食品级标准。密封体22优选是防水的并且没有外部按钮以确保其是可容易清洁的。密封体22的密封性质还确保其是防干扰的。
低能量无线通信器26被容纳在所述密封体内。优选地,低能量无线通信器28是蓝牙TM低能量(BLE)协议无线电模块。状况传感器28由所述密封体22携带。处理器30操作连接到状况传感器28和无线通信器26。处理器30还被容纳在密封体22中。能量源32被示出为操作连接到处理器以供应功率。在该实施例中,能量源32是提供在食品保存中使用的典型温度范围的功率的一种电池。已经利用密封体22内的基于锂的电池得到良好结果。例如,锂电池可以是3.3V锂电池。优选地,电池可以在下面描述的使用状况下提供功率至少一年或更长时间。在一些情况下,电池可以被制成为可充电的,例如具有不要求体被打开或甚至任何外部接触的感应充电器。其他能量源也是可能的,只要密封体22保持可清洁以重复使用。运动传感器34操作连接到处理器。优选地,运动传感器34是诸如3轴加速度计的MEMS设备,但是预见到,本发明可以包括能够检测密封体22的运动的任何其他设备,例如任何其他加速度计、陀螺仪或指南针。
优选地,存储器38操作连接到状况传感器28以存储由状况传感器28获得的监视的状况。存储器38被容纳在密封体22中。存储器可以是固态存储器。
感测设备20可以在含有易腐产品的环境中被放置在各种不同的位置中。例如,感测设备20可以以独立的方式被放置在环境中,例如通过松散地与诸如产品、水果等的食物的盒一起放置。感测设备20还可以例如使用纸板、纸夹、钩环附件(VelcroTM)、磁夹或粘附垫被粘附到产品,以将其连接到物品,例如其中正在监视易腐物品的环境中的产品盒、托盘或结构。如下面参考图10和图11更详细讨论的,还能够将感测设备20部分插入到诸如纸板盒的容器中。还能够将感测设备固定到含有要被监视的易腐商品的托盘或门。本发明的方面是使用一个感测设备来跟踪在许多单独的产品周围的局部状况的能力,因此使得本发明在高容量低利润食品工业中经济有效。
如在图9中更详细描述的,运动传感器34可以用作针对所述处理器的开关。例如,可以通过由运动传感器34检测到的运动来激活感测设备。感测设备20可以被放置为与易腐食品产品接触以监视影响所述易腐食品产品的状况并借助于无线通信器26对所监视的状况进行通信。在状况传感器28是温度传感器的情况下,感测设备20可以响应于由运动传感器34检测到密封体22的某种类型的运动而使温度传感器28检测环境中的温度。根据本发明,状况传感器28还可以跟踪除了温度之外的各种状况。例如,状况传感器28还可以跟踪由拖车行进的距离,如果被安装到门上,其能够跟踪针对拖车、冷柜或冷库的门打开和关闭历史、以及可能期望跟踪的诸如湿度或光照的其他状况。本发明因此包含感测宽泛范围的状况,其可以涉及随时间诸如食品产品的易腐物品被暴露到其的状况。尽管首先本发明包含要被感测的仅仅一个或两个这样的局部状况,但是本发明不限于此并且能够同时感测跟多状况,只要存在足够的电池功率并且感测这样的额外的状况是经济有效的。
状况传感器28检测传感器周围的环境的状况,例如拖车内部的环境空气,产品包装的内部,托盘周围的空气或者展示柜、冷库或冷柜内部的空气。状况传感器还可以是感测网络的部分。感测设备还能够用于基于感测设备和网络中的另一感测设备之间的最后获知的通信来确定诸如防水布、手推车、叉车、货架和其他物品的各种东西的接近度。例如,如果感测设备被放置在拖车上,并且另一感测设备或网关或接入点在拉动拖车的运输车辆上,则能够确定两个设备最后通信的时间,其能够用于确定拖车和车辆被分离的位置。
