CN112016658A - 一种物品管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及物品管理技术领域，具体涉及一种物品管理系统及方法，包括移动终端和至少一组的物品标签，物品标签包括外壳、封装于外壳内的PCB板、安装于PCB板的无线通信单元、设置于无线通信单元的MCU微处理单元、安装于PCB板并与无线通信单元连接的储存单元、安装于PCB板供电单元和射频唤醒接收单元；移动终端射频唤醒发射单元及无线连接单元；PCB板还安装有用于提示报警以便发现其位置的警示单元；本发明携带移动终端到存储场景后，通过唤醒指定物品使其激活所需指示信号以便查找，同时也可以获取物品存储区域的环境信息和设备的电池信息，以便更好的管理和存储设备。
Description
技术领域
本发明涉及物品管理技术领域，特别是涉及一种物品管理系统及方法。
背景技术
目前越来越多场景需要进行物品查找和物品存储环境监测。
如家用：随着生活水平提高，物质越来越丰富，人们经常遗忘物品的具体存放位置，或者一些珍贵物品收藏需要比较合适的存储环境，比如温湿度等。
工程仓库管理，由于大量货物堆积保存，零件工具等物品找寻都会花费工作人员大量的时间，大大降低了工作效率。
再如零售业、服装行业等有很多物品堆积在一起，对货物进行盘点和查找非常困难，卖家经常都不知道是否有库存，又或者知道有库存但不知道存放位置。
基于目前现有技术，其中一个困难点便是标签的使用寿命，由于功耗高，标签往往只能维持1年左右或者更短时间。这对于物品管理来说工作寿命时远远不够的。还有一种是蓝牙信标类的方案，所有的标签都处于信号发射状态，同时可能出现上千个物品的信号在空中，不仅很难查找，功耗也是很高。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种可实现的物品寻找及物品存储环境监测的一个系统。由于方案中采用了OOK超低功耗射频唤醒技术，平时标签端其他模块都处于不工作状态，功耗低至0.3uA.一颗纽扣电池便可供其工作5-10年。对于那些需要经常找寻的物品，电池能量损耗会加快，本发明中标签端还可选择支持能量收集功能。这样可以极大的延长标签端的使用寿命。
本发明所采用的技术方案是：一种物品管理系统，包括移动终端和至少一组的物品标签，所述物品标签包括外壳、封装于外壳内的PCB板、安装于PCB板的无线通信单元、设置于无线通信单元的MCU微处理单元、安装于PCB板并与无线通信单元连接的储存单元、安装于PCB板用于供电的供电单元、安装于PCB板用于唤醒无线通信单元的射频唤醒接收单元；所述移动终端包括用于唤醒物品标签并与射频唤醒接收单元对应的射频唤醒发射单元、及用于连接物品标签的无线通信单元以进行交互的无线连接单元；所述PCB板还安装有用于提示报警以便发现其位置的警示单元。
对上述方案的进一步改进为，所述外壳由上壳体和下壳体扣合形成，所述上壳体与下壳体扣合位置设置密封槽，所述密封槽内设置密封件；所述外壳设置有用于固定在物品上的连接结构，所述连接结构为穿孔、吸盘或粘性胶片设置。
对上述方案的进一步改进为，所述PCB板还设置有环境检测单元，所述环境检测单元与无线通信单元连接；所述环境检测单元包括温度检测模块和湿度检测模块，所述外壳设置开孔用于保持壳体内部环境与壳体外部环境的联通性和一致性，所述温度检测模块与湿度检测模块设置于开孔。
对上述方案的进一步改进为，所述无线通信单元与无线连接单元均为低功耗蓝牙、经典蓝牙、WI-FI、Sub-1G、LoRa、NB-ioT或GSM设置，所述无线通信单元设置有对应的连接天线。
对上述方案的进一步改进为，所述射频唤醒接收单元为OOK调幅射频唤醒接收器；所述射频唤醒发射单元为OOK调幅射频唤醒发射器，射频唤醒接收单元设置有对应的接收射频天线，所述射频唤醒发射单元设置有对应的射频唤醒发射天线。
