CN105940420A - 用于监控和追踪需要待保持特定值的货物调度和运输的数据记录系统和用于实现该监控和追踪的方法 - Google Patents

用于监控和追踪需要待保持特定值的货物调度和运输的数据记录系统和用于实现该监控和追踪的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于对监控和追踪货物的调度和运输的数据进行记录的装置以及用于实现该监控和追踪的方法，其中该货物需要待保持的特定值，该装置包含具有微处理器(3)的电子板、GPS(4)、时钟(5)、存储卡(6)、电源电池(7)、LCD阅读屏(8)和耦接用于感测温度、湿度水平或其它参数的探针(10)的连接器(9)，设置有具有GSM/GPRS 3G系统的无线通信卡(12)，通过漫游适合用于由电话运营机构提供的IoT或“物联网”(T)的互联网通信服务(I)以接入用于存储由该服务提供的传感器数据的URL。

Description

用于监控和追踪需要待保持特定值的货物调度和运输的数据记录 系统和用于实现该监控和追踪的方法
发明目的
如在该专利说明书的标题中所表示的，本发明涉及用于监控和追踪需要待保持特定值的货物的调度和运输的数据记录系统，以及用于实现该监控和追踪的方法，提供了许多创新特征，以下将详细描述这些创新特征，在目前的工艺水平中与本技术领域已知的技术相比较表现出显著的进步。
更具体地，本发明的目的在于电子数据记录和定位系统，其被特别设计用于监控和追踪某些货物的调度和运输，这些货物需要在极其特定限制的范围框架内保持某些可配置值(尤其是温度，虽然不限制于此)以使得其不恶化，例如药品、疫苗、食物、干冰、移植器官、动物、生物样品等。该系统具有以下特征，其在结构上被配置为除了存储数据之外还允许通过接入因特网从任何平台实时地在线追踪并且使用提供IoT(用于物联网的标准)服务的任何电信运营机构来进行这种监控和追踪，允许在不依赖任何特定服务器或数据管理器的任何特定应用的情况下根据需要精确地设置追踪，还允许显著地减少所述服务的经济成本。
技术领域
本发明的技术领域是专用于制造记录可配置数据的设备和电子装置的工业部门框架，重点在于包含定位和远程追踪的那些范围。
背景技术
众所周知，数据记录器(datalogger)是通过仪器的方式记录随时间改变的数据或者与位置有关的数据，并且其自身或外部连接有传感器的电子装置。几乎所有的数据记录器都是基于微控制器的。通常，数据记录器较小、电池供电的、便携式并且装备有微处理器、用于数据存储的内存以及传感器。一些数据记录器连接至个人电脑并且使用特定软件来激活数据记录器，以查看和分析所收集的数据，而另一些具有本地接口装置(小按键，LCD屏)并且可用作独立装置。
数据记录器也通常装备有实时时钟以将日期和时间添加到所收集的数据，并且可设计为仅具有一个通道(例如仅温度)，直至形成具有多个输入并记录计算出的值以及基于测量值的警告的复杂可编程系统。例如，基于温度和湿度的每天的寒冷时间、露点。两个传感器之间的温差等。
大多数现代的记录器用作可远程访问的动态网页服务器。
然而，在大多数情况下，这些装置被用作静态元件以测量和收集固定位置处的数据。
当需要在一个或多个移动元件中记录数据时出现问题，在对从一处发送至另一处的货物进行控制并且对这种运输必须进行监控以保持适当条件的情况就是如此。
因此，例如在通常从一处发送至另一处(甚至数千公里距离)的诸如药品、疫苗、食物、干冰、移植器官、动物、生物样品、化学品等货物的情况下，温度、相对湿度或氧气被保持在某一数值范围内并且在以各种运输方式移动的同时不超过某些极限值变得非常重要。这些运输方式可包括从当地运货车运输至商船、飞机、卡车或火车，并且货物在高度变化且通常不可预测的大气和温度条件下处于开单、海关和物流仓库中的运输方式。