在图2中,感测设备20用作温度感测设备,并且状况传感器28(图1)是温度传感器。温度感测设备20被放置在含有易腐食品产品36的环境中,例如食品零售展示柜56。通过将感测设备放置在展示柜56中,去除了一天多次人工检查冷柜温度的需要。感测设备20能够取决于需要监视什么和哪里而被放置在各种位置中。例如,感测设备可以被安装在小型冷库或冰箱或预备冷柜内部以持续地监视温度敏感库存。许多感测设备20可以被放置在仓库中以提供对仓库中的每个温度区的实时监视。感测设备20还可以被放置在产品包装或托盘内部以提供从存储到分段运输和运输的精确温度数据历史。感测设备20可以被放置在车辆货物区或拖车中。感测设备20可以在期望监视或检测含有食品或其他易腐物品的环境中的温度的任何其他位置中使用。
根据本发明,不必需在感测设备20内具有多个处理器以操作无线通信器26和状况传感器28中的每个。BLE无线处理器可以集成用于状况记录的代码和功率节约代码以及用于激活低能量无线通信器26的代码。将处理集成到BLE模块的处理器上减少功率消耗和成本。以这种方式,存储器38和处理器30可以集成到BLE协议无线电模块的内部处理器。在优选实施例中,处理器可以能够在小于8微安操作。
如图3所示,描述了使用感测设备20来监视易腐食品产品的状况的方法。感测设备被放置42在含有易腐食品产品的环境中,例如展示柜56(图2)或其他环境。感测设备通过诱发将由运动传感器检测到的运动来激活44。例如,如图5中讨论的,感测设备20可以通过双击来激活。对该方法的操作而言不重要的是感测设备20被放置在环境中或被激活的顺序。感测设备20能够在被放置在环境中之前被激活或可以被放置在环境中之后被激活。使用状况传感器28来检测46环境中的状况。以存储的状况数据的形式将环境中的检测到的状况存储48在感测设备上。使用低能量无线通信器将所存储的状况数据传输50到接收器。将所存储的状况数据传输到接收器可以包括将所存储的状况数据上传到服务器或网络或接入点。
处理器可以触发状况传感器以在由加速度计检测到运动之后或在如由处理器确定的设定时间间隔检测环境中的状况。处理器可以触发状况传感器以在检测到运动时和在设定间隔两者检测环境中的状况。如本领域技术人员将认识到的,处理器是可编程的并且不同时间序列或触发事件可以适合于不同的终端使用应用。然而,本发明包含所有这样的使用。
感测设备可以被配置为实时更新温度信息。在这种情况下,检测46环境中的状况、存储48检测到的状况和传输50所存储的状况数据的步骤中的全部是实时完成的。对状况数据的存储可以仅仅被存储发送数据的足够长时间并且可以不被永久地存储在存储器上。能够将实时状况数据通过无线通信器26从感测设备20发送到无线设备,所述无线设备激活警报或连接到激活警报的单独的处理位置。所述系统可以通过诸如电子邮件、文本或TwitterTM的各种方式向用户发出警报,以确保用户意识到报警状况和该状况的严重性。
感测设备20可以被配置为在将所存储的数据传输到接收器、网关或接入点之前收集各种数据点。例如,如果感测设备20被放置在卡车拖车上,则感测设备20可以不与接收器通信,直到其到达其最终目的地为止。在行程的期间存储感测设备20上的检测到的状况是重要的,尤其是在传感器在这样的行程期间与任何接收器失去通信的情况下。在其中状况信息被存储在传输之间中的情形下,检测46环境中的状况和存储48检测到的状况的步骤可以在传输50所存储的状况数据的步骤的出现之前被重复多次。
如图9中更详细描述的,处理器30可以被配置为响应于由状况传感器28检测到的状况的出现或由运动检测器34检测到的运动的出现而将数据传输到接收器、网关或接入点。处理器30可以存储将阈值状况与多个事件的出现相关的配置记录。处理器可以监视使用状况传感器的环境中的状况和由运动传感器检测到的运动中的一个或两者。当环境中的状况和由运动检测到的运动中的一个与多个事件中的事件相关时记录事件的出现。
如图4所示,感测设备20具有在密封体22上的状态显示界面。状态显示界面被示出为两个状态灯40。状态显示界面40连接到处理器30,所述状态显示界面指示感测设备20的当前状态。可以使用诸如屏幕的其他状态显示界面,只要状态显示界面不是电池32上的不成比例的漏极。如图4所示,感测设备可以是口袋大小的。感测设备20在其上具有独特的标签,例如条形码54。能够在不脱离本发明的范围的情况下使用诸如矩阵条形码或识别芯片的其他独特的标签。
