CN107140282B - 物流器具及物流器具空满状态识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物流领域，公开了一种物流器具及物流器具空满状态识别方法。高效率而准确地实现空满状态的自动识别。本发明中，包括：底座和四面的侧板；底座和侧板之间设置有折叠机构，使得侧板可以向底座折叠；底座和至少一块侧板上分别设置短距无线发送模块和短距无线接收模块；短距无线发送模块用于发送表示物流器具的标识的无线信号；判决器，用于检测短距无线接收模块当前能否收到短距无线发送模块发送的标识，如果能够收到则输出表示空状态的电信号，否则输出表示满状态的电信号。

Description

物流器具及物流器具空满状态识别方法

技术领域

本发明涉及物流领域，特别涉及物流器具空满状态识别技术。

背景技术

为了节约社会的资源，降低物流的成本，目前出现了可循环使用的物流器具供有需要的商户共享使用。为了能够更好的实现物流器具的调度，需要知道每一个物流器具所在的位置以及空满状态。目前实现定位的技术已经比较成熟了，但是如何方便而可靠的来判断每一个物流器具是空状态还是满状态，就目前而言依然是一个挑战，比较常见的方法是通过人工的方式去登记和排查，但这样做成本高，效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种物流器具及物流器具空满状态识别方法，高效率而准确地实现空满状态的自动识别。

为解决上述技术问题，本申请公开了一种物流器具，具有满状态和空状态两种结构状态，该物流器具包括：

多块板，在该满状态下该多块板组合成用于装载货物的空间，在该空状态下该多块板以节约空间的方式折叠；

在该多块板中，包括设置有第一无线发送模块的第一板和设置有无线接收模块的第二板，在该满状态下该第一无线发送模块和无线接收模块的直线距离大于D，在该空状态下该第一无线发送模块和无线接收模块的直线距离小于D，其中D为该第一无线发送模块和无线接收模块之间的最大有效通信距离；

该第一无线发送模块用于发送代表该物流器具的标识的无线信号；

判决器，用于检测该无线接收模块当前能否收到该无线信号，如果能够收到则输出表示空状态的电信号，否则输出表示满状态的电信号。

在一优选例中，该物流器仅有四个侧板，该多块板为物流器具的多块侧板。

在一优选例中，该多块板包括物流器具的底座和多块侧板；该第一板是物流器具的侧板，该第二板是物流器具的底座。

在一优选例中，该多块板包括物流器具的底座和盖板；该第一板是物流器具的盖板该第二板是物流器具的底座，或者，该第一板是物流器具的底座该第二板是物流器具的盖板。

在一优选例中，该多块板包括物流器具的盖板和多块侧板；该第一板是物流器具的侧板，该第二板是物流器具的盖板。

在一优选例中，还包括：

第二无线发送模块，与该判决器电连接，用于将该物流器具的标识和该判决器输出的空状态或满状态信号发送到云端服务器。

在一优选例中，该第一无线发送模块是无源RFID标签，或NFC标签，或有源RFID标签，或ibeacon标签。

在一优选例中，还包括传感器模块，该传感器模块的输出端与该第二无线发送模块的输入端电连接，该传感器模块输出的信息通过该第二无线发送模块发送到该云端服务器。

本申请公开了一种物流器具空满状态识别方法，该物流器具具有满状态和空状态两种结构状态,该物流器具包括多块板，在该满状态下该多块板组合成用于装载货物的空间，在该空状态下该多块板以节约空间的方式折叠；在该多块板中，包括设置有第一无线发送模块的第一板和设置有无线接收模块的第二板，使得，在该满状态下该第一无线发送模块和无线接收模块的直线距离大于D，在该空状态下该第一无线发送模块和无线接收模块的直线距离小于D，其中D为该第一无线发送模块和无线接收模块之间的最大有效通信距离；该方法包括以下步骤：

