CN112770648A - 运输封装件跟踪或监控系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种运输封装件(1)，包括用于将内容物容纳在内的外壳、用于密封所述外壳的封闭件(14)、包括运输信息的标签、网络模块{380}、传感器模块(382)和电池模块(384)。电池模块(384)向网络模块和传感器模块供电。传感器模块(382)向网络模块提供位置信息，网络模块(380)向外部设备传输运输状态消息。

Description

运输封装件跟踪或监控系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求基于2018年8月8日提交的共同未决的美国临时专利申请序列号62/716,279的优先权。在先临时申请的全部公开内容通过引用结合于此。

技术背景

技术领域

本技术涉及封装件的跟踪和/或监控，并且具体涉及智能跟踪设备或封装件和封装件操作、联网、通信、运输、物流和事务平台的使用，从而实现成熟和响应迅速的跟踪技术。

背景技术

传统的封装件跟踪在本领域中是众所周知的，由邮政服务、快递员和其它运输和递送服务用来确定封装件的位置。当封装件、信件或箱子起初由寄件人交给递送服务时，会被分配跟踪号或代码。通常，条形码贴在封装件上，并且可以用光学阅读器进行扫描。可替换地，可以使用诸如磁条、射频识别(RFID)或近场通信(NFC)标记的其它技术。

在封装件到达目的地的关键点，封装件会被扫描，任何有条形码的人都可以获得封装件的位置和进度。

当封装件交付给收件人时，将对其进行最后一次扫描，并且可能会要求收件人提供签名。

目前使用的技术有几个弊端。一个弊端是封装件仅在其行程中的预定点被扫描。另一个弊端是，一旦封装件被标记为已交付，就不再对其进行跟踪。如果封装件已经被递送到错误地点或由错误的人签收，则封装件很容易丢失。另外，如果封装件在途中被打开或被篡改，扫描过程不会检测到。

诸如集装箱的大型物品可能包含有源跟踪模块，这些模块是联网的并且提供对篡改(诸如开门)的检测。然而，这些解决方案体积庞大，不适用于小型封装件。

30多年来，运输业的标准跟踪系统一直是利用条形码扫描技术来识别和处理封装件。这需要在一次行程中多次扫描每个封装件，以验证封装件身份、寄件人、收件人和其它封装件信息，并验证快递员、运输工具、位置、预计到达时间和其它运输和物流信息，对于主要的封装件运输和递送公司来说，每周在封装件扫描和处理方面要花费数百万小时，并且在人力资源和时间方面都非常昂贵。当前的条形码扫描和物流系统也受到实时封装件数据量和每个封装件可用的联网能力的限制。现有封装件监控服务主要取决于封装件运输车辆是否具有定位和联网能力。

随着封装件失窃成为一个日益严重的问题，寄件方或收件方或运输公司目前无法验证每个提取封装件的人是否是授权的快递员或收件方，也无法在封装件已经交付后识别谁在打开封装件。除了封装件失窃之外，随着互联网零售、电子商务、隔夜运输和当日送达的持续增长，封装件被放错位置和封装件退回的数量也大幅增长，目前除了将封装件退回给寄件人之外，没有办法在封装件递送途中自动重新发送封装件。本技术部分响应于对对等分布式封装件操作、联网和智能系统的需求，在该系统中每个封装件具有附接、封闭、嵌入或以其它方式分配的机载计算和联网功能，能够接收和显示和/或联网动态封装件运输和物流信息、位置和其它封装件传感器数据和/或来自封装件内容物的数据，封装件内容物例如联网设备或系统，其以附接、封闭、嵌入或以其它方式分配给产品、设备、人、宠物、食品或其它易腐物品、封装件内的物体或其它材料、带有其它封装件的容器或车辆、本地和远程网络设备、车辆、系统、网络、互联网和/或其它云平台，并且具有以预定或未预定的时间间隔和/或实时指定的快递员、寄件人、收件人、运输和/或递送公司和其它授权方。

现有的无线封装件识别系统(诸如射频识别(RFID)标记和近场通信(NFC))在可传输的数据量、接收RFID或NFC信号所需的信号强度和近距离方面受到限制，并且在实时数据、自我跟踪和自我报告以及对等联网能力方面都有很大的限制。

诸如GPS跟踪设备的现有封装件跟踪和联网系统可以放置在封装件内以持续监控封装件位置，还可以包含运动、震动、温度和其它传感器，以及经由蜂窝或LAN网络上传的无线数据。这些封装件跟踪和联网系统目前设计用于跟踪单个封装件，具有有限的或没有对等无线封装件联网、识别和验证功能，以及有限的或没有外部封装件监控、音视频和数据流传输、双向或多通道通信。它们也不能在广泛的具有不同机载处理和联网能力的多种封装件跟踪、监控和通信设备、网络和封装件递送车辆中提供泛在的分布式封装件操作和智能系统、数据联网和安全解决方案，以用于封装件到封装件的识别、协调、封装件内容物和传感器监控和警报、实时视频流、寄件人、收件人和快递员验证、数据处理、存储、联网、事务和通信以及远程设备接口和控制。

虽然上述设备实现了它们各自的特定目标和要求，但是上述专利没有描述允许使用状态检测和通知来跟踪或监控设备或封装件的通信网络的精确统计计算。需要一种经济、有源的跟踪和篡改检测解决方案，以提高小封装件和信件运输的安全性和可靠性。

发明内容

考虑到现有技术中已知类型的封装件跟踪系统固有的上述缺点，本技术提供了一种新颖的运输封装件跟踪或监控系统和方法，并且克服了现有技术的一个或多个上述缺点和弊端。因此，随后将更详细描述的本技术的总体目的是提供一种新的和新颖的运输封装件跟踪或监控系统和方法，该系统和方法具有此前提到的现有技术的所有优点以及许多新颖特征，这些特征导致运输封装件跟踪或监控系统和方法不是现有技术单独或以其任意组合所预期、显而易见、建议或甚至暗示的。

根据本技术的一个方面，本技术可以包含运输封装件，该运输封装件包括用于容纳内容物的外壳、用于密封外壳的封闭件、网络模块、传感器模块和电池模块。电池模块为网络模块和传感器模块供电。传感器模块向网络模块提供位置信息。网络模块向外部设备传输运输状态消息。包括运输信息的标签可以包含在运输封装件中。

根据本技术的另一方面，跟踪运输封装件的方法可以包含用于将内容物容纳在其中的外壳、用于密封外壳的封闭件、网络模块、传感器模块、存储器模块和电池模块。电池模块为网络模块、存储器模块和传感器模块供电。该方法可以包含以下步骤：在存储器模块中接收服务级别参数，所述服务级别参数与可由传感器模块检测的服务级别参数一致。当运输封装件在来源和目的地之间行进时，监控从传感器模块获得的传感器数据。通过网络模块向外部设备传输运输状态消息，该运输状态消息基于传感器数据。包括运输信息的标签可以包含在运输封装件中。

根据本技术的又一方面，本技术可以包含包括以下部件的套件：外壳；网络模块；传感器模块；和电池模块。可以理解，该套件可以在没有外壳的情况下作为可附接到外壳的售后套件提供。还可以理解，网络模块、传感器模块和电池模块被结合到单个电子设备和传感器单元中，或者是单独的可连接模块。该套件可以包含说明，以便详细说明与本技术结构相关的功能关系(以便本技术能够以优选方式使用、维护等)。包括运输信息的标签可以包含在运输封装件中。

根据本技术的又一方面，本技术可以包含运输封装件系统，该运输封装件系统包含用于将内容物容纳在内的外壳和用于密封该外壳的封闭件。标签可以包含运输信息。网络模块可以被配置或可配置用于向外部设备或一个或多个附加运输封装件系统的网络模块传输数据或从其接收数据。传感器模块可以被配置或可配置用于向网络模块提供传感器信息。电池模块可以被配置或可配置用于向网络模块和传感器模块供电。存储器模块可以耦合到网络模块、电池模块和传感器模块。

根据本技术的又一方面，本技术可以包含运输封装件系统，该运输封装件系统包含用于将内容物容纳在内的外壳和用于密封该外壳的封闭件。夹子可以附接到封闭件折板或外壳的侧壁或与封闭件折板或外壳的侧壁成为一体。该夹子可以包含网络模块，该网络模块被配置或可配置用于向外部设备或一个或多个附加运输封装件系统的网络模块传输数据或从其接收数据。该夹子可以包含传感器模块，该传感器模块被配置或可配置用于向网络模块提供传感器信息。该夹子可以包含电池模块，该电池模块被配置或可配置用于向网络模块和传感器模块供电。