示出了具有无线通信器的手持移动设备52,其能够与感测设备的低能量无线通信器26通信,由此形成用于监视易腐食品产品的状况的系统。移动设备52和无线通信器26两者都可以通过蓝牙TM低能量(BLE)协议通信。多个感测设备26可以被配置为彼此通信。例如,感测设备20可以被安装在小型冷库的门或车辆货物门上,其可以与冷库或货物门内的例如产品包装上或托盘上的第二感测设备通信。
图5和图6公开了当感测设备20(图1)监视存储环境中的易腐物品时识别用于监视的时间段的实施例。在实施例中,用户被描述为商店雇员,并且其中状况被确定的环境被描述为商店内的冷柜。将理解,激活和停用感测设备的方法可以取决于被监视的位置和被监视的状况而变化。例如,在要被监视的位置是卡车拖车的情况下,用于监视的时间段可以响应于卡车拖车的门打开或关闭而被启动。
图5描述启动感测设备20(图1)的方法的实施例。雇员获得100感测设备。雇员双击102感测设备以唤醒104感测设备。感测设备在该实施例中被配置为检测当雇员双击密封体22(图1)时诱发的运动。响应于感测设备唤醒而激活106状态显示界面。状态显示界面是以两个状态灯40(图4)的形式。如果在感测设备唤醒之后两个灯打开,则感测设备处于监视状态中,并且如果期望的话雇员可以结束108监视。在图6中描述了结束商店监视的一种方法。如果在感测设备唤醒之后没有灯打开,则雇员将检查电池110。如果一个灯打开,则设备是不活动的并且不处于监视状态。为了激活监视状态,商店监视器能够通过诱发感测设备上的启动运动来激活感测设备。例如,在112,雇员可以将感测设备倒转180度并且之后将感测设备在相反方向旋转180度。感测设备被配置为响应于该运动而激活。该特定激活要求确保感测设备在以不在激活监视的参数内的方式被掉落或被移动时不被意外激活。感测设备可以被配置为响应于各种其他类型的运动以便激活监视。雇员将再次双击114感测设备,并且感测设备将开始监视116。状态显示接口将例如通过显示118两个状态灯几秒来指示感测设备是活动的。感测设备现在是活动的并且可以被放置在诸如冷柜的环境中,在那里其能够开始监视120。现在将理解,激活的方法消除了设备本身上的按钮等的需要,节省了成本并且使设备更易于清洁并且保持清洁和被消毒。
图6描述结束用于利用感测设备20(图1)监视的时间段的方法的实施例。雇员从冷柜移除122感测设备并且双击124感测设备。感测设备唤醒126并且在状态灯128上显示状态。如果不存在灯,则检查电池130。如果存在一个灯,则感测设备没有在监视132并且其能够被设置以通过随后图5中陈述的方法进行监视。如果两个灯被打开,则感测设备是活动的并且正在监视,并且雇员能够通过将感测设备在一个方向上倒转180度之后在相反方向上倒转180度以标记用于监视136的时间段的结束。感测设备将显示一个状态灯138几秒并且商店监视器可以将感测设备存储或返回到存储位置或移动到单独的位置140。
图7描述监视通过车辆运输的易腐品的方法。驾驶员一般将通过进行文书工作200开始并且将开始驾驶202。驾驶员将在位置204处停止并且装载或卸载某种产品206。此时,驾驶员将通过双击感测设备来激活208感测设备。如果服务器可用于接收信息,则状态显示界面将例如通过闪速显示灯来指示连接210的存在。驾驶员将使用手持设备52(图4)来扫描感测设备的条形码54(图4)。感测设备将数据216转移到手持设备,所述手持设备可以用作网关或接入点。驾驶员审查218数据异常220并且如果存在异常,驾驶员将根据公司的政策处置异常222。驾驶员使用手持设备通过将结束监视命令226传递到感测设备来结束监视时间段224。手持设备228将从感测设备收集的数据转移到单独的位置,例如记录被存储在其中并且配置记录可以被存储在其中的服务器或其他位置,例如,图8中示出的。在将数据转移到单独的位置之后,感测设备将在230标注行程结束并且驾驶员将收集感测设备以在行程和事件之后将其返回到仓库232,感测设备将继续感测和记录。将针对每站的递送中的每个感测设备重复步骤204到230。