该第一无线发送模块发送该物流器具的标识；

判断该无线接收模块当前能否收到该第一无线发送模块发送的标识，如果能够收到则判定为空状态，否则判定为满状态。

在一优选例中，该物流器具还包括第二无线发送模块；

还包括以下步骤：

该第二无线发送模块将该物流器具的标识和该判决器输出的空状态或满状态信号发送到云端服务器。

本申请公开了一种物流器具，包括：

供堆叠的物理结构，使得该物流器具能够空状态堆叠；

设置在器具底座或侧壁或顶盖上的无线收发模块，用于发射和接收预定无线信号；

判决器，用于检测该无线收发模块当前能否接收到来自其他物流器具的该预定无线信号，如果能够接收到则输出表示空状态的电信号，否则输出表示满状态的电信号；

该无线收发模块的最大有效通信距离为S，该无线收发模块设置的位置满足以下条件：

在多个物流器具的空状态堆叠状态下，两个相邻物流器具的无线收发模块之间的直线距离小于S；

在满状态下，两个相邻物流器具的无线收发模块之间的直线距离大于S。

在一优选例中，该物流器具为常规托盘，该无线收发模块设置在托盘底部的中央部位区域。

在一优选例中，该物流器具为可循环物流周转箱，或不带盖子的反转套叠箱，或带环箩，或套叠类托盘，该供堆叠的物理结构使得该物流器具能够套叠，该无线收发模块设置在可循环物流周转箱底座的中央部位。

在一优选例中，还包括第三无线发送模块，与该判决器电连接，用于将该物流器具的标识和该判决器输出的空状态或满状态信号发送到云端服务器。

本申请公开了一种物流器具空满状态识别方法，该物流器具如前文描述，该方法包括以下步骤：

该无线收发模块发送预定无线信号；

判断该无线收发模块当前能否收到其他无线收发模块发送的该预定无线信号，如果能够收到则判定本物流器具为空状态，否则判定本物流器具为满状态。

在一优选例中，该物流器具还包括第三无线发送模块；

还包括以下步骤：

该第三无线发送模块将本物流器具的标识和该判决器输出的空状态或满状态信号发送到云端服务器。

本发明实施方式与现有技术相比，至少具有以下区别和效果：

将物流器具制作成侧板可以向底板折叠的构造，在物流器具的侧板和底座上分别设置短距离无线发送模块和无线接收模块，可以方便地判断物流器具的空满状态。不需要人工去现场盘点可循环物流器具的空满状态，无线接收模块检测到箱子折叠后会主动发送数据到后台的云端服务器，后台根据可循环物流器具的空满状态来进行远程调度，从而提高可循环物流器具的有效利用率。

可以理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施方式和例子)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中一种物流器具的折叠方式示意图；

图2是本发明第一实施方式中折叠前和折叠后结构示意图；

图3是本发明第二实施方式中物流器具空满状态识别方法的流程示意图；

图4是本发明第三实施方式中物流器具空状态堆叠和满状态示意图；

图5是本发明第三实施方式中非套叠类托盘空状态堆叠和满状态堆叠示意图；

图6是本发明第三实施方式中带环箩的结构及其空状态堆叠方式示意图；

图7是本发明第三实施方式中具有4种槽位的反转套叠箱的示意图；

图8是本发明第三实施方式中反转套叠箱的空状态和满状态堆叠示意图；

图9是本发明第三实施方式中可套叠的带盖物流箱立体图；

图10是本发明第三实施方式中可套叠的带盖物流箱空状态和满状态堆叠示意图；

图11是本发明第二实施方式中无线收发装置分别设置在盖板和底座上的可折叠箱空状态和满状态示意图；

图12是本发明第二实施方式中无线收发装置分别设置在盖板和侧板上的可折叠箱空状态和满状态示意图；

图13是本发明第二实施方式中可折叠围板箱的空状态和满状态示意图；

图14是本发明第三实施方式中可套叠类托盘空状态和满状态堆叠示意图。

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，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

以下是本申请的申请文件中部分概念的说明：

有效通信距离指可以有效传递信息的无线通信距离。有时因为发射模块和接收模块之间的距离过远，接收模块虽然可以感区发射模块发出的无线信号，但是因为信号太弱，无法有效地解析出其中的信息，此时就不算在有效通信距离内。

RFID指射频识别(Radio Frequency IDentification)

NFC指近场通信(Near Field Communication)

电连接是指以电路的方式连接两个模块以传递信号，这两个模块可以是直接的连接，也可以是通过其他的模块间接的连接其他的模块间接的连接。例如，在两个电连接的模块之间可以有信号放大模块或噪声过滤模块等中间模块。

堆叠指在垂直方向将多个物流器具堆放在一起。

套叠指以嵌套的方式堆叠。

空状态堆叠指物流器具在空状态下的堆叠，也就是在空状态的情况下以空间压缩的方式堆叠。空状态堆叠包括套叠。通常物流器具在满状态下可以堆叠，在空状态下也可以堆叠，但是堆叠的方式不一样。例如，对于物流周转箱来说，在空状态下可以去除顶盖以嵌套的方式堆叠以节省空间，在满状态下，因为存在顶盖，所以只能够简单地叠放(如图4所示)。又如，对于托盘而言，在空状态的情况下，可以直接的进行叠放，上下两个相邻托盘之间的距离比较近；而在满状态的情况下，上下两个相邻托盘之间会有其他的物品，即使堆叠，上下两个相邻托盘之间的距离也会比较远。