对上述方案的进一步改进为，所述供电单元包括可充电电源，连接于可充电电源的射频能接收器，所述可充电电源为大电容器、锂电池、镍锰电池或超级电容设置，所述射频能接收器对应有射频能接收天线，移动终端设置有射频能发射器。
对上述方案的进一步改进为，所述供电单元为锂电池、镍锰电池或纽扣电池设置。
对上述方案的进一步改进为，所述警示单元为蜂鸣器或LED灯设置或两者的结合。
一种物品管理方法，包括所述的物品管理系统，还包括云端系统，所述云端系统内储存有物品信息以及物品与标签对应关系的信息；
物品管理方法：
使用移动终端扫描物品端的二维码或条形码，此码包含有射频唤醒接收单元的身份编码和无线通信单元的物理地址；
在移动终端APP输入此物品标签需要管理和查找的物品信息，并将其存入APP和云端系统；
当需要使用移动终端查找物品或查看物品存放所在环境的信息时，通过移动终端控制射频唤醒发射单元发射对应物品标签的唤醒身份编码，当对应的物品标签被唤醒后，通过激活MCU微处理单元控制警示单元进行报警；并激活无线通信单元进行广播，广播可以包括物品所在的环境信息，电池电量信息，物品名称、数量，及与物品一切相关的管理所需信息，移动终端可扫描该广播从而得到当前所管理物品的信息。
对上述方案的进一步改进为，当需要使用移动终端查找物品或查看物品存放环境信息时，通过移动终端控制射频唤醒发射单元发射对应物品标签的唤醒身份编码，当对应的物品标签被唤醒后，通过激活MCU微处理单元控制警示单元进行报警；并激活无线通信单元进行广播，广播可以包括物品所在的环境信息，电池电量信息，物品名称、数量，及与物品一切相关的管理所需信息，移动终端可连接该设备并进行所需的信息交换和信息设置。
本发明的有益效果是：
相比传统物品管理，本发明采用了物品标签与移动终端的配合，可实现无线寻找，将物品放置在储存场景，携带移动终端到储存场景时通过唤醒后指示出物品所在位置，方便寻找。在管理中，物品标签和物品信息一一对应并保存在云端服务器，用户很容易通过APP进行物品的管理，另外标签端还可选择环境检测功能，用户甚至不需要找到物品并打开收纳盒便可知道存储环境是否合适。同时还具备即使不换电池也能长时间的工作。非常适合物品存储，管理的应用。具体是，设置了移动终端和至少一组的物品标签，所述物品标签包括外壳、封装于外壳内的PCB板、安装于PCB板的无线通信单元、安装于PCB板并与无线通信单元连接的储存单元、安装于PCB板用于供电的供电单元、安装于PCB板用于唤醒无线通信单元的射频唤醒接收单元；所述移动终端包括用于连接射频唤醒接收单元并用于射频唤醒接收单元唤醒的射频唤醒发射单元、及用于连接无线通信单元的无线连接单元；所述PCB板还安装有用于提示报警以便发现其位置的警示单元，采用无线通信方式，能够在一定范围内进行寻找，成本低。同时采用了射频唤醒技术，能够在不使用时无线通信单元处于不工作状态，从而能够大大降低能耗，使得供电单元续航时间更长。
由于方案中采用了OOK超低功耗射频唤醒技术，平时标签端其他模块都处于不工作状态，只有射频接收模块工作，功耗低至0.3uA.一颗纽扣电池便可供其工作5-10年。对于那些需要经常找寻的物品，功耗损耗会加快，本发明中标签端还可选择支持能量收集功能。这样可以极大的延长标签端的使用寿命。
由于超低功耗的监测电流和射频能量收集的功能支持，在那些不需要环境监测只需要物品查找的应用中。标签可做到最高等级的防水。用户不需要更换电池都可满足5-10年的工作时间。
附图说明
图1为本发明物品管理系统的物品标签的结构示意图：
图2为本发明物品管理系统的连接示意图；
图3为本发明物品管理系统包括环境检测的连接示意图；
图4为本发明物品管理系统包括射频能量收集的连接示意图；
图5为本发明物品寻找方法的流程示意图。