在这个意义上,监视在行程期间的状况意味着收集、记录或传输在诸如装运和接收位置或较大行程的段之间的时间段的感兴趣时间段期间的数据。主要方面在于感兴趣时间段表示当感测设备是激活的并且记录数据和数据由开始和结束事件识别时的时间段。
图8是感测设备20(图1)、诸如手持设备52(图4)的网关或接入点以及单独的处理位置之间的通信的方法的流程图。单独的处理位置可以是物理处理器或在被称为云的计算机的网络上操作的虚拟处理器。在一些实施例中,网关或接入点可以与在互联网上连接的服务器通信。例如,单独的处理位置可以是可通过互联网访问的服务器或可以是网关或接入点的部分。单独的处理位置的物理属性是不重要的,只要单独的处理位置允许存储配置记录和由一个或多个感测设备接收的存储的状况数据。单独的处理位置可以被标记为作为服务的软件,因为其允许感测设备的用户跟踪与由传感器检测到的状况有关的信息,并且允许用户改变感测设备的配置。尽管网关或接入点被描述为手持设备,但是能够使用其他设备,只要那些设备能够在感测设备和单独的处理位置之间通信。在一些情况下,网关或接入点还可以通过包括用于接收记录并更新配置记录的软件来包括单独的处理位置的功能。换言之,网关或接入点还可以是处理位置。
单独的处理位置允许健壮的报告可联机获得的。可以可获得联机报告使得拥有者能够跟踪库存和在运输期间库存的状况并且在其在存储中时跟踪库存。各种报告能够用于跟踪系统故障并且识别问题,例如驾驶员频繁地对于易腐产品不小心或识别有缺陷的制冷系统。对温度信息的存储还确保记录能够被保持符合食品安全法规。在单独的处理位置处存储的数据能够由用户通过任何通信设备,例如通过互联网或通过手持设备来访问。
如图8所示,感测设备将开始监视300。感测设备广播302到范围中的任何网关或接入点并且网关或接入点304扫描感测设备。建立从感测设备到网关或接入点306以及从网关或接入点到感测设备308的双向连接。在感测设备上的所存储的状况数据从感测设备被转移310并且由网关或接入点接收到312,其中,所存储的状况数据立即或在稍后的时间被转移到单独的处理位置。单独的处理位置接收所存储的状况数据314。单独的处理位置检查316新配置记录。配置记录可以例如在启动感测设备期间或在感测设备针对不同的操作被改变时被改变。例如,如果感测设备正在具有易腐产品的托盘上被使用并且感测设备现在已经到达存储位置,在那里其将在展示冷柜中被使用,则感测设备可以要求适应新环境的新配置设置。类似地,可以要求新配置设置以适应新环境。类似地,如果正被监视的易腐产品是不同的,则可以要求不同的状况感测设置。任何新配置记录将通过网关或接入点322被转移到感测设备,并且配置记录由感测设备接收326。网关或接入点和感测设备将324、328彼此断开连接,并且感测设备将开始监视330。感测设备将例如根据图9中描述的方法开始监视332。
图9是使用感测设备20(图1)监视的方法的实施例。感测设备监视环境中的温度400。如果温度或时间中的变化402(其是落在配置记录414内的变化)出现,则触发406事件并且存储408事件。存储事件可以包括存储环境中的一个或多个状况,包括温度或时间。感测设备之后被配置为处于广播模式410中,意味着感测设备将在一个进入到范围中时连接到网关或接入点。感测设备上的广播模块将保持活动,直到在已经完成其间的通信之后通过网关或接入点将其关闭为止。
监视412感测设备中的运动传感器。如果由运动传感器检测到运动414(其是落在配置记录416内的变化),则触发418事件并且存储420与事件有关的状况。感测设备之后被配置为处于广播模式422中。运动传感器可以是陀螺仪、指南针或加速度计并且由此检测在感测设备的正常操作中的中断。
当感测设备检测到诸如蓝牙使能手持设备的网关或接入点在范围424中并且广播被设置为真426时,如果由手持设备请求连接428,则开始连接过程430,例如参考图8描述的。