空状态指物流器具未装载物品时的状态，满状态指物流器具装载物品时的状态。这两个状态对于各种物流器具都可以适用，并非特指箱子形状物流器具的状态。

IBC：中型散装容器(IntermediateBulkContainer)。又称为集装箱桶、复合型中型散装容器。是现代仓储、运输液体产品的必备工具。集装桶由内容器和金属框架组合而成,内容器采用高分子量高密度聚乙烯吹塑成型，强度高、耐腐蚀、卫生性好。

下面介绍本申请的部分创新点：

将原本固定形状的物流器具改造成可折叠的形式，也就是说在各个侧板和底座之间设置旋转机构，四面的侧板可以向底座折叠，这样做的一个好处是在没有装载东西的时候，物流器具可以折叠，减少占用的空间。在可折叠的基础上，在一个侧板上设置低功耗短距无线发送模块，在底座上对应的设置低功耗短距无线接收模块，其中发送模块发送该物流器具的标识信息，如果接收模块能够接收到这个标识，则说明目前物流器具处于折叠状态或者说处于空状态，如果接收模块不能够接收到这个标识，则可判定该物流器具属于非折叠状态或者处于满状态(规定好如果物流器具卸完了货物必须进行折叠，以节约空间)。其中无线发射模块和接无线接收模块之间的有效通信距离需要仔细的设置，使得这个有效通信距离小于满状态时无线发送模块和无线接收模块之间的直线距离，并且这个有效通信距离应该大于空状态十无线发送模块和无线接收模块之间的直线距离。物流器具中底座和侧板设置的低功耗短距离收发模块，一一配对绑定，不会因为可循环物流器具的堆叠互相干扰。

另一种方案是，将物流器具改造成可空状态堆叠的形式，在每个物流器具上设置有可供空状态堆叠的物理结构。在每个物流器具上设置一个低功耗短距无线收发模块用于发送或接受特定的无线信号，如果一个物流器具的无线收发模块能够接收到其他物流器具发送的特定无线信号，则可认为自身处于空状态，如果无法接收到任何其他物流器具发送的特定无线信号，则可认为自身处于满状态。这个物理结构的设计以及低功耗短距离无线收发模块所设置的位置是有一定要求的，即，在空状态堆叠状态下，两个相邻物流器具的无线收发模块之间的直线距离应该小于无线收发模块的有效通信距离，在满状态下，两个相邻物流器具的无线收发模块之间的直线距离应该大于无线收发模块的有效通信距离。如果一个物流器具处于空状态堆叠状态，则我们认为它处于空状态，一个满状态的物流器具通常不能够被空状态堆叠。如果一个物流器具处于满状态，则我们认为它处于满状态，这一点是因为物流器具本身具有可供空状态堆叠的物理结构，所以操作员很自然的会想到把已经清空的物流器具空状态堆叠起来，以减少空间的占用。因此，本申请通过可供空状态堆叠的物理结构，低功耗短距无线收发模块的有效通信距离和安装位置的设定，巧妙地判定了物流器具的空满状态。虽然可能不能够百分之一百地准确判定，但是在正常情况准确率还是相当高的，已经可以满足正常物流调度的需要。

低功耗短距无线发送模块可以是无源的，例如无源的RFID标签或NFC标签，此时低功耗短距接收模块实质上就是一个读取标签的读取器，在读取器需要读取时，发射无线电波，无源的标签在这个无线电波的感应下发射出物流器具的标识信息。采用无源标签的好处是不需要在侧板上设置额外的电源了。当然低功耗短距无线发送模块也可以是有源的。

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物流器具。该物流器具有可以折叠的多块板(包括侧板、底座、盖板等)，具有满状态和空状态两种结构状态，在满状态下多块板组合成用于装载货物的空间，在空状态下多块板折叠起来，以减少空间的占用。在其中的至少两块板(下面称为第一板和第二板)中，分别设置有第一无线发送模块和无线接收模块，在满状态下第一无线发送模块和无线接收模块之间的直线距离大于D，在空状态下第一无线发送模块和无线接收模块的直线距离小于D，其中D为该第一无线发送模块和无线接收模块之间的最大有效通信距离。