因此，期望具有一种数据记录装置，其允许在不管距离、运输媒介或方式如何且无需考虑待监控的调度数量的情况下，根据待运输的货物类型按照需要精确地进行监控。要解决的其它重要问题是，虽然一些这样的装置已知能够允许定位追踪以用于监控和记录数据，但是这些迄今已知的装置使用了特别商定的服务器，该服务器允许通过特定应用访问所记录的数据，但仅允许在记录期间离线查看，而且具有非常高的成本。
这个局限还具有限制于所述服务器的能力的缺陷，如果例如待监控的货物体积非常大，如可能是同时将数千包干冰调度至多个目的地并且需要能够在任何时间监控每个货物和每一货物的公司，这种限制将是其发展的主要障碍。
因此，本发明的目的在于，研发满足所述期望的改进的数据记录器装置，其用于监控和追踪货物的调度和运输。应该注意，至少在申请人的方面，不知晓存在具有根据权利要求的对于申请人在本文中提出的特征类似的技术、结构和构成特征的类似应用的任何其它数据记录装置或发明。
发明内容
因此，本文中提出了用于监控和追踪需要待保持的特定值的货物的调度和运输的数据记录装置以及用于实现所述监控和追踪的方法，该数据记录装置和方法被配置为在其技术领域中具有显著的新颖性，由于根据其使用并以详尽的方式，所以成功地实现了之前被认为是理想的目标。使其能够实现并将其与现有技术区别开来的细节特征被方便地收集在随本专利说明书附上的最终权利要求书中。
具体地，本发明提出的系统基本包括具有微处理器、用于数据存储的内存、一个或多个传感器、LCD阅读屏(用于液晶显示器的标准)、时钟和电源电池的装置，以及用于与计算机通信的装置，该系统具有以下特征。
微处理器被并入在具有GPS(用于全球定位系统的标准)的板中，其具有高增益天线以从多达14个卫星收集信息并将装置定位，将所述信息记录在SD卡(用于安全数字的标准，为闪存卡形式)上，SD卡优选是装置的存储器。
该装置还具有至少一个温度探针，其任选地并入有附加探针，例如用于获取与湿度、压力、振动等有关的信息。
通过以上所有，该装置能够对于整年每隔20秒记录数据。
然而，提出的装置的主要创新特征在于并入一种类型的SIM卡(用于用户身份模块的标准)，其与任何电信运营机构商定以提供服务，允许连接至通信系统GSM/GPRS/3G/M2M(全部为以下的标准，即全球移动通信系统；通用分组无线服务，第三代的缩写；以及机器对机器，其是指在两个远程机器之间交换信息或数据格式的通信的通用术语)。所述类型的SIM卡具有以下特性，其收集从微处理器接收的数据并通过被称为IoT或“物联网”的因特网将数据直接发送至通信服务，在其它使用中，借助于此可访问网页或URL(用于统一资源定位符的标准)在全世界存储来自传感器的数据。
主要优势在于非常低的价格，通常类似于商定数据线的服务费，其允许在装置与通过因特网接入从任何装置可接入的网站之间进行数据的通信。
而且，通过简单的用户标识处理，可访问网站的操作者(数据线已通过其商定)以访问装置的数据或者所述用户可用的装置，允许实时监控和追踪已被分配给装置的任何货物，通常该装置被并入所述货物的运输集装箱中。
与可能在市场上的该类型的其他装置之间的主要差异在于，其不必一定具有由用户安装的任何软件或特定应用来访问他/她的数据，这些软件或特定应用关注的能力通常更加有限，因此将在实现和服务维护方面具有更高的经济成本。
因此，由于提出的装置并入的所述通信系统仅包括发展硬件和固件编程，其可为每种情况的需求而量身定制，同时访问数据的软件是自由的，并且用户或一个或多个装置的管理/经销公司通常可选择最适当的运营商。极大增加的优势有，所述数据的信息也可以多种格式访问，例如Excel、txt或kml格式，优选后者，因为通过其复制在货物行进的世界地图上，能够直接在Google地球平台上读取本发明的装置已并入哪个集装箱中，允许知晓装置的每个传感器沿着路径在每个点处监控的温度或参数。
并入所描述的用于与IoT系统通信的SIM卡的另一优势在于，其具有“反馈”(某一比例的输出信号通过动态系统的控制机构被重定向至输入，允许管理其行为)，允许远程地对装置进行重新编程，甚至在其在调度中使用的情况下。