由运动传感器检测到的事件可以由许多触发器中的任何一个的存在引起。例如,感测设备可以对人将设备顺时针旋转180度随后将设备逆时针旋转180度做出响应。能够使用其他类型的运动来触发事件。由用户诱发的精确运动是不重要的,只要不小心触发该运动并且用户容易能够使该运动发生是困难的。由用户触发的运动可以信号通知行程的开始和结束。在已经开始行程之后,由感测设备记录的任何事件将在网关或接入点在范围中时被传输到网关或接入点。在已经通信了事件之后,感测设备可以变得不活动以节省功率。
如果感测设备是在冷库门上,打开冷库门可以触发当前温度被记录。另外,打开冷库门还可以使感测设备在打开门之后取得更频繁的读数以确保温度不会由于门没有完全关闭而增加。
如果感测设备被放置在卷帘门上,则检测到90度旋转的取向变化可以触发门打开事件。检测到-90度的取向变化将触发门关闭事件。类似地,如果感测设备被放置在铰链门上,在一个方向上的加速可以引起门打开事件,然而,在相反方向上的加速可以引起门关闭事件。门打开事件可以触发感测设备的通信系统以变得活动使得其能够与在卸载位置处的网关或接入点通信,并且门关闭事件能够用于使感测设备的通信系统变得不活动。
如果感测设备被放置在托盘上,则检测到对抗重力的加速跟着振动的时间段跟着无加速的时间段能够触发对事件的开始。类似地,检测到在向下方向上的加速跟着振动的时间段跟着无加速的时间段可以触发结束事件。
感测设备还可以用于跟踪诸如到拖车或冷柜的非法闯入的事件。
感测设备20(图1)由此可以创建包括异常发生的精确时间和异常的严重性的产品温度的完全历史。这允许易腐商品的拥有者确保商品被保持在诸如货物容器、码头、拖车、小型冷库或冰箱、展示柜、肉展示、得力(deli)柜、牛奶柜或其他任何位置的环境中的恰当状况中使得系统的冷冻链的防干扰审查被保留。
感测设备能够被放置在各种位置中,以便跟踪易腐商品周围的环境。感测设备可以被放置在产品盒或托盘内部,在那里其可以持续地监视温度和从装载到卸载的异常。
在行程的结束,驾驶员或接收者能够审查针对发生的任何异常的状况数据,因为包装和该数据可以自动地被下载以用于报告和分析。感测设备能够取决于感测设备要如何被重新使用而在重新使用之前被清洁。
对所述系统的使用去除了手动记录温度的需要并且确保能够捕捉到温度异常。温度传感器还确保符合食品安全法规。
如图8和9中描述的,感测设备20可以连接到网关或接入点。网关或接入点可以例如是手持设备52(图4),例如蜂窝电话或用户特定设备。用户特定设备可以是包括显示屏的对触摸做出响应的简单钥匙链大小的设备。通过针对感测设备点击用户特定设备,用户特定设备将能够在感测设备上显示状况数据。用户特定设备可以以与感测设备20(图1)类似的方式被触摸激活。网关或接入点也可以是任何蓝牙TM低能量启用蜂窝电话。诸如App的软件可以被安装在蜂窝电话上以允许其与一个或多个感测设备通信。
图10和11示出了表示图1的感测设备20的具体配置的感测设备520。因此,感测设备520可以被制作具有适合于接触食品并且可清洁以再用的密封体522。如图1中示出的低能量无线通信器26被容纳在所述密封体522内。
优选地,感测设备520含有以温度传感器的形式的状况传感器528。温度传感器528在密封体522内被封闭在感测设备520的楔形端524内。方块端526在感测设备520上位于在楔形端524的相反端。
如图1中示出的处理器30操作连接到如图1中示出的状况传感器528和无线通信器26。如图1中示出的能量源32操作连接到处理器30(图1)以供应功率。优选地,感测设备520含有如图1中示出的存储器38,所述存储器操作连接到状况传感器528以存储通过状况传感器528获得的监视的状况。