该第一无线发送模块用于发送代表该物流器具的标识的无线信号；

该物流器具还包括：

判决器，用于检测该无线接收模块当前能否收到该无线信号，如果能够收到则输出表示空状态的电信号，否则输出表示满状态的电信号。

可选的第二无线发送模块，与该判决器电连接，用于将该物流器具的标识和该判决器输出的空状态或满状态信号发送到云端服务器。

这种可折叠的物流器具可以有各种各样的实现形式，下面举四个例子。

例子1，可折叠的物流器具——折叠箩：

如图1所示，该物流器具包括：

底座3和四面的侧板4。

底座和各侧板之间设置有折叠机构，使得各侧板可以向底座折叠。侧板有两个状态，折叠状态和未折叠状态。图1示出了部分侧板折叠、部分侧板尚未折叠的状态示意图，用于帮助理解侧板的折叠方式。在一个实施例中，物流器具有顶盖。在一个实施例中，物流器具的顶盖可以相对侧板折叠。在一个实施例中，物流器具的顶盖是可以脱卸下来的。在一个实施例中，物流器具没有顶盖。

底座和至少一块侧板上分别设置第一无线发送模块1和无线接收模块2，该第一无线发送模块和无线接收模块之间的最大有效通信距离为D，在侧板未折叠状态该第一无线发送模块和无线接收模块的直线距离X大于D，在侧板折叠状态该第一无线发送模块和无线接收模块的直线距离Y小于D。在一个实施例中，无线发送模块设置在侧板上，无线接收模块设置在底座上。在另一个实施例中，无线发送模块设置在底座上，无线接收模块设置在侧板上。在本申请的各实施方式中，设置在底座上包括在底座的内部，也包括在底座的表面(例如通过粘贴的方式把无线模块固定在底座的内表面或外表面)，类似地，设置在侧板上包括在侧板的内部，也包括在侧板的表面(例如通过粘贴的方式把无线模块固定在侧板的内表面或外表面)。类似地，设置在顶盖上包括在顶盖的内部，也包括在顶盖的表面(例如通过粘贴的方式把无线模块固定在顶盖的内表面或外表面)。

第一无线发送模块用于发送表示物流器具的标识的无线信号。在一个实施例中，第一无线发送模块是无源RFID标签或NFC标签。在另一个实施例中，第一无线发送模块是有源RFID标签或ibeacon标签。

判决器，用于检测无线接收模块当前能否收到第一无线发送模块发送的标识，如果能够收到则输出表示空状态的电信号，否则输出表示满状态的电信号。在一个实施方式中，电信号可以是简单的高低电平，一个电平表示空状态，另一个电平表示满状态。在一个实施方式中，电信号可以是一个模拟信号，超过预设电平表示空状态，低于预设电平表示满状态。在一个实施方式中，电信号可以是一个经过编码的数字信号序列，以不同的编码分别表示空状态或满状态。

第二无线发送模块，与判决器电连接，用于将物流器具的标识和判决器输出的空状态或满状态信号发送到云端服务器。在一个实施方式中，第二无线发送模块是基于蜂窝移动系统(如3G、4G、5G通信系统)的通信模块，第二无线发送模块将信息发送到基站，由基站中转到云端服务器。在一个实施方式中，第二无线发送模块是蓝牙模块，第二无线发送模块与附近的手机建立连接，将信息发送到附近的手机，通过手机中转到云端服务器。在一个实施方式中，第二无线发送模块是wifi模块，第二无线发送模块将信息发送到wifi的接入点，通过接入点转发到云端服务器。

传感器模块，该传感器模块的输出端与第二无线发送模块的输入端电连接，该传感器模块输出的信息通过第二无线发送模块发送到云端服务器。传感器模块可以是温度传感器，湿度传感器，气压传感器，加速度传感器，陀螺仪等等。在一个物流器具中，传感器模块可以是一个，也可以是多个，当然也可以没有。

定位模块，与第二无线发送模块电连接，用于获取物流器具当前的定位信息，并且通过第二无线发送模块将定位信息发送到云端服务器。这样云端服务器就可以知道每一个物流器具当前的位置，便于调度。在一个实施例中，定位模块也可以没有，第二无线发送模块通过蓝牙或者wifi等通信方式与智能移动终端(例如智能手机)连接，智能移动终端在接收到第二无线发送模块发出的信息后，向云端服务器上报接收到的信息，同时附上自身的定位信息(可以通过GPS定位或wifi定位等方式获得)，因为智能移动终端在转发信息时就在物流器具的附近，所以该智能移动终端上报的自身定位信息可以被近似，认为就是物流器具的定位信息。