在又一方面，这里参考运输封装件或智能箱公开的任何本技术可以体现在集装箱中，而不是运输封装件或智能箱中。

在又一方面，智能箱或其它运输封装件被配置为与集装箱通信。在一些实施例中，集装箱另外被配置为与无线或蜂窝网络通信，从而将集装箱中含有的智能箱或运输封装件之间的通信中继到无线或蜂窝网络。

当然，在下文中将描述本技术的附加特征，这些特征将形成所附权利要求的主题。

附图说明

当考虑下面的详细描述时，将更好地理解本技术，并且除了上面阐述的那些之外的目的将显而易见。该描述参考了附图，在附图中：

图1A是封装件的实施例的透视图，其中嵌入式微型运输封装件计算中枢附接到处于打开位置的封闭件折板，接口层被暴露，并且根据本技术的原理构造。

图1B是封装件的透视图，其中嵌入式微型运输封装件计算中枢附接到处于关闭位置的封闭件折板。

图2A是封装件的实施例的透视图，其中嵌入式高级运输封装件计算中枢附接到处于打开位置的封闭件折板，接口层被暴露，并且根据本技术的原理构造。

图2B是封装件的透视图，其中嵌入式高级运输封装件计算中枢附接到处于关闭位置的封闭件折板。

图3A是封装件的透视图，其中嵌入式微型运输封装件计算中枢从封闭件折板移除。

图3B是封装件的透视图，其中嵌入式高级运输封装件计算中枢从封闭件折板移除。

图4A是封装件的透视图，该封装件包含智能标签和嵌入处于关闭位置的封闭件折板中的接触传感器模块对。

图4B是带有分解的智能标签和接触传感器模块对的封装件的透视图。

图5A至图5C是具有本技术封装件的嵌入式传感器模块的透视图，嵌入式传感器模块包含网状传感器、导电电路传感器和光纤传感器。

图6A是具有可附接和无线接触传感器模块对的封装件的透视图，包含封装件的封闭件折板。

图6B是具有嵌入式传感器的封装件的透视图，该传感器可容纳封装在封装件中。

图6C是内部封装件传感器中枢的透视图，该内部封装件传感器中枢包含壁和/或角传感器或与本技术的封装件的内部或包装纸相关联。

图7A是袋子形式的本技术的封装件的透视图，该袋子包含可附接的智能系带传感器中枢。

图7B是智能袋子形式的本技术的封装件的透视图，该智能袋子包含嵌入式智能系带传感器中枢。

图8A是包含本技术的嵌入式传感器网络的智能胶带的透视图。

图8B是具有本技术的封装件的内部和/或外部的传感器网络的透视图。

图9是包含一次性可附接智能标签的层的分解透视图，该智能标签是打印机友好的，包含嵌入式传感器和本技术的联网。

图10是本技术的具有触摸屏和生物测定系统的多用途可附接智能标签所包含的层的分解透视图。

图11A至图11F是封装件的透视图，该封装件包含本技术的智能胶带、一次性可附接智能标签、具有触摸板/按钮阵列并与智能胶带相关联的多用途可附接智能标签、以及具有触摸屏和生物测定系统的多用途可附接智能标签。

图12A是本技术的一次性可附接智能标签的前侧视图。

图12B是本技术的具有低功率显示器的多用途可附接智能标签的前侧视图。

图12C是本技术的具有触摸板/按钮阵列的多用途可附接智能标签的前侧视图。

图12D是本技术的具有触摸屏和生物测定系统的多用途可附接智能标签的前侧视图。

图13是由人携带和/或观看并利用本技术特征的封装件的透视图。

图14是由人携带和/或查看的并利用本技术的生物测定和/或安全特征的封装件的透视图。

图15A是带有易腐物品并利用本技术的传感器的打开封装件的透视图。

图15B是容纳物品并利用本技术的传感器的打开封装件的透视图。

图16A和图16B是动物板条箱形式的封装件的透视图，其中门分别处于打开位置和关闭位置，并且利用了本技术的外部和内部监控模块的智能宠物载运器计算中枢。

图17A和图17B示出了示例性电子计算设备，其可以通过网络利用本技术的嵌入式或可附接智能宠物载运器计算中枢与动物板条箱封装件进行通信。

图18A示出了用户的示例性电子计算设备，其可以用于与本技术的封装件进行通信。

图18B示出了用户的示例性电子计算设备，其可以用于通过蜂窝网络与本技术的封装件进行通信。

图19A和图19B是相互通信或利用网络的本技术的多个封装件的透视图。

图20A示出了可以用于与本技术的封装件通信的示例性电子计算设备。

图20B示出了可以用于通过网络与本技术的封装件进行通信的示例性电子计算设备。

图21是本技术的电子设备和传感器单元的框图。

图22A和图22B是夹子形式的嵌入式微型运输封装件计算中枢的透视图。

图23A是夹子的透视图，该夹子附接到封装件的处于打开位置的封闭件折板。

图23B是夹子的透视图，该夹子附接到封装件的处于关闭位置的封闭件折板。

图24是夹子的透视图，该夹子附接到封装件的处于关闭位置的封闭件折板，该封装件包含智能封装胶带。

图25A是利用螺旋连接器和螺旋连接器端口的处于打开构造的夹子的透视图。

图25B是利用紧固/释放模块的处于关闭构造的夹子的透视图。

图26A是利用开槽磁性销连接器和开槽磁性销连接器端口的处于打开构造的夹子的透视图。

图26B是利用螺栓孔销连接器和螺栓孔销连接器端口的处于打开构造的夹子的透视图。

图27A是利用开槽磁性销连接器和开槽磁性销连接器端口的处于打开构造的可选夹子的透视图。

图27B是利用螺栓孔销连接器和螺栓孔销连接器端口的处于打开构造的可选夹子的透视图。

图28A是夹子和锁定机构的透视图，该锁定机构附接到封装件的处于关闭位置的封闭件折板。

图28B是夹子和锁定机构的透视图，该锁定机构附接到封装件的处于关闭位置的封闭件折板，该封装件包含智能封装胶带。

在所有不同的附图中，相同的附图标记表示相同的部件。

具体实施方式

虽然上述设备实现了它们各自的特定目标和要求，但是上述设备或系统没有描述允许使用状态检测和通知来跟踪设备或封装件的通信网络的精确统计计算。本技术还克服了与现有技术相关联的一个或多个缺点。

需要一种新的、新颖的、用于通信网络的精确统计计算，该计算可用于使用状态检测和通知来跟踪设备或封装件。在这方面，本技术基本上满足了这一需求。在这方面，根据本技术的运输封装件跟踪或监控系统和方法实质上偏离了现有技术的传统概念和设计，并且这样做提供了一种主要为使用状态检测和通知来跟踪设备或封装件的目的而开发的装置。

在以下描述中，出于解释而非限制的目的，阐述了具体细节，例如特定实施例、过程、技术等，以便提供对本技术的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员来说，显而易见的是，本技术可以在脱离这些具体细节的其它实施例中实施。

本技术的实施例为大大小小的信件和封装件提供了有源智能的封装物，这提供了对封装件的位置、环境状态和安全状态的实时跟踪。这些智能封装件包含结合到封装物、密封件或标签中的有源电子设备，其通过无线网络连接以发送或接收封装件的位置更新和状态。

环境状态可以包含多种标准中的任何一种，包含温度、湿度、经历的最大加速度、封装件取向以及运输或储存过程中可能影响封装件及其内容物的其它因素。这些因素可用于跟踪封装件在运输过程中遇到的状况，并验证和执行运输合同条款，这些条款规定了封装件在运输过程中的处理方式。在因素超出正常范围的情况下，环境因素也可用于激活警报。超出范围的环境读数可用于检测火灾、漏水等。

安全状态包含检测事件，诸如封装件在途中被打开，封装件被送到错误的地址或错误的人，封装件被打开并可能被重新密封，以及其它事件。安全状态还可能包含确定封装件何时采取了不同于预期的路线。

包含本技术实施例的智能封装件包括允许封装件连接到无线网络的电子电路、传感器、模块和网络界面。电子部件包含CPU或微控制器、易失性和非易失性存储器、接口和网络硬件以及传感器。传感器可以包含温度传感器、湿度传感器、光传感器、图像传感器、空间、运动、加速度、取向和相关位置传感器，例如加速度计、陀螺仪、指南针、高度计，以及无线和位置传感器和系统，例如全球定位系统(GPS)、卫星、蜂窝、无线互联网接入(Wi-Fi)、蓝牙、NFC、RFID、红外(IR)，和/或其它无线、光学或光纤网络传感器和系统、飞行发射器和传感器、光学和成像传感器、加速度计、陀螺仪、高度传感器和其它运动、方向和定位传感器、气压、气体、化学或生物污染物传感器以及其它传感器。在一些情况下，智能封装件可能会从其附近的外部联网传感器中访问和读取传感器数据。