附图标记说明：外壳100、PCB板200、无线通信单元300、储存单元400、供电单元500、射频唤醒接收单元600、警示单元700。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1～图5所示，一种物品管理系统，包括移动终端和至少一组的物品标签，所述物品标签包括外壳100、封装于外壳100内的PCB板200、安装于PCB板200的无线通信单元300、安装于PCB板200并与无线通信单元300连接的储存单元400、安装于PCB板200用于供电的供电单元500、安装于PCB板200用于唤醒无线通信单元300的射频唤醒接收单元600；所述移动终端包括用于连接射频唤醒接收单元600并用于射频唤醒接收单元600唤醒的射频唤醒发射单元、及用于连接无线通信单元300的无线连接单元；所述PCB板200还安装有用于提示报警以便发现其位置的警示单元700。
在本实施例中，外壳100由上壳体和下壳体扣合形成，所述上壳体与下壳体扣合位置设置密封槽，所述密封槽内设置密封件；采用了密封结构，对整体密封防护效果好，还具有防水防尘等作用，提升对内部结构的保护效果，提升使用寿命。
在本实施例中，外壳100设置有用于固定在物品上的连接结构，所述连接结构为穿孔、吸盘或粘性胶片设置，当然以上只是常用的几种连接结构，不限制于有其他的连接结构，目的均是用于将外壳100固定在物品上，以便对物品的寻找。
在本实施例中，PCB板200还设置有环境检测单元，所述环境检测单元与无线通信单元300连接；所述环境检测单元包括温度检测模块和湿度检测模块，，所述外壳100设置开孔所述外壳设置开孔用于保持壳体内部环境与壳体外部环境的联通性和一致性，所述温度检测模块与湿度检测模块设置于开孔，设置环境检测单元，作用是通过温度检测模块和湿度检测模块可对物品放置的环境进行检测，从而能够在连接后将检测数据传输到移动终端，方便评估环境是否符合物品存放。由于设计了环境检测，环境检测需要针对周边环境接触方能实现检测，在该实施例中可通过检测环境参数用于便评估环境是否符合物品存放。
无线通信单元300与无线连接单元均为低功耗蓝牙、经典蓝牙、WI-FI、Sub-1G、LoRa、NB-ioT或GSM设置，一般采用低功耗蓝牙通信单元，在使用中连接效率高，数据传输效率高，同时在使用中功耗低。所述无线通信单元300设置有无线连接天线，通过无线连接天线用于接收连接信号。
射频唤醒接收单元600为OOK调幅射频唤醒接收器；所述射频唤醒发射单元为OOK调幅射频唤醒发射器，所述射频唤醒接收单元600对应有射频唤醒接收天线，射频唤醒发射单元对应有射频唤醒发射天线，OOK(On-Off Keying)二进制启闭键控调制技术是ASK(Amplitude Shift Keying)幅移键控调制技术的特例，广泛应用在许多低频射频应用中的数字通信调制技术。最简单的ASK方式是当信号源要发送‘1’时，它就发送一个高幅值的载波，当需要发送‘0’时，它就发送一个低幅值的载波。OOK调制是这种方法的进一步简化版本，信号源在需要发送‘0’的时候不用发送载波。
参阅图4所示，在本实施例中，供电单元500包括可充电电源，连接于可充电电源的射频能接收器，所述可充电电源为大电容器、锂电池、镍锰电池或超级电容设置，所述射频能接收器对应有射频能接收天线，采用可充电结构，由于物品在长时间储存后会存在缺电现象，故采用了射频供能方式，配合可充电电源进行供能，射频能是利用射频能量收集进行自供电，通过在可充电电源内部设置转换电路，将通过射频能接收天线接收射频信号转换能量使用，提升整体的实用性，具体流程是，通过移动终端(手机或平板电脑)打开APP，通过移动终端连接发出射频能信号，此过程需要等待数秒，通过射频能接收天线将信号传输至转换电路，转换电路将射频能转换成可储存能量进行储存和供能，当能量足够后将启动连接、唤醒、启动蜂鸣器报警传输信息等过程。此实施例中，可将整体结构做密封，从而对内部结构座全封闭处理，做到IP68级以上的密封防水防尘。
在上述实施例中，还具可通过锂电池、镍锰电池或超级电容设置，均是可作用为充电电池使用。