将物流器具制作成侧板可以向底板折叠的构造，在物流器具的侧板和底座上分别设置短距离无线发送模块和无线接收模块，可以方便地判断物流器具的空满状态。

在一个实施例中，第一无线发送模块采用纽扣电池供电。无线接收模块采用锂电池供电。当然供电的方式多种多样，只要能够实现向无线发送模块和无线接收模块提供足够的电能，并且能保证它们有足够的工作时长就可以了。

例子2，可折叠的物流器具——有盖IBC：

该物流器具如图11所示,图11的上半部分是折叠状态(空状态)，下半部分是非折叠状态(满状态)。例子2的基本原理与例子1基本相同(这里主要讨论区别，许多细节不再赘述)，主要区别是，在例子2中，第一无线发送模块设置在盖板中，无线接收模块设置在底座中；而在例子1中，第一无线发送模块设置在侧板中，无线接收模块设置在底座中。在另一个实施例中，第一无线发送模块设置在底座中，无线接收模块设置在盖板中。

从图11可以看出，在空状态下，设置在盖板中的第一无线发送模块和设置在底座中的无线接收模块距离比较近(设距离为X)；在满状态下，设置在盖板中的第一无线发送模块和设置在底座中的无线接收模块距离比较远(设距离为Y)；并且满足X<D<Y，D为第一无线发送模块和无线接收模块之间的最大有效通信距离。

例子3，可折叠的物流器具——有盖IBC：

该物流器具如图12所示,图12的上半部分是折叠状态(空状态)，下半部分是非折叠状态(满状态)。例子3的基本原理与例子1基本相同(这里主要讨论区别，许多细节不再赘述)，主要区别是，在例子3中，第一无线发送模块设置在侧板中，无线接收模块设置在盖板中；而在例子1中，第一无线发送模块设置在侧板中，无线接收模块设置在底座中。在另一个实施例中，第一无线发送模块设置在盖板中，无线接收模块设置在侧板中。

从图12可以看出，在空状态下，设置在侧板中的第一无线发送模块和设置在盖板中的无线接收模块距离比较近(设距离为X)；在满状态下，设置在侧板中的第一无线发送模块和设置在盖板中的无线接收模块距离比较远(设距离为Y)；并且满足X<D<Y，D为第一无线发送模块和无线接收模块之间的最大有效通信距离。

例子4，可折叠的物流器具——围板箱：

该物流器具如图13所示,图13的上半部分是非折叠状态(满状态)，下半部分是折叠状态(空状态)。例子4的基本原理与例子1基本相同(这里主要讨论区别，许多细节不再赘述)，主要区别是，在例子4中，第一无线发送模块和无线接收模块分别设置在两块不同的侧板中(图中是分别设置在两块相对的侧板上，在其他实施例中也可以分别设置在两块相邻的侧板上)；而在例子1中，第一无线发送模块设置在侧板中，无线接收模块设置在底座中。

从图13可以看出，在空状态下，设置在盖板中的第一无线发送模块和设置在底座中的无线接收模块距离比较近(设距离为X)；在满状态下，设置在盖板中的第一无线发送模块和设置在底座中的无线接收模块距离比较远(设距离为Y)；并且满足X<D<Y，D为第一无线发送模块和无线接收模块之间的最大有效通信距离。

本发明第二实施方式涉及一种物流器具空满状态识别方法。图2是该物流器具空满状态识别方法的流程示意图。该物流器具具有满状态和空状态两种结构状态,该物流器具包括多块板，在该满状态下该多块板组合成用于装载货物的空间，在该空状态下该多块板以节约空间的方式折叠；在该多块板中，包括设置有第一无线发送模块的第一板和设置有无线接收模块的第二板，使得，在该满状态下该第一无线发送模块和无线接收模块的直线距离大于D，在该空状态下该第一无线发送模块和无线接收模块的直线距离小于D，其中D为该第一无线发送模块和无线接收模块之间的最大有效通信距离，此外还包括第二无线发送模块。

