CN110221566A - 基于nb-iot的托盘跟踪控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于NB‑IOT的托盘跟踪控制系统，在所属托盘上设置跟踪控制终端，所述跟踪控制终端包括主控芯片、NB‑IOT模块、定位模块、移动侦测传感模块，其中：所述移动侦测传感模块的输出端与主控芯片的输入端连接，用于将移动状态数据发送给主控芯片；所述定位模块的输出端与主控芯片的输入端连接，用于将定位数据发送给主控芯片；所述主控芯片的输出端与NB‑IOT模块连接，所述NB‑IOT模块通过网络连接云端服务器。本发明的优点在于：通过GPS或北斗对托盘进行定位并上传至服务器，方便及时了解到托盘的位置，方便托盘租赁后的快速定位回收；同时采用锂电池供电且采用太阳能为其充电，增加硬件的续航能力。
Description
技术领域
本发明涉及智能监控领域，特别涉及一种基于NB-IOT的托盘跟踪控制系统。
背景技术
近年来，随着国内托盘标准化的制定，托盘循环共用越来越受到物流行业关注。托盘循环共用是循环经济和共享经济在物流领域的典型形式，是一种具备创新、绿色、环保特征的新兴商业模式，对于节约木材使用，提高物流效率，降低社会平均物流成本具有重要意义。
目前，市场上对托盘的监管大多采用人工记录或者基于RFID技术的进出库管理，人工记录方式效率低下且记录数据真实性难以知晓，无法做到准确有效的监管。RFID的方式需要建立RFID发射基站，而且，托盘只有进入建立基站的库位才能显示，对托盘途中的位置和最终的去向无法监管，无法知晓托盘的租赁使用位置。此种方式无法适用于托盘租赁业务场景。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于NB-IOT的托盘跟踪控制系统，用于通过定位终端对托盘位置进行定位然后通过NB-IOT进行数据传输。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于NB-IOT的托盘跟踪控制系统，在所属托盘上设置跟踪控制终端，所述跟踪控制终端包括主控芯片、NB-IOT模块、定位模块、移动侦测传感模块，其中：
所述移动侦测传感模块的输出端与主控芯片的输入端连接，用于将移动状态数据发送给主控芯片；
所述定位模块的输出端与主控芯片的输入端连接，用于将定位数据发送给主控芯片；
所述主控芯片的输出端与NB-IOT模块连接，所述NB-IOT模块通过网络连接云端服务器。
所述定位模块为GPS定位芯片和或北斗定位芯片。
所述移动侦测传感模块包括速度传感器、加速度传感器和或陀螺仪。
所述跟踪控制终端包括锂电池，所述锂电池为跟踪控制终端中各模块供电。
所述锂电池的输入端连接充电电路，所述充电电路与他太阳能电池板连接。
所述NB-IOT模块通过NB-IOT基站与云端服务器连接，所述NB-IOT基站用于将NB-IOT发来的数据及基站ID发送至云端服务器，所述云端服务器与数据库连接，所述数据库中存储基站ID与基站位置的对应表。
所述跟踪控制终端包括PCB电路板，所述主控芯片、NB-IOT模块、定位模块、移动侦测传感模块集成在PCB电路板上，所述PCB电路板采用灌胶的方式将防水胶覆盖整个PCB电路板。
在托盘上设置货物重量传感器，其输出端与主控芯片连接，所述主控芯片与报警器连接。
本发明的优点在于：通过GPS或北斗对托盘进行定位并上传至服务器，方便及时了解到托盘的位置，方便托盘租赁后的快速定位回收；同时采用锂电池供电且采用太阳能为其充电，增加硬件的续航能力；同时采用的NB-IOT通信传递数据的同时，利用基站定位功能，获取基站位置信息，在一些地下场所无法采用GPS时，可以通过基站位置来确定托盘的位置；PCB上采用灌胶工艺方式将防水胶覆盖整个电路板，完整做到防水防震防摔的目的。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明托盘跟踪控制系统结构原理图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明采用采用GPS或北斗定位技术全程跟踪托盘位置，并采集托盘的运动状态，在静止和运动状态下分别采用不同的间隔周期发送位置信息至云端服务器，做到全程跟踪托盘位置，方便在租赁业务时，及时根据托盘的位置，安排就近服务站进行回收。
如图1所示，基于NB-IOT的托盘跟踪控制系统，在所属托盘上设置跟踪控制终端，跟踪控制终端包括主控芯片、NB-IOT模块、定位模块、移动侦测传感模块，其中：
移动侦测传感模块的输出端与主控芯片的输入端连接，用于将移动状态数据发送给主控芯片，移动侦测传感模块用于检测托盘是处于移动状态还是处于静止状态，可以采用速度传感器或加速度传感器和或陀螺仪来实现，以速度传感器为例，检测托盘的移动速度从而确定是移动状态还是静置状态。
定位模块的输出端与主控芯片的输入端连接，用于将定位数据发送给主控芯片；定位模块采用GPS定位芯片和或北斗定位芯片，通过芯片获取托盘的定位信息，方便进行定位数据获取并将检测的定位数据发送至主控芯片。