一个示例是卡车上的智能封装件，智能封装件通过蓝牙或无线网络从卡车本身的温度计获得温度。另一示例是检测食品或医疗封装件中霉菌或细菌的生长，并通过系统相应地发送警报。

鉴于参考附图对各种实施例和/或方面的详细描述，本公开的前述和附加方面和实施例对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的，下面提供对附图的简要描述。

在一些实施例中，传感器模块可以包括GPS，并且运输状态消息可以包括运输封装件的位置。在其它实施例中，传感器模块可以包括光检测器，并且运输状态消息可以包括指示光已经进入封装件的警报。

在进一步的实施例中，运输封装件可以包括耦合到网络模块、电池模块和传感器模块的存储器模块。

传感器模块可以包括光检测器，并且运输状态消息可以包括指示进入封装件的光已经超过预定阈值的警报。

在其它实施例中，外壳可以包括导电元件。导电元件的一部分在运输期间的断开可以由传感器模块检测。运输状态消息可以包括指示外壳已经被损坏的警报。

在进一步的实施例中，封闭件可以包括第二导电元件。第二导电元件的一部分在运输期间的断开可以由传感器模块检测。运输状态消息还可以包括指示第二外壳已经被损坏的警报。

在其它实施例中，外壳可以包括第一导电元件，并且封闭件包括第二导电元件。当封闭件折板被设置成密封封装件时，第一导电元件和第二导电元件可以形成电路。电路的一部分在运输期间的断开可以由传感器模块检测。运输状态消息还可以包括指示电路已经被损坏的警报。

在进一步的实施例中，标签可以包括第三导电元件，并且当标签被固定到运输封装件上时，电路还包括第三导电元件。

进一步的实施例可以包括耦合到网络模块、电池模块和传感器模块的存储器模块。存储器模块可以配置服务级别。传感器模块可以检测服务级别何时被破坏。运输状态消息可以包括指示服务级别已被破坏的警报。

在一些实施例中，传感器模块可以包括运动检测器，并且服务级别可以包括运输封装件可能经历的最大运动。

进一步的实施例可以包括耦合到网络模块、电池模块和传感器模块的存储器模块。存储器模块配置有运输路线。传感器模块包括GPS，并检测运输封装件的行进路线何时偏离运输路线。运输状态消息包括指示运输封装件没有遵循运输路线的警报。

在其它实施例中，运输路线可以包括目的地。当行进路线的终点不同于目的地时，运输状态消息还可以包括指示运输封装件已经被递送到错误目的地的警报。

在进一步的实施例中，标签可以包括用户界面。用户界面被配置或可配置为接受包括递送指示或支付的输入。在其它实施例中，用户界面还可以包括显示器，以向观察人员提供信息。在其它实施例中，用户界面还可以包括用于认证运输封装件的收件人的生物传感器。

在一些实施例中，电池模块最初可以处于禁用状态。当外壳用封闭件折板密封时，电池模块可以进入启用状态，电池模块可以向网络模块和传感器模块供电。在其它实施例中，一旦检测到运输封装件已经到达其目的地并且被检测到已经被打开，电池模块就可以进入禁用状态。

在进一步的实施例中，传感器模块可以包括摄像头模块，并且当外壳被打开时摄像头模块可以被激活。在一些实施例中，摄像头模块可以包括静态摄像头。在其它实施例中，摄像头模块可以包括摄像机。

在一些实施例中，运输状态消息可以包括打开封装件的人的照片。

在一些实施例中，服务级别可以包括对外壳取向的限制。

在一些实施例中，最大运动可以包括加速度。在其它实施例中，最大运动可以包括速度。在其它实施例中，最大运动可以包括选自由以下组成的组的条件：加速度、速度、取向、高度、姿态和空间位置。

进一步的实施例可以包括耦合到网络模块、电池模块和传感器模块的存储器模块。运输状态消息可以存储在存储器模块中，并且可以在外部设备查询时传输。

进一步的实施例可以包括耦合到网络模块、电池模块和传感器模块的存储器模块。网络模块可以在第一状态下与网络断开。网络模块可以在第二状态下连接到网络。运输状态消息可以在第一状态下存储在存储器模块中。在第二状态下，可以传输运输状态消息。

在一些实施例中，网络模块可以支持网络协议，该网络协议选自由以下组成的组：蜂窝、无线网络、蓝牙、NFC、射频识别、红外辐射或其它。在其它实施例中，网络模块可以支持网络拓扑，该网络拓扑选自由以下组成的组：网状、自组织或点对点。

在进一步的实施例中，运输封装件可以存储在容器中或在容器中运输，该容器被配置或可配置用于存储多个其它运输封装件。容器可以包括网络中继，并且网络模块通过网络中继来中继通信。

在其它实施例中，跟踪运输封装件的方法可以包含将传感器模块配置为用于与另一运输封装件的另一传感器模块的另一节点或与传感器中枢通信的节点。然后用该节点和另一个节点或传感器中枢创建无线传感器网络。将所述运输状态消息配置为包括指示所述节点中的一个之间的通信在方向、强度上发生变化或者与所述网络断开的警报。

在进一步的实施例中，运输封装件可以包括耦合到网络模块、电池模块和传感器模块的存储器模块。存储器模块可以配置有运输路线，并且传感器模块可以包含温度传感器、化学传感器或环境传感器，其被配置为测量运输封装件内、运输封装件外的条件状态或运输封装件内的内容物状态。

一些实施例可以包含生物传感器，该生物传感器选自由以下组成的组：被配置或可配置用于面部识别的摄像头、被配置或可配置用于语音识别的麦克风、指纹读取器和触摸板。

在其它实施例中，运输封装件可以接近多个其它运输封装件。网络模块可以与多个其它运输封装件形成自组织网络。

实施例还可以包含全网状传感器网络，其可以是内衬于运输封装件的传感器的网格/栅格，或者可以是在运输封装件、包络件、袋子或其它容器中的织物、包装纸或其它嵌入式传感器网络，其监控封装件的形状并识别封装件是否已经破坏、撕裂、切割或刺穿。当网格的形状或形式发生变化时，或者当某个部分被切断或损坏时，可能会发出警报，从而可以确定这一点。网状传感器网络可以通过光纤或其它微连接进行有线连接，也可以是无线的，其中每个传感器作为无线传感器组中的一个节点运行，所有传感器都经由RF、IR或其它通信协议相互通信，并且与无线传感器中枢和处理器通信。

更进一步的实施例可以包含：封装件或载运器，其可结合或被分配运输封装件外部和/或内部的环境和/或生物传感器，例如温度、化学、电场、辐射、空气质量、气压、水质、湿度、细菌衰减测量系统，或者用于监测化学、电子、易燃、爆炸性或其它潜在危险或不稳定的内容物或用于监测有机材料或食物的状态或新鲜度的其它测量系统；和/或可以包含生物传感器，例如用于连续监测运输中的动物或宠物的状态的心率、体温、血糖、身体运动、压力和其它生物测量系统和方法。

在一些实施例中，封装件或载运器还可以结合或被分配有加热、冷却、氧气或其它温度和环境控制系统，用于保持运输内容物的正确环境。环境控制系统可以结合到载运器或封装件中，也可以附接或分配到封装件或载运器上，并且可以自主运行或远程控制。

在又一些实施例中，跟踪运输封装件的方法可以包含提供运输封装件，该运输封装件包括用于将内容物容纳在其中的外壳、用于密封外壳的封闭件、包括运输信息的标签、网络模块、传感器模块、存储器模块和电池模块。电池模块为网络模块、存储器模块和传感器模块供电，并且该方法由运输封装件装执行。接收存储器模块中的服务级别参数。通过传感器模块检测服务级别参数的一致性。当运输封装件在来源和目的地之间行进时，监控从传感器模块获得的传感器数据。通过所述网络模块向外部设备传输运输状态消息，所述运输状态消息部分基于所述传感器数据。

一些实施例可以包含通过传感器模块的光检测器来监控进入运输封装件的光，并且将运输状态消息配置为包括指示进入运输封装件的光已经超过预定阈值的警报。

进一步的实施例可以包含由传感器模块检测在运输期间与外壳、封闭件和/或标签相关联的至少一个导电元件的一部分的断开，并且将运输状态消息配置为包括指示外壳、封闭件和/或标签已经被损坏的警报。