如图11所示,感测设备520的楔形端524可以在不干扰包装或内容物的情况下被插入纸板盒530的顶盖534和内盖536之间。例如,感测设备520可以在不移除包装带532或打开盖的情况下被插入到盒530中。容纳温度传感器528的楔形端524当感测设备520被插入到盒530中时被定位在感测设备520最靠近盒530的中心的部分中。感测设备520的方块端526用于防止设备由操作者全部插入到盒530中。
使用感测设备520来检测温度允许盒内容物的温度的更准确读数。顶盖534当楔形端524被插入到盒530中用作绝缘层以减少由盒530的附近中的环境空气波动引起的错误测量结果。将感测设备520直接放置到包装中允许盒内容物的温度在无需打开盒的情况下更准确地被测得。感测设备520容易被插入、容易可见并且可以在取得读数之后被快速移除。
在其中包裹不是由托运人拥有或其中禁止或期望避免对外包装的干扰或破坏的情况下,托运人或其他感兴趣的一方可以在无需使其打开或破坏密封的情况下监视盒530的内容物。
尽管已经参考了本发明的各种实施例,但是其他变型、实施方式、修改、更改和实施例由权利要求的宽泛范围包含。已经在本说明书中详细讨论了这些中的一些,并且其他对于本领域技术人员而言将是显而易见的。使用本文中的教导的本领域普通技术人员将意识到额外的变型、实施方式、修改、更改和实施例,其全部在本发明的范围内,本发明仅由权利要求书限定。
Claims (29)
1.一种用于监视在含有易腐商品的局部环境中的状况并对所监视的状况进行无线通信的感测设备,所述感测设备包括:
密封体,其由适合于接触食品并且可清洁以重复使用的材料组成;
低能量无线通信器,其被容纳在所述密封体内;
状况传感器,其由所述密封体携带;
处理器,其操作连接到所述状况传感器和所述无线通信器,所述处理器被容纳在所述密封体中;
能量源,其操作连接到所述处理器以供应功率;
运动传感器,其操作连接到所述处理器以用于检测所述密封体的运动以用作针对所述处理器的开关;并且
其中,所述感测设备可以被放置为与易腐食品产品接触以监视影响所述易腐食品产品的状况并借助于所述无线通信器来对所监视的状况进行通信。
2.根据权利要求1所述的感测设备,其中,所述感测设备还包括存储器,所述存储器操作连接到所述状况传感器以存储由所述状况传感器获得的监视的状况,所述存储器被容纳在所述密封体中。
3.根据权利要求1所述的感测设备,还包括在所述密封体上并且操作连接到所述处理器的状态显示界面,其指示所述感测设备的当前状态。
4.根据权利要求2所述的感测设备,其中,所述低能量无线通信器还包括蓝牙TM低能量(BLE)协议无线电模块。
5.根据权利要求1所述的感测设备,其中,所述能量源是电池。
6.根据权利要求5所述的感测设备,其中,所述电池是锂电池。
7.根据权利要求1所述的感测设备,其中,所述感测设备由通过所述运动传感器检测到的运动激活。
8.根据权利要求1所述的感测设备,其中,所述感测设备是温度感测设备,并且所述状况传感器是温度传感器。
9.根据权利要求8所述的感测设备,其中,所述处理器适于响应于由所述加速度计检测到的所述密封体的运动而使所述温度传感器检测环境中的温度。
10.根据权利要求4所述的感测设备,其中,所述存储器和所述处理器两者都被集成到所述BLE协议无线电模块的内部处理器中。
11.根据权利要求1所述的感测设备,其中,所述密封体由食品级材料组成并且被配置为被消毒。
12.一种使用感测设备来监视易腐食品产品的状况的方法,所述感测设备包括:密封体,其由适合于接触食品并且可清洁以重复使用的材料组成;低能量无线通信器,其被容纳在所述密封体内;状况传感器,其被容纳在所述密封体中;处理器,其操作连接到所述状况传感器和所述无线通信器,所述处理器被容纳在所述密封体中;能量源,其操作连接到所述处理器以供应功率;运动传感器,其操作连接到所述处理器以用于检测所述密封体的运动;所述方法包括:
提供感测设备,所述感测设备被放置在含有所述易腐食品产品的环境中;
其中,所述感测设备通过诱发由所述运动传感器检测到的运动来激活;
使用所述状态传感器来检测所述环境中的状况;
以存储的状况数据的形式将所述环境中的检测到的状况存储在所述感测设备上;以及