该识别方法包括以下步骤：

在步骤301中，第一无线发送模块发送物流器具的标识。

此后进入步骤302，判断无线接收模块当前能否收到第一无线发送模块发送的标识，如果能够收到则判定为空状态，否则判定为满状态。

此后进入步骤303，第二无线发送模块将物流器具的标识和判决器输出的空状态或满状态信号发送到云端服务器。优选地，物流器具中还可以包括各种传感器和定位装置，通过第二无线发送模块将该物流器具各种传感器输出的数据和定位装置得到的定位信息，与物流器具的标识以及空白箱状态一起发送到云端服务器。云端服务器在收到各物流器具上报的标识和空满状态后，可以获得所有物流器具的分布及状态，由此可以方便地进行进一步的调度。

本实施方式是与第一实施方式相对应的方法实施方式，第一实施方式中的多种物流器具均可使用本实施方式所述的方法。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。

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 ArrayLogic，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。

此外，在上述实施方式的基础上，还可以进一步地改进。例如，可以在物流器具(如周转箱)的顶部和底部分别设置位置状态检测装置，用于检测顶部或底部是否有其它的器具，例如可以用一种开关器件，通过物流器具对应结构上的压迫使该开关器件处于连接或断开的状态；在物流器具的顶部和底部设置传输接口，当两个器具上下叠放时能够通过传输接口电连接；当多个物流器具叠放在一起时，每一个物流器具通过顶部和底部的位置状态检测装置知道自己的相对位置，例如最下方的物流器具底部的位置状态检测装置的状态为未检测到其它物流器具(例如开关器件处于开的状态)，且其顶部的位置状态检测装置的状态为检测到其它物流器具(例如开关器件处于关的状态)；最下方的物流器具定时通过与上方物流器具相连接的传输接口唤醒其上方休眠中的物流器具(为了省电，物流器具一般都处于休眠状态，直到被定时唤醒或通过传输接口唤醒)，并发射本物流器具的信息，其上方物流器具被唤醒后正好接收下方物流器具发射的信息并缓存收到的信息；该上方物流器具再通过传输接口唤醒其上方的物流器具，并发射自身信息和缓存的信息；就这样从最下方物流器具开始，通过传输接口层层唤醒和上传信息，最终将层叠在一起的多个物流器具的信息都汇总到顶层的物流器具；顶层的物流器具将自身和下方层叠的所有的物流器具的信息一起发射到云端服务器。各物流器具之间的信息传输可以使用低功耗近距离的通信制式(如蓝牙、Zigbee等)，而顶层的物流器具与云端服务器的传输可以使用高功耗远距离的通信制式(如3G、4G、5G等)。因为顶层的物流器具受装载的液体物质的影响最小，所以向云端服务器发射信息的效果是最好的。另外，优选地，可以在物流器具的顶部加装太阳能电池，以电容或充电电池的方式存储电能，专供高功耗远距离的通信制式使用，而低功耗近距离的通信制式则使用独立的内置电池，这样内置电池可以使用多年，大大降低了维护的费用。顶层物流器具并不需要在收到下方各物流器具的信息后马上向云端服务器发射这些信息，可以等太阳能电池充入电容或充电电池的电量达到一定门限后再发射。

本发明第三实施方式涉及一种物流器具，本实施方式中所指的物流器具可以是多种多样的，例如具有侧壁和顶盖的可循环物流周转箱，又如基本上只有一个底座的物流托盘，等等。

该物流器具包括：

供堆叠的物理结构，使得物流器具能够空状态堆叠。本实施方式中所称的供堆叠的物理结构可以是多种多样的，只要可以实现多个物流器具上下堆叠在一起即可。供堆叠的物理结构有多种实现方式，只要可以实现在空载时能够以压缩空间的方式进行堆叠即可。之后会说明一些具体的实施例，其中可以看到各种的堆叠方式。

用于发射和接收预定无线信号的无线收发模块，本实施方式中所用的无线收发模块是一种低功耗短距无线收发模块，例如RFID，蓝牙等。无线收发模块的最大有效通信距离为S，S可以通过调整无线收发模块的发射功率来调节。

判决器，用于检测无线收发模块当前能否接收到来自其他物流器具的预定无线信号，如果能够接收到则输出表示空状态的电信号，否则输出表示满状态的电信号。在一个实施例中，判决器是一个微处理器。在另一个实施例中，判决器是一个通过多个门电路组合而成的逻辑电路，门电路包括与门、或门、非门等，通过一个逻辑电路实现对特定电信号的识别，这是本领域的现有技术，此处不再赘述。