在一些实施例中，网络模块可以被配置或可配置为自组织网络平台。

在一些实施例中，网络模块可以被配置或可配置为区块链网络和对等拓扑。

在一些实施例中，网络模块可以被配置或可配置为与一个或多个附加运输封装件系统的网络模块通信，以确定哪个网络模块具有最高带宽。

本技术的一些实施例可以包含数据管理系统，该数据管理系统被配置或可配置用于选自由以下组成的组中的至少一个：双向数据和多媒体网络、功率优化、动态设备配置、通信和数据管理。

在一些实施例中，数据管理系统可以被配置或可配置为在向网络模块发送传感器信息或从网络模块接收传感器信息之前，为传感器信息分配优先级。

在一些实施例中，数据管理系统可以被配置或可配置为将一个或多个随机密钥加密代码分配给传感器信息，随机密钥加密代码中的每一个包含通过网络模块在外部目录上共享的公钥和存储在运输封装件系统上用于签名、加密和解密传感器信息的私钥。

因此，已经相当宽泛地概述了本技术的特征，以便可以更好地理解随后的详细描述，并且可以更好地理解本发明对本领域的贡献。

当结合附图阅读本技术的以下详细描述时，本技术的许多目的、特征和优点对于本领域的普通技术人员将是显而易见的，但是本技术的实施例仍然是说明性的。

因此，本领域技术人员将理解，本公开所基于的概念可容易地用作设计用于实现本技术的若干目的的其它结构、方法和系统的基础。因此，权利要求应被视为包含这样的等同构造，只要它们不脱离本技术的精神和范围。

这些以及本技术的其它目的，连同表征本技术的各种新颖性特征，在所附的权利要求中被特别指出，并且形成本公开的一部分。为了更好地理解本技术、其操作优点和通过其使用获得的特定目的，应当参考附图和描述性内容，其中示出了本技术的实施例。虽然在此标识了本技术的多个目的，但是应当理解，所要求保护的本技术不限于满足所标识的大部分或全部目的，并且本技术的一些实施例可以仅满足一个这样的目的或根本不满足任何这样的目的。

虽然在此标识了本技术的多个目的，但是应当理解，所要求保护的本技术不限于满足所标识的大部分或全部目的，并且本技术的一些实施例可以仅满足一个这样的目的或根本不满足任何这样的目的。

现在参考附图，特别是图1至图21，示出了本技术的系统和方法的实施例，并且通常由附图标记10表示。

在图1A中，示出并将描述根据一个实施例的用于跟踪和/或监控封装件的本技术的新的和新颖的封装件监控系统和方法10的实施例。更具体地，封装件监控系统和方法10主要包含以封闭件折板14和侧壁16为特征的封装件或封装件12的外壳，以及电子设备和传感器单元20。

在一些实施例中，电子元件和传感器部件可以被制造为单个集成电路(IC)单元20，其以最小化IC的厚度和覆盖区的方式被封装。电子设备和传感器单元20可以是一个或多个嵌入式微型运输封装件计算中枢22的形式，该中枢嵌入封闭件折板14和/或其侧壁16中的一个或多个的边缘或与该边缘成一体。当封闭件折板14被关闭和密封时，中枢22可以被包含在相对定位的封闭件折板14上，以彼此相邻或接触。从而当处于关闭位置时，在相邻的中枢22之间产生或闭合电路，如图1B中最佳示出的。

中枢22中的每一个可以包含外部接口模块24和内部接口模块40。外部接口模块24可以包含摄像头26、灯28、麦克风30、扬声器32、温度、湿度和环境传感器34、充电板36、太阳能电池板37和/或触摸屏38中的任何一个。中枢22的接触传感器42被配置为识别封装件12何时被打开、关闭或密封。

内部接口模块40可以包含一个或多个部件，例如但不限于接触传感器42、红外(IR)传感器44、IR/近IR光46、麦克风48、扬声器50、辐射传感器52、电磁传感器或磁力计54、温度、湿度和环境传感器56、二氧化碳(CO₂)以及气体和化学传感器58。

封闭件折板14和/或侧壁16可以包含以传感器中枢/节点62为特征的接口层60。可替换地，以传感器中枢/节点62为特征的接口层60可以包含可印刷的覆盖层64，该覆盖层64可附接到封装件12的封闭件折板14和/或侧壁16。

智能封装件12中包含的电子设备和传感器单元20可以由各种来源供电，包含电池、电容器、外部电磁能量场、光伏、压电或来源的组合。在许多实施例中，电池是可充电的，电池由接收外部电磁能量的集成充电电路充电，类似于无源RFID标记或无线充电板。电池可以结合到智能封装件外壳12、封闭件折板14或侧壁16中，并且可以被禁用，直到封装件被密封。在一些实施例中，一个或多个电池可以以标签、封装件胶带、包装纸、织物、器件或模块的形式附着或分配到封装件上。可通过各种方式激活电池，包含机械拉动拉环、分离片段、将电池连接、分配到电子电路或与电子电路接触，或通过无线方式激活电池。有线或无线充电可在各种场所提供，包含仓库、集装箱、车辆等。

在一些情况下，关闭和密封智能封装件会导致电子电路完成，以便电子设备通电并初始化。在一些实施例中，可以从非易失性存储器读取启动代码和配置信息。在其它情况下，将从非易失性存储器中读取启动代码，并通过网络界面下载配置信息。在其它情况下，可以插入带有配置信息的小型存储卡，如SIM卡或SD卡。在另一种情况下，手持、可穿戴、车辆或其它无线设备、网络计算终端或互联网、VPN或其它基于网络的程序或应用可用于配置电子设备。

参考图2A和图2B，电子设备和传感器单元20可以是一个或多个嵌入式高级运输封装件计算中枢66的形式，该嵌入式高级运输封装件计算中枢66嵌入封装件12的封闭件折板14和/或侧壁16的中的一个或多个的边缘或与该边缘成一体。中枢66可以包含相对定位的封闭件折板14，当封闭件折板14关闭和密封时，它们彼此相邻或接触。因此，当处于关闭位置时，在相邻的中枢66之间产生或闭合电路，如图2B中最佳示出的。

中枢66中的每一个可以包含外部接口模块68和内部接口模块72。外部接口模块68可以包含一个或多个部件，例如但不限于摄像头26、灯28、麦克风30、扬声器32、温度、湿度和环境传感器34、充电板36、太阳能电池板37、触摸屏38和/或指纹扫描仪70。中枢22的接触传感器42被配置为识别封装件12何时被打开、关闭或密封。

内部接口模块72可以包含一个或多个部件，例如但不限于接触传感器42、摄像头26、红外(IR)传感器44、红外/近红外光46、麦克风48、扬声器50、辐射传感器52、电磁传感器或磁力计54、温度、湿度和环境传感器56、二氧化碳(CO₂)以及气体和化学传感器58。

中枢66可以包含锁定机构，例如可以用密码、生物识别、RFID芯片或其它验证方法锁定和解锁的磁性、电子或机械闩锁。可以包含接触传感器42的中枢66中的第一个的边缘还可以包含锁定螺栓、闩锁或构件76。可以包含接触传感器42的中枢66中的第二个的边缘还可以包含锁定端口78。锁定构件76被配置为容纳在锁定端口78中或可与其接合，同时锁定动作可用于将两个相邻的中枢66锁定在一起，从而防止封装件12的未经授权的打开。

嵌入式微型运输封装件计算中枢22和/或嵌入式高级运输封装件计算中枢66可以分别是一个或多个夹子80、82的形式，如图3A和3B最佳示出的。夹子80、82可以嵌入封装件12的封闭件折板14和/或侧壁16中的一个或多个的边缘或与该边缘成一体。当封闭件折板14关闭和密封时，夹子80、82可以附接到相对设置的封闭件折板14上，以彼此相邻或接触。

图4A示出了电子设备和传感器单元20的示例，其可以是包含一个或多个部件的嵌入式智能标签84的形式，例如但不限于触摸屏、指纹读取器、生物扫描仪、成像单元、网络模块、摄像头、灯、麦克风、扬声器、温度、湿度和环境传感器、充电板和/或太阳能电池板。智能标签84可以嵌入在封装件12的封闭件折板14和/或侧壁16上，嵌入至封闭件折板14和/或侧壁16，或者与封闭件折板14和/或侧壁16一起嵌入。一对接触传感器模块86可以嵌入在封闭件折板14的边缘上、与封闭件折板14的边缘一起嵌入或嵌入至封闭件折板14的边缘。接触传感器模块86被配置为识别封装件12何时打开、关闭或密封，并且与智能标签84无线通信。智能标签84和接触传感器模块86可以包含被配置或可配置用于彼此无线通信的发射器、接收器和/或收发器。