使用所述低能量无线通信器来将所存储的状况数据传输到接收器。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述环境是小型冷库或冰箱、展示柜、仓库和车辆货物区域中的一个。
14.根据权利要求12所述的方法,其中,检测所述环境中的所述状况、存储检测到的状况并将所存储的状况数据传输的步骤中的全部是实时完成的。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,将所存储的状况数据传输到接收器的步骤还包括将所存储的状况数据上传到服务器。
16.根据权利要求12所述的方法,其中,检测所述环境中的所述状况并存储检测到的状况的步骤在将所存储的状况数据传输的步骤发生之前被重复多次。
17.根据权利要求12所述的方法,其中,所述处理器存储将阈值状况与多个事件的出现相关的配置记录,并且所述方法还包括监视以下中的至少一个:
使用所述状况传感器来监视所述环境中的所述状况;以及
使用所述运动传感器来监视所述密封体的运动;以及
当所述环境中的所述状况和由所述运动传感器检测到的所述运动中的至少一个与所述多个事件中的事件相关时记录事件的出现。
18.根据权利要求12所述的方法,其中,使用所述温度传感器来检测所述环境中的所述状况的步骤是在由所述加速度计检测到运动之后被触发的。
19.根据权利要求12所述的方法,其中,检测所述环境中的所述状况的步骤是通过所述处理器在设定的间隔处被触发的。
20.一种用于监视易腐食品产品的状况的系统,包括:
至少一个感测设备,包括:
密封体,其由适合于接触食品并且可清洁以重复使用的材料组成;
低能量无线通信器,其被容纳在所述密封体内;
状况传感器,其被容纳在所述密封体内;
处理器,其操作连接到所述状况传感器和所述无线通信器,所述处理器被容纳在所述密封体中;
能量源,其操作连接到所述处理器以供应功率;
运动传感器,其操作连接到所述处理器以用于检测所述密封体的运动以用作针对所述处理器的开关;以及
具有无线通信器的手持移动设备,其与所述感测设备的所述低能量无线通信器通信。
21.根据权利要求20所述的系统,其中,所述低能量无线通信器是蓝牙TM低能量(BLE)协议无线电模块,并且所述手持移动设备的所述无线通信器使用蓝牙TM低能量(BLE)协议。
22.根据权利要求20所述的系统,其中,所述系统还包括至少两个感测设备,并且其中,所述至少两个感测设备被配置为彼此通信。
23.根据权利要求20所述的系统,其中,所述感测设备是温度感测设备,并且所述状况传感器是温度传感器。
24.根据权利要求20所述的系统,其中,所述运动传感器是加速度计。
25.根据权利要求20所述的系统,其中,所述能量源是锂电池。
26.一种用于监视在含有易腐商品的局部环境中的状况并对所监视的状况进行无线通信的感测设备,所述感测设备包括:
密封体,其由适合于接触食品并且可清洁以重复使用的材料组成,所述密封体具有楔形端;
低能量无线通信器,其被容纳在所述密封体内;
状况传感器,其由所述密封体携带并且位于所述密封体的所述楔形端内;
处理器,其操作连接到所述状况传感器和所述无线通信器,所述处理器被容纳在所述密封体中;
能量源,其操作连接到所述处理器以供应功率;
其中,所述感测设备的所述楔形端可以被放置为在含有易腐食品产品的所述局部环境中以监视影响所述易腐食品产品的状况并借助于所述无线通信器来对所监视的状况进行通信。
27.根据权利要求26所述的感测设备,还包括形成所述密封体的一部分的与所述楔形端相对的方块端。
28.根据权利要求26所述的感测设备,其中,所述状况传感器还包括温度传感器。
29.根据权利要求26-28中的任一项所述的感测设备,还包括运动传感器,所述运动传感器操作连接到所述处理器以用于检测所述密封体的运动以用作针对所述处理器的开关。
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