在另一实施例中，供电单元500包括安装于PCB板200的纽扣电池，采用纽扣电池作用供电，此方式可将外壳100结构做改进，形成可更换电池结构，结构可靠。在此实施例中电池可设计为可更换，可更换电池则使用方便，可更换电池以延长使用寿命。在另一种实施例中，将电池全密封在外壳100内，电池则不可更换，此方式可做到对内部结构座全封闭处理，实现IP68级以上的密封防水防尘。
警示单元700为蜂鸣器或LED灯设置或两者的结合，通过蜂鸣器可用于发出报警，通过LED等可作用闪烁报警，方便找寻物品。
本发明采用了物品标签与移动终端的配合，可实现无线寻找，将物品放置才储存场景，携带移动终端到储存场景时通过唤醒后指示出物品所在位置，方便寻找。物品标签和物品信息一一对应并保存在云端服务器，用户很容易通过APP进行物品的管理，另外标签端还可选择环境检测功能，用户甚至不需要找到物品并打开收纳盒便可知道存储环境是否合适。同时还具备即使不换电池也能长时间的工作。非常适合物品存储，管理的应用。具体是，设置了移动终端和至少一组的物品标签，所述物品标签包括外壳100、封装于外壳100内的PCB板200、安装于PCB板200的无线通信单元300、安装于PCB板200并与无线通信单元300连接的储存单元400、安装于PCB板200用于供电的供电单元500、安装于PCB板200用于唤醒无线通信单元300的射频唤醒接收单元600；所述移动终端包括用于连接射频唤醒接收单元600并用于射频唤醒接收单元600唤醒的射频唤醒发射单元、及用于连接无线通信单元300的无线连接单元；所述PCB板200还安装有用于提示报警以便发现其位置的警示单元700，采用无线通信方式，能够在一定范围内进行寻找，成本低。同时采用了射频唤醒结构，能够在不使用时无线通信单元300处于不工作状态，从而能够大大降低能耗，使得供电单元500续航时间更长，适合运用于物品管理与查找。
参阅图5所示，
物品管理方法，包括所述的物品管理系统，还包括云端系统，所述云端系统内储存有物品信息；
物品管理方法：
使用移动终端扫描物品端的二维码或条形码，此码包含有射频唤醒接收单元600的身份编码和无线通信单元300的物理地址；
在移动终端APP输入此物品标签需要管理和查找的物品信息，并将其存入APP和云端系统；
当需要使用移动终端查找物品或查看物品存放环境信息时，通过移动终端控制射频唤醒发射单元发射对应物品标签的唤醒身份编码，当对应的物品标签被唤醒后，通过激活MCU微处理单元控制警示单元700进行报警；并激活无线通信单元300进行广播，广播包括可以保护连接信号强度和环境信息，移动终端可扫描该广播的信息。
具体可包括以下几种方式：
1、移动终端与物品标签直连对物品标签唤醒后并报警，以指示出所在位置。此方式中，只有物品查找功能：无线通信模块可不工作，只通过移动终端的射频唤醒模块唤醒物品标签，物品标签被唤醒后直接报警。以指示出物品所在位置。
2、移动终端与物品标签连接后传输环境数据，以便针对物品存放位置环境进行监控。此方式中，物品查找及环境信息上报功能：通过移动终端的射频唤醒模块唤醒物品标签，物品标签被唤醒后报警，标签端的通信模块进行广播，发出所在环境的环境信息。移动终端通信模块可以进行扫描得到。
3、移动终端与物品标签连接有通过APP进行配置参数，可实现信息交换。此方式中，物品查找、环境信息上报及设置相关信息到物品标签：通过移动终端的射频唤醒模块唤醒物品标签，物品标签被唤醒后报警，并广播出所在环境的环境信息。移动终端通信模块可以进行扫描得到。移动终端通信模块再和物品标签进行连接以传输对标签设置所需要的信息。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种物品管理系统，包括移动终端和至少一组的物品标签，其特征在于：所述物品标签包括外壳、封装于外壳内的PCB板、安装于PCB板的无线通信单元、设置于无线通信单元的MCU微处理单元、安装于PCB板并与无线通信单元连接的储存单元、安装于PCB板用于供电的供电单元、安装于PCB板用于唤醒无线通信单元的射频唤醒接收单元；所述移动终端包括用于唤醒物品标签并与射频唤醒接收单元对应的射频唤醒发射单元、及用于连接物品标签的无线通信单元以进行交互的无线连接单元；所述PCB板还安装有用于提示报警以便发现其位置的警示单元。