图4B示出了电子设备和传感器单元20的示例，其可以是包含低功率显示器和一个或多个部件的可附接智能标签88的形式，例如但不限于触摸屏、指纹读取器、生物扫描仪、成像单元、网络模块、摄像头、灯、麦克风、扬声器、温度、湿度和环境传感器、充电板和/或太阳能电池板。智能标签88可以附接到封装件12的封闭件折板14和/或侧壁16上。一对可附接的接触传感器模块90可以附接在封闭件折板14的边缘上、与封闭件折板14的边缘一起附接或附接至封闭件折板14的边缘。接触传感器模块90被配置为识别封装件12何时打开、关闭或密封，并且与智能标签88无线通信。智能标签88和接触传感器模块90可以包含被配置或可配置用于彼此无线通信的发射器、接收器和/或收发器。

在一些实施例中，电子设备和传感器单元可以设置在外壳材料的内部、外部或内层之间，如图5A至图5C中最佳示出的。在一些实施例中，如图5A所示，外壳12可以包括嵌入式网状传感器，该传感器包含导电织物、纺织品、线、带或元件92，以形成导电电路、网或传感器网络，从而能够通过打开封闭件或通过在外壳表面上切割狭槽或孔来检测外壳是否被打开。

在一些实施例中，如图5B所示，外壳12可以包括电路传感器94，以形成导电电路、网或传感器网络，从而能够通过打开封闭件或通过在外壳表面上切割狭槽或孔来检测外壳是否被打开。

在一些实施例中，如图5C所示，外壳12可以包括光纤传感器96，以形成导电电路、网或传感器网络，从而能够通过打开封闭件或通过在外壳表面上切割狭槽或孔来检测外壳是否被打开。传感器92、94、96中的任何一个可以与电子设备和传感器单元通信，其用于检测传感器92、94、96中的断开。传感器92、94、96可以位于外壳12的外表面或内表面上，或者结合/嵌入形成外壳12的镶板中。

如图6B所示，本技术可以包含可容纳在封装件12中的嵌入式传感器封装物98。嵌入式传感器封装物98可以是嵌入有传感器92、94、96中的任一个的可打开或可关闭的外壳。

图6B示出了纸、封装物、织物或包装纸的示例，其可以包含内部封装件传感器中枢100形式的电子设备和传感器单元，该内部封装件传感器中枢100可以包含内部封装件角和/或壁挂式传感器102。传感器102可以相互之间以及与传感器中枢100进行有线或无线通信。角和/或壁挂式传感器102可以是描述用于本技术的任何传感器。

图7A示出了袋子104形式的封装件或外壳的示例，袋子104包含可附接的智能系带传感器中枢106形式的电子设备和传感器单元。传感器中枢106被配置或可配置为系在或固定在袋子104的一部分周围，并检测例如但不限于打开袋子104的状况。

图7B示出了智能袋子108形式的封装件或外壳的示例，智能袋子108包含嵌入式智能系带传感器中枢110形式的电子设备和传感器单元。传感器中枢110嵌入智能袋子108中，并且具有可以围绕袋子108的一部分系紧或固定的部分。智能袋子108可以嵌入与传感器中枢110通信的导电带，并被配置为检测例如但不限于袋子108的打开或撕裂的状况。

参考图8A，本技术可以是包含成卷114提供的片段112的智能封装胶带111的形式。每个片段112可以在其每一端包含一个或多个智能胶带端部触点传感器中枢116，以及嵌入其中或与其结合的有线和/或无线传感器网络118。接触传感器中枢116中的每一个可以包含无线天线120，以提供与远程电子设备或部件的无线通信。

可以理解，胶带111可以用于固定封装件12的边缘或封闭件折板，如图8B中最佳示出的，胶带111的长度被实施为使得至少一个端部接触传感器中枢116完好无损并且可用。

参考图9，本技术可与打印机友好的可附接一次性智能标签122一起使用或作为其使用。智能标签122可以包含能够将智能标签122固定到封装件上的附接层或粘合层124。

与粘合层124相邻的可以是电子设备和电源层126，包含位于至少一个边缘上的至少一个中央处理单元(CPU)或处理器128、可操作地连接到CPU 128的语音/数据无线通信模块130、可操作地连接到通信模块130的无线天线132、可操作地连接到CPU 128的电源或电池134和/或可操作地连接到CPU 128的导电织物或纺织品网状传感器136、通信模块130和/或电源或电池134。

邻近电子设备和电源层126的是可印刷的覆盖层138，其可以包含印刷内容、信息和/或标志140、射频识别(RFID)标记142和/或条形码144。可以理解的是粘合层124、电子设备和电源层126以及可印刷覆盖层138一起可以形成智能标签122。智能标签122可附接在封装件上。

参考图10，本技术可以与可附接多用途智能标签154一起使用或作为其使用。智能标签154可以包含附接或粘合层162，其包含能够将智能标签154固定到封装件上的粘合剂164。

与粘合层154相邻的可以是电子设备和电源层170，其包含至少一个中央处理单元(CPU)或处理器172，该中央处理单元或处理器172可操作地与部件连接，部件例如但不限于高清晰度多媒体接口(HDMI)/视频卡174、闪存存储器/RAM 176、可替换闪存178、触摸屏/Ul/显示模块180、麦克风/扬声器音频驱动器182、摄像头/成像传感器/视频驱动器模块184、指纹扫描模块186、环境传感器模块188、用户识别模块(SIM)卡190、全球导航卫星系统(GNSS)/全球定位系统(GPS)模块192、语音/数据无线通信模块194、方位传感器196(例如但不限于加速度计、陀螺仪、高度计、指南针等)、无线天线198、电池200、电源管理模块202和/或电源感应模块204。

与电子设备和电源层170相邻的是接口层206，其可以包含部件，例如但不限于：摄像头26、充电板36、太阳能电池板或电池37、IR传感器44、IR/近IR灯46、麦克风48、扬声器50、温度、湿度和环境传感器56、指纹扫描仪70和触摸屏38。

参考图11A至图11F，在一些实施例中，封装件12可以包含本技术的实施例或与本技术的实施例一起使用。智能胶带111可用于密封封装件的边缘或折板，如图11A所示。一次性智能标签122可以附接到封装件上，如图11B所示。与智能胶带111通信的可附接多用途智能标签150可以与封装件一起使用，如图1C所示。多用途智能标签150可以包含触摸板和/或按钮阵列152。多用途智能标签150可以与智能胶带111无线通信，如图1D所示。与智能胶带111通信的可替代的可附接多用途智能标签154可以与封装件一起使用，如图11E所示。多用途智能标签154可以包含屏幕、显示器、触摸屏、指纹读取器、生物扫描仪和/或成像156。多用途智能标签150可以与智能胶带111无线通信，如图11F所示。

如图12A所示，可附接一次性智能标签122可以包含可印刷的覆盖层138，其包含印刷内容、信息和/或标志140、射频识别(RFID)标记142和/或条形码144。

如图12B所示，可附接多用途智能标签88可以包含部件，例如但不限于低功率非交互式用户界面或图形内容显示器158、摄像头26、充电板36、太阳能电池板或电池37、麦克风48和/或扬声器50。

如图12C所示，可附接多用途智能标签150可以包含摄像头26、充电板36、太阳能电池板或电池37、IR传感器44、IR/近IR灯46、麦克风48、扬声器50、温度、湿度和环境传感器56、指纹扫描仪70和按钮阵列152。

如图12D所示，可附接多用途智能标签154可以包含部件，例如但不限于摄像头26、充电板30、太阳能电池板或电池36、IR传感器44、IR/近IR灯46、麦克风48、扬声器50、温度、湿度和环境传感器56、指纹扫描仪70和/或触摸屏38。触摸屏38可以利用触摸屏图标或接口160。

参考图13，利用封装件监控系统和本技术的方法10的人210

可以是但不限于运输或递送人员、封装件的接收者、封装件的处理者和/或任何被授权进入或获取关于封装件的信息的人。与本技术的实施例一起使用的触摸屏或显示器可以包含可致动的图标或界面。这些图标或界面可以与以下项相关联，但不限于以下项：蜂窝通信212、无线网络(Wi-Fi、蓝牙、蓝牙低能量(BLE)、射频(RF)、ANT、SigFox、ZigBee、窄带物联网(NB-loT)、消费电子射频(RF4CE)、近场通信(NFC)、RFID或类似物)214、对等网络216、GPS定位218、安全无线联网设备认证220、无线支付222、信用卡支付226、区块链224、加密货币226、时间和日程230、CPU和存储器232、视频或静态摄像头234、麦克风236、扬声器238、触摸屏显示器240、运动和加速度242、取向244、高度和气压246、指南针和方向248、光IR和UV250和/或温度和湿度252。这些技术中有许多支持星型、网状和对等拓扑结构的组合，或者上述任何一种的混合。