鉴于以上内容，构建了一种用于监控和追踪需要待保持的特定值的货物的调度和运输的数据记录装置以及用于实现所述监控和追踪的方法，其被描述为呈现迄今为止的创新结构和构成特征以用于其旨在的目的，与使用价值有关的理由，提供充足的理由来获得所寻求的排他性特权。
附图说明
为了补充正进行的描述且为了便于理解本发明的特征，本说明书附有一套附图，通过非限制性示例的方式在附图中呈现以下内容：
-图1示出了本发明的电子装置的示例性实施方式的立面示意图，其中可以看到其包含的主要元件。
-图2示出了根据本发明的、电子装置进行的操作以通过与货物相关联的装置实现对货物的监控和追踪的方法图。
具体实施方式
鉴于所提及的附图并根据所采用的编号，可看到本发明的目的数据记录系统的优选但非限制示例性实施方式，数据记录系统用于监控和追踪需要待保持的特定值的货物的调度和运输，该系统包括以下详细描述的部件和元件。
因此，如图1所示，所讨论的系统包括装置(1)，装置(1)由电子装置(1)构成并主要由保护壳体(2)配置，其至少包括一个具有微处理器(3)的电子板、GPS(4)、用于确定日期和时间的时钟(5)、存储卡(6)、电源电池(7)、LCD阅读屏(8)和一个或多个连接器(9)，其中连接器(9)用于耦接用来感测温度、湿度和其它参数的一个或多个探针(10)，并且还任选地包括连接端口(11)，连接端口(11)用于通过其连接至计算机或适当的传统连接的类似装置对微处理器(3)进行编程。
此外，并以特征化方式，装置(1)包括并入有无线通信卡(12)，无线通信卡(12)具有GSM/GPRS 3G系统，其具有漫游(或漫游能力)并由任何电话运营商的SIM型卡构成，适于使用由所述运营商提供的IoT或“物联网”(T)的互联网通信服务(I)并且从具有因特网连接(I)至URL的任何计算机(13)或电子装置访问，以用于存储由所述服务提供的传感器数据，所述卡将从微处理器(3)收集的数据发送至所述服务。
由于提出的服务(1)被特别设计用于监控和追踪货物的调度和运输(这些货物通常需要在极其特定限制的范围框架内保持某些值，尤其是温度，湿度或其它，以使得其不恶化)，所以电子装置被优选设置为并入在集装箱(14)内，在集装箱(14)中对所讨论的货物进行调度和运输并且其可以是特别设计用于这种目的的集装箱，在集装箱中包括特定隔间(15)以用于适当地保护和/或使壳体(2)的容纳处绝缘，提供传感器到由货物占据的空间的通道，或者甚至可包括传统集装箱，在传统集装箱内，根据每种情况中货物的需求和特点而将装置紧挨着产品并入。
而且，在本发明的优选实施方式中，装置(1)至少具有通过传感器DS18B20(10)(或类似装置)进行温度测量以及使用GPS进行定位的能力，以在IoT(物联网)框架内通过GSM/GPRS(例如，通过xively.com、clickslide.com、BlueVia平台等)来更新给定的URL。
壳体(2)是紧凑型盒体，其具有120x100x45的小型尺寸，并且包括迷你SD卡作为存储卡(6)以用于数据存储。
电源优选由具有集成USB充电器并且包含有电源单元的锂电池(7)来设置。
主要优势在于：
-在软件方面，其是对于用户的自由平台。其允许在任何操作系统下在移动设备上的Web和App环境中使用；
-在系统需求方面，没有要求；
-在数据可视化方面，其在记录期间显示在线警报和数值；
-在连通性方面，在不同电话运营机构之间和全世界范围内通过漫游使用M2M/3G连接在云端(IoT)同时记录数据。可从SD读卡器或可兼容装置直接读取卡。不管使用何种操作系统，数据均记录在IoT中。对于任何平台可下载和读取数据；
-在配置方面，其不需要任何应用。其配置为使用在LCD屏上出现的菜单选项；
-以及在极限值方面，可针对每个传感器配置水平。
当超过这些水平时，装置发出警报。屏幕显示哪个传感器并且其已超过预设水平的什么程度，以及所述环境发生在路由的哪个时刻。