第三无线发送模块，与判决器电连接，用于将物流器具的标识和判决器输出的空状态或满状态信号发送到云端服务器。第三无线发送模块只是将空状态或满状态的信号发送到云端服务器，并不涉及空状态或满状态判断。在一个实施方式中，第三无线发送模块是基于蜂窝移动系统(如3G、4G、5G通信系统)的通信模块，第三无线发送模块将信息发送到基站，由基站中转到云端服务器。在一个实施方式中，第三无线发送模块是蓝牙模块，第三无线发送模块与附近的手机建立连接，将信息发送到附近的手机，通过手机中转到云端服务器。在一个实施方式中，第三无线发送模块是wifi模块，第三无线发送模块将信息发送到wifi的接入点，通过接入点转发到云端服务器。

本实施方式的物流器具中,除了上述模块，还可以包括各种传感器模块，比如温度传感器，湿度传感器，气压传感器，加速度传感器等等，还可以包括定位模块获得物流器具的当前定位信息。各种传感器模块和定位模块输出的信息可以通过第三无线发送模块发送到云端服务器。

无线收发模块可以设置在物流器具底座上、或侧壁上、或顶盖上。既可以是在物流器具底座、侧壁顶盖的内部也可以以表面贴附的方式设置在底座、侧壁或顶盖的内外表面。本实施方式中无线收发模块的位置是有特定要求的，具体如下：

在多个物流器具的空状态堆叠状态下，两个相邻物流器具的无线收发模块之间的直线距离小于S；

在满状态下，两个相邻物流器具的无线收发模块之间的直线距离大于S。

上述条件中，主要是无线收发模块在堆叠和非堆叠状态下的直线距离和S的关系。为了满足上述条件，既可以通过调整无线收发模块在物流器具上的安装位置来调整堆叠和非堆叠状态下的直线距离，也可以通过选择无线模块的通信制式以及无线模块的发射功率来调整S。

下面举一些堆叠类物流器具的具体例子。

例子5，不带盖子的套叠箱——反转套叠箱

图7示出了具有4种槽位的反转套叠箱，这4种槽位可供堆叠，分别是A宽浅槽，B窄深槽，C窄浅槽，D宽深槽。当上层箱子正向堆叠时，上层B进入下层B，上层D进入下层D，该情况为空状态堆叠，堆叠密度高。当上层箱子反向堆叠时，上层B进入下层C，上层D进入下层A，该情况为满状态堆叠，两个相邻箱子之间有储物空间。

图8的上部从侧面示出了反转套叠箱在空状态下套叠在一起时的状态，中部示出了反转套叠箱在满状态下堆叠在一起的状态，下部示出了反转套叠箱的立体图。

在一个优选例中，低功耗短距的无线收发模块设置在每一个反转套叠箱底板的中央部位(在底板中或贴附在底板表面)。从图8的上部和中部可以看出，在空状态和满状态下堆叠在一起的两个反转套叠箱的底板距离有明显的不同。如果在空状态下两个反转套叠箱的底板距离为K(底板距离相当于底板上的无线收发模块的距离)，在满状态下两个反转套叠箱的底板距离为M，则应当满足K<S<M。

例子6，带环结构——带环箩

图6示出了带环箩的堆叠(套叠)方式。其中图6的上部是带环箩的立体图，图6中部是两个带环箩的堆叠方向示意，图6下部是两个带环箩空状态堆叠后的情况。无线收发模块可以设置在带环箩的底板上(在底板的中部抗周边器具干扰的效果较好)，也可以设置在带环箩侧板上。

正常情况下，带环箩在空状态下可以以图6的方式堆叠，此时两个带环箩的无线收发模块之间的距离(K)比较短，带环箩在盛放物品时不以堆叠方式放置(例如放置在超市的货架上)，此时两个带环箩的无线收发模块之间的距离(M)比较长，也应当满足K<S<M。

例子7，可套叠的带盖物流箱

图9示出了可套叠的带盖物流箱立体图。图10的上部是该物流箱在满状态下的堆叠方式，图10的下部是该物流箱在空状态下以套叠的方式堆放。在套叠是，各个物流箱的盖子可以另外堆放在一起。

优选地，无线收发模块设置在每一个物流箱的底座的中央部位。从图10的上部和下部可以看出，在空状态和满状态下堆叠在一起的两个物流箱的底板距离有明显的不同。如果在空状态下两个物流箱的底板距离为K(底板距离相当于底板上的无线收发模块的距离)，在满状态下两个反转套叠箱的底板距离为M，则应当满足K<S<M。