参考图14，在一些实施例中，本技术的封装件监控系统和方法10还可以记录非常接近智能封装件或与封装件交互的人210的工作人员身份。这可以通过ID徽章255中的RFID或其它发射器来实现，时间和GPS位置戳会自动记录ID数据。运输工人ID的记录也可以由诸如封装件被拾起或移动、掉落或打开等动作触发。智能封装件或远程连接的外部传感器也可以进行编程，以识别封装件运输过程中(例如当封装件在运输工人之间运送或转移时)特定点的个人，例如从仓库工人到卡车司机。可以通过面部识别254、RFID 256、指纹识别258、安全无线联网设备认证260、眼睛/虹膜识别262、语音命令/语音识别264、模式认证266、字母数字键盘/密码268、眼镜/智能眼镜270、GPS、蜂窝或智能电话255、手表或智能手表259、Wi-Fi、蓝牙、NFC标记或其它标记、设备或传感器装置来识别所述个人。寄出封装件的人，诸如在线礼品购买者或企业，可以选择上传被授权接收所述封装件的个人的照片。收件人身份识别和认证也可用于记录法律文件的交付。

利用本技术的封装件监控系统和方法10的封装件可以用于运输易腐货物，如图15A中最佳示出的。易腐货物(例如但不限于食品和乳制品)在运输过程中容易受到环境条件变化的影响。本技术可以包含光、IR和UV传感器272、温度和湿度传感器274、温度监控和控制系统276、电/光/功率控制系统278、气体测量和控制系统280、化学成分测量和控制系统282、湿度监测和控制系统284和/或生物含量验证和控制系统286。

利用本技术的封装件监控系统和方法10的封装件可以用于运输不易腐烂的货物，如图15B中最佳示出的。不易腐烂的货物(例如但不限于电子元件和化学产品)在运输过程中容易受到环境条件变化的影响。本技术可以包含部件，例如但不限于电力监控系统288、电磁监控系统290、火灾监控系统292、爆炸/燃烧监控系统294、生物危害/化学监控系统296、酸/腐蚀性物质监控系统298、辐射监控系统300和/或有毒气体监控系统302。

图16A至图16B示出了智能动物板条箱304形式的封装件或外壳的示例，该智能动物板条箱304包含本技术的智能宠物载运器计算中枢305。宠物载运器计算中枢305可以附接到板条箱的门或格栅上，或者与板条箱的门或格栅结合在一起。包含在智能动物板条箱304中的电子设备和传感器被配置或可配置为对状况进行检测，例如但不限于打开板条箱304的门或出入口。如图16A所示，智能动物板条箱304可以被配置或可配置为包含部件，例如但不限于温度监测和控制系统306、冷却系统308、加热系统310、心脏/健康监控系统312、噪声识别系统314和/或动物体温/水合作用监控系统316。

如图16B所示，智能动物板条箱304可以包含部件，例如但不限于物联网/联网和控制系统318、水分配控制系统320、食物分配控制系统322、智能动物垫324、摄像头330、麦克风332、扬声器334、联网水分配器336和/或联网食物分配器338。智能动物垫324可以被配置为位于智能动物板条箱304的地板上，并且可以包含生物传感器326和/或加热和冷却板328。生物传感器326可以是IR、光学、脑电图(EEG)和/或心率传感器。联网水分配器336和联网食物分配器338被配置或可配置为附接到板条箱304的墙壁、地板、天花板或格栅，并且通过接收远程信号而被激活。

参考图17A至图17B，在一些实施例中，智能动物板条箱304和/或宠物载运器计算中枢305可以与另一个智能板条箱304、另一个宠物载运器计算中枢305、另一个智能动物垫324、动物342身上的智能动物项圈340、网络中枢或服务器344、便携式电子设备346、蜂窝系统或设备348和/或运输工具计算机系统350通信。网络中枢或服务器344也可以与便携式电子设备346和运输工具350通信。便携式电子设备346也可以与蜂窝系统或设备348通信。可以理解，宠物载运器计算中枢305可以与电子设备和传感器单元20替换或互换。

参考图18A，在一些实施例中，用户可以利用外部设备346，例如但不限于智能手机、桌子、笔记本电脑、计算机、个人数字助理或个人数据助理(PDA)、移动电子设备等，直接与智能封装件12的电子设备和传感器单元20通信。参考图18B，在一些实施例中，用户可以通过蜂窝或无线系统348利用外部设备346直接与智能封装件的电子设备和传感器通信。

参考图19A，在一些实施例中，智能封装件12的电子设备和传感器单元20的网络模块可以通过自组织对等智能封装件通信网络352彼此直接通信。传感器模块或标签可以被配置为能够与另一个运输封装件的另一个传感器模块的另一个节点或与传感器中枢通信的节点。因此，创建具有该节点和另一个节点或传感器中枢的无线传感器网络、智能封装件平台/网络344。运输状态消息可以被配置为包括指示节点中的一个之间的通信在方向、强度上发生变化或者与网络断开的警报。

在一些实施例中，如图20A所示，智能封装件12可以直接与以下项通信：网络中枢或服务器344、便携式电子设备346、蜂窝系统或设备348、飞机计算机系统350、递送无人机/UAV计算机系统352、递送或取货定位系统358、邮箱系统360、邮件/递送站/商店系统362、建筑物/办公系统364、递送卡车/车辆368、运输中心/仓库系统370和/或卫星372。

在一些实施例中，如图20b所示，智能封装件12可以直接与网络中枢或服务器344、蜂窝系统或设备348和/或卫星372通信。网络中枢或服务器344还可以与其它网络中枢或服务器通信，例如但不限于卡车、建筑物、仓库、集装箱、托盘或多个智能封装件可以被存储或定位的其它位置。

参考图21，在一些实施例中，电子设备和传感器单元20可以包含至少一个网络模块380、至少一个传感器模块382、至少一个电池模块384、至少一个存储器模块386(例如，易失性和非易失性存储器)、一个或多个处理器或微控制器388(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或两者)、以及至少一个用户界面390，所有这些都可以经由总线彼此通信。CPU 388能够从网络模块380、传感器模块382和用户界面390接收信息和/或对它们进行控制。

参考图22A至图23B，在一些实施例中，本技术可以是可包含或不包含显示器和/或界面的一个或多个智能夹子400的形式。夹子400可以包含外部计算和传感器模块402、内部计算和传感器模块404以及将外部模块402和内部模块404可枢转地联接在一起或耦合到封装件10的一部分的铰链、夹具或连接器406。夹子400可以围绕封装件10的封闭件折板14和/或侧壁中的一个或多个的边缘枢转。可替换地，夹子400可以嵌入封装件10的封闭件折板14和/或侧壁中一个或多个或与该边缘成一体。当封闭件折板14闭合和密封时，夹子400可以附接到相对设置的封闭件折板14上，以彼此相邻或接触。

外部和/或内部模块402、404可以包含电子封装件，该电子封装件包含温度、湿度和/或环境传感器408、灯410、摄像头412、IR/近IR灯414和/或扬声器416。在示例性实施例中，外部模块402可以使电子设备封装件朝向封装件10外部的视野或方向，而内部模块404可以使电子设备封装件朝向封装件10内部的视野或方向

夹子400可以与智能封装胶带111一起使用，如图24最佳示出的。胶带111可用于固定封装件12的边缘或封闭件折板，胶带111的长度被实施为使得至少一个端部接触传感器中枢完好无损且可用。外壳12、粘合胶带111、封闭件折板14和夹子400可以包括嵌入式导电线、带或元件，以形成导电电路、网或传感器网络，从而能够通过打开封闭件或通过在外壳表面上切割狭槽或孔来检测外壳是否被打开。导电元件可以通过使用粗导线或细导线、导电带、导电表面、导电墨水或任何数量的类似方法来形成。外壳中的导电元件可以通过同样导电或具有导电元件的封闭件在外壳的开口处接合。带有导电元件的标签也可以用来完成导电电路。导电元件形成电阻或电容网络。打开外壳、切割、切片、压碎或在外壳上打孔将改变外壳的电阻或电容值，并被智能封装件电子设备检测到。这由内置传感器检测，并且由CPU通过网络报告为篡改或打开事件或警报。

参考图25A和图25B，夹子400可以包含从模块402、404中的一个的内侧延伸的螺旋连接器420，并且在另一个模块的内侧限定有螺旋连接器端口422，以便当夹子400枢转到关闭位置时牢固地容纳螺旋连接器422。

紧固/释放模块424可旋转地位于模块402、404中，并可操作地与螺旋连接器420连接，以在紧固/释放模块424旋转时提供螺旋连接器420的顺时针或逆时针方向的旋转运动。旋转紧固/释放模块424会将外部模块402和内部模块404紧固和夹紧在一起，或者释放它们。紧固/释放模块424可以包含凹部和/或把手，以供用户手指操作。