主控芯片的输出端与NB-IOT模块连接，NB-IOT模块通过网络连接云端服务器，主控芯片通过NB-IOT模块将采集的位置数据发送至云端服务器，云端服务器与企业的计算机通信连接，方便企业查询对应的位置数据，或者云端服务器设置在企业内，方便企业直接获取。这样通过定位采集的位置信息然后通过 NB-IOT模块发送至云端服务器，从而实现对于托盘位置的跟踪。为了实现在监控位置的同时节能，设置数据发送时间周期，在移动状态下和静止状态下，分别采用不同的时间发送给云端服务器位置信息。此种方式既可以保证托盘位置信息准确，又可以减少数据发送的次数，从而增加智能硬件的续航能力。时间周期可根据实际需求来设置，如在托盘动态场景下，每半小时发送一次数据，托盘静止状态下，24小时发送一次数据，做到全程跟踪托盘，单次租赁业务完成后，用户根据托盘具体位置，安排就近服务站进行回收或者转租。
主控芯片采用基于arm核的嵌入式单片机系统来实现，控制整个系统的数据采集、数据分析处理，以及数据发送。可远程访问设备，对设备数据发送频率、设备编号、设备属性信息进行修改，另可以对嵌入式系统程序进行升级修改等进一步操作。
跟踪控制终端包括锂电池，锂电池为跟踪控制终端中各模块供电，包括为主控芯片、GPS、NB-IOT供电等。锂电池采用可充电的锂电池，锂电池的输入端连接充电电路，充电电路与他太阳能电池板连接，用于通过太阳能电池板为锂电池充电，从而增加硬件的续航能力。充电电路包括稳压、整流等常用的充电电路。太阳能电池板的设置为要满足不影响实际托盘防止货物，可设置在托盘侧边等位置。设备内置中容量锂电池，外围增加太阳能充电板，设备在室外有阳光状态下，通过太阳能电板对设备进行供电，并且，若锂电池处于非满电状态下，还可以对锂电池进行充电，直到充满。设备若处于室内静止状态，锂电池对设备进行供电，24小时发送一次数据状态下，可保证设备长时间续航。
NB-IOT模块通过NB-IOT基站与云端服务器连接，NB-IOT基站用于将NB-IOT发来的数据及基站ID发送至云端服务器，云端服务器与数据库连接，数据库中存储基站ID与基站位置的对应表。根据接收到的基站ID进行查表即可知道基站的位置，而基站的位置就可以对应出托盘所在位置。利用NB-IoT模组进NB-IO行数据的发送，开通NB基站定位功能，设备在室内时，GPS或北斗无法获取位置信息，此时，通过NB-IoT提供位置信息。因NB-IoT具有广覆盖、大连接的优势，所以，在一些地下楼层和2G信号盲区，数据仍可以正常发送，数据丢失概率极小。
跟踪控制终端包括PCB电路板，主控芯片、NB-IOT模块、定位模块、移动侦测传感模块等模块集成在PCB电路板上，PCB电路板采用灌胶的方式将防水胶覆盖整个PCB电路板。硬件采用灌胶工艺，用防水胶覆盖整个电路板，完整做到防水、防震、防摔。PCB设置在托盘上要注意不能影响托盘防止货物的要求，可以在防止货物和叉车插起时的位置除外的其它位置设置安装终端，主要要考虑到不能干扰托盘正常使用。
由于租赁业务下，为了防止使用者对租赁托盘不注重限重造成的托盘的损坏、破裂等现象，要注意限重。在在托盘上设置货物重量传感器，其输出端与主控芯片连接，主控芯片与报警器连接。在主控芯片中预设重量阈值，当大于设定阈值时，驱动蜂鸣器发出报警声。重量传感器可采用贴片式压力传感器，以压力大小表征货物重量，同时设定对应的压力阈值，贴片式压力传感器可以直接设置在托盘的正上表面，当使用时货物防止在托盘上表面压着贴片式压力传感器，从而检测压力数据。可以进一步租赁时，托盘使用过程中超重现象对于托盘的损坏。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于NB-IOT的托盘跟踪控制系统，其特征在于：在所属托盘上设置跟踪控制终端，所述跟踪控制终端包括主控芯片、NB-IOT模块、定位模块、移动侦测传感模块，其中：
所述移动侦测传感模块的输出端与主控芯片的输入端连接，用于将移动状态数据发送给主控芯片；
所述定位模块的输出端与主控芯片的输入端连接，用于将定位数据发送给主控芯片；
所述主控芯片的输出端与NB-IOT模块连接，所述NB-IOT模块通过网络连接云端服务器。
2.如权利要求1所述的一种基于NB-IOT的托盘跟踪控制系统，其特征在于：所述定位模块为GPS定位芯片和或北斗定位芯片。
3.如权利要求1或2所述的一种基于NB-IOT的托盘跟踪控制系统，其特征在于：所述移动侦测传感模块包括速度传感器、加速度传感器和或陀螺仪。
4.如权利要求1或2所述的一种基于NB-IOT的托盘跟踪控制系统，其特征在于：所述跟踪控制终端包括锂电池，所述锂电池为跟踪控制终端中各模块供电。
5.如权利要求4所述的一种基于NB-IOT的托盘跟踪控制系统，其特征在于：所述锂电池的输入端连接充电电路，所述充电电路与他太阳能电池板连接。
6.如权利要求1或2所述的一种基于NB-IOT的托盘跟踪控制系统，其特征在于：所述NB-IOT模块通过NB-IOT基站与云端服务器连接，所述NB-IOT基站用于将NB-IOT发来的数据及基站ID发送至云端服务器，所述云端服务器与数据库连接，所述数据库中存储基站ID与基站位置的对应表。
7.如权利要求1或2所述的一种基于NB-IOT的托盘跟踪控制系统，其特征在于：所述跟踪控制终端包括PCB电路板，所述主控芯片、NB-IOT模块、定位模块、移动侦测传感模块集成在PCB电路板上，所述PCB电路板采用灌胶的方式将防水胶覆盖整个PCB电路板。
8.如权利要求1或2所述的一种基于NB-IOT的托盘跟踪控制系统，其特征在于：在托盘上设置货物重量传感器，其输出端与主控芯片连接，所述主控芯片与报警器连接。
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