已充分描述了本发明的本质以及将其实践的方式，并不一定理解为必须放大其解释以使得本领域任何技术人员可理解本发明的范围和由本发明获得的优势，在本质上其可在与通过示例的方式详细示出的实施方式不同的其它实施方式中实现，并且也将由其基本原理没有改变或修改的权利要求的保护范围所覆盖。

Claims (9)

1.一种数据记录系统，用于监控和追踪需要待保持的特定值的货物的调度和运输，包括并入有减小维度的紧凑保护壳体(2)的装置(1)，在所述紧凑保护壳体(2)内部包括具有微处理器(3)的电子板、GPS(4)、时钟(5)、存储卡(6)、电源电池(7)、LCD阅读屏(8)和耦接用于感测温度、湿度水平或其它参数的探针(10)的连接器(9)，其特征在于：
所述装置(1)与待被监控和追踪的货物相关联并且并入有具有GSM/GPRS 3G系统的无线通信卡(12)，通过漫游适合用于由电话运营机构提供的IoT或“物联网”(T)的互联网通信服务(I)；
以及其特征在于，所述系统还包括：
-URL，用于存储由所述无线通信卡(12)发送的传感器数据，以及
-计算机(13)或电子装置，具有因特网连接(I)以接入所述URL用于存储来自所述传感器(10)的数据。
2.根据权利要求1所述的用于监控和追踪需要待保持的特定值的货物的调度和运输的数据记录系统，其特征在于，所述系统包括用于待监控的货物的调度和运输的集装箱(14)，并且在所述集装箱(14)内，所述装置(1)被设置在紧挨着所述待监控的货物，并且所述集装箱(14)包括用于保护和/或绝缘所述壳体(2)的容纳处的特定隔间(15)以及用于所述传感器(10)到由所述货物占据的空间的通道。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统包括DS18B20型温度传感器(10)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于监控和追踪需要待保持的特定值的货物的调度和运输的数据记录系统，其特征在于，所述存储卡(6)是迷你SD卡。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于监控和追踪需要待保持的特定值的货物的调度和运输的数据记录系统，其特征在于，所述电池是锂电池(7)，所述锂电池具有集成USB充电器并包含有电源单元。
6.用于实现根据权利要求1至5中任一项所述的监控和追踪需要待保持的特定值的货物的调度和运输的方法，其特征在于，所述方法包括：
-将装置(1)并入并且设置在紧挨着待监控和追踪的货物；
-使用由电话运营机构提供的IoT或“物联网”(T)的互联网(I)的通信服务，从具有互联网连接(I)的计算机(13)或电子装置接入用于存储传感器数据的URL，所述传感器数据通过具有GSM/GPRS 3G系统的无线通信卡(12)通过漫游来提供，所述无线通信卡(12)并入所述装置(1)中，所述装置将由所述微处理器(3)收集的数据发送至所述存储URL。
7.根据权利要求6所述的用于实现监控和追踪需要待保持的特定值的货物的调度和运输的方法，其特征在于，所述方法包括：
并入所述装置(1)并设置在用于待监控的货物的调度和运输的集装箱(14)内。
8.根据权利要求7所述的用于实现监控和追踪需要待保持的特定值的货物的调度和运输的方法，其特征在于，在所述集装箱(14)内，包括用于保护和/或绝缘所述壳体(2)的容纳处的特定隔间(15)以及用于所述传感器(10)到由所述货物占据的空间的通道。
9.根据权利要求6所述的用于实现监控和追踪需要待保持的特定值的货物的调度和运输的方法，其特征在于，并入所述装置(1)并在用于调度和运输货物的传统集装箱内紧挨着所述货物设置所述装置(1)。
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