2.根据权利要求1所述的物品管理系统，其特征在于：所述外壳由上壳体和下壳体扣合形成，所述上壳体与下壳体扣合位置设置密封槽，所述密封槽内设置密封件；所述外壳设置有用于固定在物品上的连接结构，所述连接结构为穿孔、吸盘或粘性胶片设置。
3.根据权利要求1所述的物品管理系统，其特征在于：所述PCB板还设置有环境检测单元，所述环境检测单元与无线通信单元连接；所述环境检测单元包括温度检测模块和湿度检测模块，所述外壳设置开孔用于保持壳体内部环境与壳体外部环境的联通性和一致性，所述温度检测模块与湿度检测模块设置于开孔。
4.根据权利要求1所述的物品管理系统，其特征在于：所述无线通信单元与无线连接单元均为低功耗蓝牙、经典蓝牙、WI-FI、Sub-1G、LoRa、NB-ioT或GSM设置，所述无线通信单元设置有对应的连接天线。
5.根据权利要求1所述的物品管理系统，其特征在于：所述射频唤醒接收单元为OOK调幅射频唤醒接收器；所述射频唤醒发射单元为OOK调幅射频唤醒发射器，射频唤醒接收单元设置有对应的接收射频天线，所述射频唤醒发射单元设置有对应的射频唤醒发射天线。
6.根据权利要求1所述的物品管理系统，其特征在于：所述供电单元包括可充电电源，连接于可充电电源的射频能接收器，所述可充电电源为大电容器、锂电池、镍锰电池或超级电容设置，所述射频能接收器对应有射频能接收天线，移动终端设置有射频能发射器。
7.根据权利要求1所述的物品管理系统，其特征在于：所述供电单元为锂电池、镍锰电池或纽扣电池设置。
8.根据权利要求1所述的物品管理系统，其特征在于：所述警示单元为蜂鸣器或LED灯设置或两者的结合。
9.一种物品管理方法，包括权利要求1～8任意一项所述的物品管理系统，其特征在于：还包括云端系统，所述云端系统内储存有物品信息以及物品与标签对应关系的信息；
物品管理方法：
使用移动终端扫描物品端的二维码或条形码，此码包含有射频唤醒接收单元的身份编码和无线通信单元的物理地址；
在移动终端APP输入此物品标签需要管理和查找的物品信息，并将其存入APP和云端系统；
当需要使用移动终端查找物品或查看物品存放所在环境的信息时，通过移动终端控制射频唤醒发射单元发射对应物品标签的唤醒身份编码，当对应的物品标签被唤醒后，通过激活MCU微处理单元控制警示单元进行报警；并激活无线通信单元进行广播，广播可以包括物品所在的环境信息，电池电量信息，物品名称、数量，及与物品一切相关的管理所需信息，移动终端可扫描该广播从而得到当前所管理物品的信息。
10.根据权利要求9所述的物品管理方法，其特征在于：当需要使用移动终端查找物品或查看物品存放环境信息时，通过移动终端控制射频唤醒发射单元发射对应物品标签的唤醒身份编码，当对应的物品标签被唤醒后，通过激活MCU微处理单元控制警示单元进行报警；并激活无线通信单元进行广播，广播可以包括物品所在的环境信息，电池电量信息，物品名称、数量，及与物品一切相关的管理所需信息，移动终端可连接该设备并进行所需的信息交换和信息设置。
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|---|---|---|---|
| CN202010913837.0A CN112016658A (zh) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | 一种物品管理系统及方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2020-09-03 CN CN202010913837.0A patent/CN112016658A/zh active Pending
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