参考图26A，夹子400可以包含从模块402、404中的一个的内侧延伸的开槽磁性销连接器426，在另一个模块的内侧限定有开槽磁性销连接器端口428，以便当夹子400枢转到关闭位置时牢固地容纳开槽磁性销连接器426。

手动解锁/释放系统430可以与模块402、404相关联地移动，并可操作地与螺旋连接器420连接，以移动磁性或含铁构件与开槽磁性销连接器426接合或脱离接合。旋转紧固/释放模块424会将外部模块402和内部模块404紧固和夹紧在一起，或者释放它们。紧固/释放模块424可以包含凹部和/或把手，以供用户手指操作。

参考图260，夹子400可以包含从模块402、404中的一个的内侧延伸的螺栓孔销连接器432，其中螺栓孔销连接器端口434限定在另一个模块的内侧，以便当夹子400枢转到关闭位置时牢固地容纳螺栓孔销连接器432。

参考图27A和图27B，可选实施例夹子440可以在没有铰链的情况下使用，从而产生可附接在一起的分离的外部模块402和内部模块404。在示例性实施例中，夹子440可以包含开槽磁性销连接器426、开槽磁性销连接器端口428和手动解锁/释放系统430。进一步在示例性实施例中，夹子440可以包含螺栓孔销连接器432和螺栓孔销连接器端口434。

可以理解，夹子440可以包含图25A和图25B的螺旋连接器、螺旋连接器端口和紧固/释放模块。

参考图28A和图28B，夹子400(或未示出的夹子440)可以与锁定机构442一起使用，锁定机构442定位在封装件10的封闭件折板14和/或侧壁上，与夹子400或铰链406相对或相邻。锁定机构442被配置为与夹子400牢固地接合或锁定，以防止未经授权的篡改、打开和/或移除夹子400和/或打开封装件10的封闭件折板14和/或侧壁。

使用本技术的示例是，联网集装箱与其中包含的智能封装件通信，以便能够有效地管理智能封装件的网络需求和流量。这也允许智能包知道它被运入的容器。其还可允许智能封装件使用较少的电力或经由直接或无线充电从容器再充电。类似地，多个智能封装件可以形成网状网络或其它具有或不具有网络中枢的自组织网络拓扑。在这种配置下，联网的容器或车辆连同一批智能封装件可以形成联网的自组织系统，在外部网络看来，该系统是一个单一的系统。

本技术的进一步的示例是，电子设备和传感器单元20也可以固定到外壳12上，结合到外壳12中，形成封闭件14，或者作为封闭件14的补充。本技术的标签可以含有印刷信息，这是当今的典型做法，并且还可以包含平板显示器和允许用户输入的用户界面。显示器可以使用薄膜晶体管、电子墨水或其它类似技术，并且可以是刚性或柔性显示器。还可能包含生物传感器、图像传感器、读卡器和扬声器，以实现用户识别、认证或支付处理。

网络可以支持本领域已知的任何一个或若干协议，包含IEEE 802Wi-Fi、蜂窝网络、蓝牙、RFID、NFC等。由于智能封装件知道它的位置，它可以被配置为在飞机上时自动进入“飞行模式”。它还可以自动禁用无线接口，当它在车辆、容器或建筑物中与周围环境进行无线联系并使用周围环境中的网络硬件作为路由器、接入点或中枢时，可能不需要这些接口。在许多情况下，智能封装件可能会连接到中央服务器或服务机构，诸如运输或递送公司。托运人、收件人或其它授权方也能够直接从封装件、经由封装件跟踪网站、平台、软件应用或者通过运输公司的网站接收封装件状态更新。更新、状态更改和警报可以由外部联网设备查询、由智能封装件本身报告、本地或远程记录，或者这些方法的组合。

智能封装件还可以包含任何一种使用可见光或不可见光的成像传感器。这些可用于对封装件所在区域进行成像，对条形码等外部识别标记进行成像，或者对发送、运输、接收、关闭或打开封装件的人员进行成像。图像传感器可以位于智能封装件上或集成到智能封装件中，或者集成到附接在封装件上的智能标签、胶带或设备中，并且可以被编程为在封装件被拿起或移动、打开或篡改时开始成像。在一些情况下，当在封装件内部检测到光线时，将使用光传感器来打开图像传感器。图像可以在智能封装件电子设备的本地存储器中进行处理或存储，也可以通过网络上传到外部服务器或设备。

任何检测到的封装件被盗也可能引发事件，例如，禁用封装设备中的电子设备，激活警报系统，其中警报系统包含封装件上或封装件内、运载车辆或存储空间中的声音或灯光报警器，警报通过蜂窝、Wi-Fi、蓝牙、NFC或其它远程、广域、局域和短距离方式传输到本地安全人员或承运人工作人员或经由互联网传输到其它代理人，或者被盗设备一连接到互联网(因为智能封装件是一个物联网(loT)设备)，就通过网络自动传输窃贼的IP地址和GPS坐标。如果封装件离开其预先指定的行进路线，或者可能被指定以预先设定的时间间隔或在封装件的预先设定的位置间歇地发送信息，也可能触发警报传输。托运人或运输公司可以指定运输位置和目的地位置或其它运输信息，例如空运、陆运或海运路线，并指定经指定的运输中心和方法，例如封装件被分配到哪架飞机、递送卡车和/或递送代理，并且运输路线、方法或运输代理的任何变化都会自动触发警报。

在一些实施例中，基于区块链的智能合同可以由封装件寄件人、封装件接收者、封装件运送者或这些实体的任意组合预先达成一致。唯一的区块链识别码可以与单个封装件相关联，并且可选地也可以与封装件内容物相关联，并且所述码通过网络的传输可以在基于规则的系统中使用，以自动激活各种操作，例如在交付未被篡改的封装件时从托管账户释放资金，或者当封装件被运输时自动重新订购库存和/或封装材料、通知封装件内容物(例如，食物)的损坏。还可以向团体、企业或个人发放部分区块链代币，以奖励他们在封装件路线的各个点之间高效、安全和及时的递送。区块链标识符也可以用于更有效地协调不同递送平台上各种封装件的移动，例如，当有机会将来自不同卡车或递送服务的封装件整合到同一一般区域或特定位置时，可以使用区块链代币在不同承运商之间根据相对封装件重量、尺寸或特殊处理需求进行公平共享。区块链标识符也可用于授权通过互联网激活已交付的产品，只要该产品已付费。

智能封装件还可以包括扬声器，以便向附近的人提供指示或用于其它目的。当与麦克风结合使用时，这可能允许托运人、收件人、服务提供商和其它相关方或授权方之间的语音通信。

根据本技术实施例的智能封装件包括可关闭的外壳，并且可以包括单独的封闭件或标签。外壳可以是包装盒12、包络件、袋子104、108(图7A至图7B)、动物板条箱304(图16A至图16B)圆筒，或者可以关闭或密封的多种形状和尺寸中的任何一种。外壳可以重复使用。外壳可能包含纸板、纸张、木材、金属、塑料或这些材料或其它材料的混合物。外壳还可以包括单独的涂层或附接件，其可以是塑料、纸或任何其它合适的材料。涂层或附接件可为外壳提供保护。涂层或附接件也可能含有电子设备和传感器，并且被用于覆盖或附接到传统的“哑”盒子上，将传统盒子变成“智能”盒子。

在一些实施例中，封闭件折板14可以是结合到外壳12中的任何类型的封闭件，或者可以是单独的封闭件。结合在外壳中的封闭件的示例可以包含粘合带、拉链、闩锁或扣环。单独的封闭件可以是塑料、纸、金属或某种粘合胶带。封闭件折板可以由导电材料制成，并且可以结合当封装件被打开、关闭或密封时可识别的接触传感器，还可以包含锁定机构，诸如磁性、电子或机械闩锁，其通过密码、生物识别、RFID芯片或其它验证方法锁定和解锁。

电子设备、电子设备的一部分、电池或多个电池可能全部包含在外壳、封闭件或标签中。这些有源部件也可能分布在外壳、封闭件或标签之间。在一些情况下，关闭和密封外壳、固定封闭件以密封封装件或贴上标签可能会导致电子电路完成或启用，以便电子设备通电、初始化、配置和运行。电池本身可以采取多种形式，包含可更换电池，诸如普通纽扣电池、具有宽而平(柔性、低轮廓)形状的电池，或者也是用于密封外壳的粘合胶带的长而平的电池。