在另一个实施例中，可套叠的带盖物流箱的无线收发模块也可以设置在侧板上(例如图10中101位置)。

例子8，非套叠类托盘(非精准摆放的)——标准型托盘

图5示出了非精准摆放的标准型托盘在空、满状态下的不同堆叠方式。其中，图5的左侧是空状态下的堆叠方式，图5的右侧是满状态下的堆叠方式。可以看出，在满状态下，各个托盘之间叠放着货物，而在空状态下，各个托盘直接叠放在一起，中间未夹有货物。因为本地之中的托盘只有一个底盘，所以无线收发模块设置在底盘上(优选的，可以设置在底盘中央)。从图5可以明显看出，在空状态下，因为各个托盘直接叠放在一起，所以各个托盘的无线收发模块之间的距离(K)比较短，在满状态下，因为各个托盘中间夹有货物，所以各个托盘的无线收发模块之间的距离(M)比较长，也应当满足K<S<M的条件。

例子9，套叠类托盘(精准摆放的)

图14的上部示出了精准摆放的套叠类托盘在空状态下堆叠的情况，利用托盘上的堆叠结构，空状态下的托盘可以精准地上下套叠在一起。精准是指套叠在一起的各个托盘的放置方式几乎完全相同。

图14的下部示出了套叠类托盘在满状态下的放置方式，各个托盘之间放置有货物(例如其他类型的物流箱)。

从图14可以明显看出，在空状态下，因为各个托盘直接套叠在一起，所以各个托盘的无线收发模块之间的距离(K)比较短，在满状态下，因为各个托盘中间夹有货物，所以各个托盘的无线收发模块之间的距离(M)比较长，也应当满足K<S<M的条件。

本申请的第四实施方式涉及一种物流器具空满状态识别方法，该实施方式所使用的物流器具为第三实施方式中描述的物流器具，该方法包括以下步骤：

无线收发模块发送预定无线信号；

判断无线收发模块当前能否收到其他无线收发模块发送的预定无线信号，如果能够收到则判定本物流器具为空状态，否则判定本物流器具为满状态。其中，本物流器具指的是本无线发送模块所在的物流器具。

第三无线发送模块将本物流器具的标识和判决器输出的空状态或满状态信号发送到云端服务器。

需要说明的是，在本专利的申请文件中，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。本专利的申请文件中，如果提到根据某要素执行某行为，则是指至少根据该要素执行该行为的意思，其中包括了两种情况：仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种物流器具，其特征在于，包括：

供堆叠的物理结构，使得所述物流器具能够空状态堆叠；

设置在器具底座或侧壁或顶盖上的无线收发模块，用于发射和接收预定无线信号；

判决器，用于检测所述无线收发模块当前能否接收到来自其他物流器具的所述预定无线信号，如果能够接收到则输出表示空状态的电信号，否则输出表示满状态的电信号；所述判决器是微处理器；

所述无线收发模块的最大有效通信距离为S，所述无线收发模块设置的位置满足以下条件：

在多个物流器具的空状态堆叠状态下，两个相邻物流器具的无线收发模块之间的直线距离小于S；

在满状态下，两个相邻物流器具的无线收发模块之间的直线距离大于S。

2.根据权利要求1所述的物流器具，其特征在于，所述物流器具为非套叠类托盘，所述无线收发模块设置在托盘底部的中央部位区域。

3.根据权利要求1所述的物流器具，其特征在于，所述物流器具为可循环物流周转箱，或不带盖子的反转套叠箱，或带环箩，或套叠类托盘，所述供堆叠的物理结构使得所述物流器具能够套叠，所述无线收发模块设置在可循环物流周转箱底座的中央部位。

4.根据权利要求1所述的物流器具，其特征在于，还包括无线发送模块，与所述判决器电连接，用于将所述物流器具的标识和所述判决器输出的空状态或满状态信号发送到云端服务器。

5.一种物流器具空满状态识别方法，其特征在于，该物流器具如权利要求1所述，该方法包括以下步骤：

所述无线收发模块发送预定无线信号；

使用微处理器判断所述无线收发模块当前能否收到其他无线收发模块发送的所述预定无线信号，如果能够收到则判定本物流器具为空状态，否则判定本物流器具为满状态。

6.根据权利要求5所述的物流器具空满状态识别方法，其特征在于，所述物流器具还包括无线发送模块；

还包括以下步骤：

所述无线发送模块将本物流器具的标识和所述判决器输出的空状态或满状态信号发送到云端服务器。

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