外壳12、包含电子设备和传感器单元20的包装纸、粘合胶带111、封闭件折板14和标签可以包括嵌入的导电线、带或元件，以形成导电电路、网或传感器网络，从而能够通过打开封闭件或通过在外壳表面上切割狭槽或孔来检测外壳是否被打开。导电元件可以通过使用粗导线或细导线、导电带、导电表面、导电墨水或任何数量的类似方法来形成。外壳中的导电元件可以通过同样导电或具有导电元件的封闭件在外壳的开口处接合。带有导电元件的标签也可以用来完成导电电路。导电元件形成电阻或电容网络。打开外壳、切割、切片、压碎或在外壳上打孔将改变外壳的电阻或电容值，并被智能封装件电子设备检测到。这由内置传感器检测，并且由CPU通过网络报告为篡改或打开事件或警报。

电子设备和电池可以固定在外壳12、封闭件折板14或标签的任何内表面或外表面上。它们也可以嵌入在外壳、封闭件或标签的各层之间。

网络模块380可以包含至少一个天线、接收器、收发器、发射器等。网络模块380可以被配置或可配置为支持至少一种网络协议(例如但不限于蓝牙、蜂窝、NFC、RFID和Wi-Fi)和/或网络拓扑(例如但不限于网格、自组织或点对点)。

传感器模块382可以包含：GPS、光检测器、一个或多个导电元件、运动检测器、摄像头模块、静态摄像头、摄像机、温度传感器、湿度传感器、光传感器、图像传感器、空间、运动、加速度、取向和相关位置传感器，例如加速度计、陀螺仪、指南针、高度计，以及无线和位置传感器和系统，例如GPS、卫星、蜂窝、Wi-Fi、蓝牙、NFC、RFID、IR，和/或其它无线、光学或光纤网络传感器和系统、飞行发射器和传感器、光学和成像传感器、加速度计、陀螺仪、高度传感器和其它运动、取向和定位传感器、气压、气体、化学或生物污染物传感器等。可以理解，传感器模块可以远离电子设备和传感器单元20，并因此与它们通信。

用户界面390可以包含至少一个输入装置、视频显示器(例如，液晶显示器(LCD))、字母数字输入设备(例如，键盘)、光标控制设备(例如，鼠标)、语音识别或生物测定验证单元、驱动单元(也称为磁盘驱动单元)、信号生成设备(例如，扬声器)、通用串行总线(USB)和/或其它外围连接。在其它实施例中，电子设备和传感器单元20还可以包含数据加密模块(未示出)来加密数据。

为了使用结合了本技术的实施例的智能封装件12来运送货物，可以使用以下过程。使用时，待装运的货物将被放入外壳中。使用结合到外壳中的封闭件、单独的外壳或单独的外壳和标签的组合来封闭和密封外壳。在一些情况下，标签可能是外壳或封闭件的一部分。

然后启用、初始化和配置电子设备。这可能通过多种方式发生。因为封闭件折板和外壳形成导电电路，所以当密封智能封装件时，电子设备可以自动启动。可以通过切断链路、断开链路或移除电池电路中的一个接线片来启用电子设备。通过将标签放在磁场或扫描仪附近，可以自动启用电子设备。

一旦电源启用，电子设备CPU将配置递送的参数。在一些实施例中，中央处理器和电子设备将自我配置，连接到网络，并下载任何相关的更新。它会确定自己的位置。然后，它将配置有诸如封装件的内容物、来源和目的地等信息。封装件要走的预期路线也可能包含在配置中。也可以配置合同服务级别。这可能包含行程持续时间、温度、湿度、经历的最大跌落力、取向等允许参数，以及智能封装件中嵌入的传感器所支持的、服务提供商在征得或未征得托运人或收件人同意的情况下所定义的任何其它参数。电池应足以在整个行程中为智能封装件电子设备供电，或者可以在运输期间定期无线充电。传感器的正确操作可在装运时根据已知参数进行验证和检查。

封装件在运输过程中，可以配置为定期报告其位置、安全参数和环境参数。在运输过程中，也可以验证是否遵守合同条款。可能会生成或记录警报。托运人、收件人或运输公司也可以在封装件有网络连接的任何时候查询封装件的最新信息。否则，可能会使用最新的信息或历史信息。如果封装件被放错位置、延误、篡改或误送，封装件可以检测到这一点，并通过发送警报向相关方报告。可以通过各种方式发出警报，包含电子邮件、短信(SMS)、自动电话或各种消息传送应用。可能的警报的示例有：当封装件被放上或离开飞机时，当运动或加速度事件超过阈值时，当封装件被拾起时，以及当GPS读数指示封装件已经到达指定位置时。

在交付时，封装件可以将其位置与其配置的目的地配置相匹配，并验证这两个位置是否彼此接近。在运输途中，智能封装件配置可能会被更新。例如，在封装件在运输途中被重新更改路线的情况下，目的地位置可以通过无线网络在智能封装件中更新。配置信息也可以在交付前更新。智能封装件可用于强制实施交付合同限制。例如，智能标签上的用户界面和显示器可以提供指令并接收签名、支付或其它形式的标识，如NFC标记或智能钥匙。

智能封装件可以配置为需要密码、PIN或密码才能打开，而不会触发报警器。可以通过扬声器听到报警，也可以通过显示图标文本或在内置显示器上闪烁来看到报警。报警也可以使用灯光或静音。在任何这些情况下，警报也可能通过无线方式发送到外部设备或服务器。智能标签还可以接受诸如指纹或面部识别的生物识别输入，以验证收件人、寄件人或递送人员的身份。智能封装件可以被配置为基于各种简单或复杂的标准被视为已交付。在一些情况下，该标准可能只是一个位置，在其它情况下，它是接收封装件的人。在其它情况下，可能是收件人和见证人同时进行认证，以接收封装件。还可以指定多个可能的接收人员，其中指定的总人数的任何子集被授权接收它。

一旦授权人员或授权地点收到智能封装件，电子设备可能会断电、禁用或进入睡眠模式。在一些实施例中，封装物可以重复使用。智能封装件的可重复使用部分可以是外壳、标签、封闭件或三者的任意组合。

本技术的一些实施例允许授权人员跟踪智能封装件，即使在它被指示已经被交付之后。这可以通过仅允许接收人员禁用智能封装件的电子设备模块或允许远程命令重新启用电子设备来实现。

虽然已经图示和描述了本公开的特定实施方式和应用，但是应当理解，本公开不限于这里公开的精确构造和组成，并且在不脱离如所附权利要求中定义的本技术的精神和范围的情况下，各种修改、改变和变化可以从前述描述中显而易见。

出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对本公开的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将了解，可在没有这些特定细节的情况下实践本公开。在其它情况下，结构和设备仅以框图形式示出，以避免模糊本公开。

在整个说明书中，对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包含在本技术的至少一个实施例中。因此，在本说明书各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”或“根据一个实施例”(或具有类似含义的其它短语)不一定都指同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。此外，根据本文讨论的上下文，单数术语可以包含其复数形式，并且复数术语可以包含其单数形式。同样，带连字符的术语(例如，“按需(on-demand)”)偶尔可以与其非连字符形式(例如，“按需(on demand)”)或组合形式(例如，“按需(ondemand)”)互换使用，大写条目(例如，“软件(Software)”)可以与其非大写形式(例如，“软件(software)”)互换使用，并且可以用撇号或不用撇号来表示复数术语(例如，封装件(package's)或封装件(packages))。这种偶尔的互换使用不应被视为是彼此不一致的。

此外，一些实施例可以用术语“用于……的机制”来描述，以执行一项任务或一组任务。应当理解，“用于……的机制”在这里可以用结构来表示，例如处理器、存储器、I/O设备(例如摄像头)或其组合。可替换地，“用于……的机制”可以包含描述功能或方法步骤的算法，而在其它实施例中，“用于……的机制”以数学公式、散文或流程图或信号图的形式表示。

这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本技术。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包含复数形式，除非上下文清楚地另有说明。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。

首先要注意术语“耦合”、“连接的”、“连接”、“电连接的”等在本文中可互换使用，通常指电性/电子连接的状态。类似地，当第一实体向第二实体电发送和/或接收(无论通过有线还是无线方式)信息信号(无论含有数据信息还是非数据/控制信息)时，第一实体被视为与第二实体(或多个实体)进行“通信”，而不管这些信号的类型(模拟还是数字)。还应注意，本文所示和讨论的各种图(包含部件图)仅用于说明目的，并未按比例绘制。

本领域技术人员将认识到，网络或互联网服务可以被配置为向耦合到互联网服务的一个或多个计算设备提供互联网接入，并且计算设备可以包含一个或多个处理器、总线、存储器设备、显示设备、输入/输出设备等。此外，本领域技术人员可以理解，互联网服务可以耦合到一个或多个数据库、储存库、服务器等，这些可以被用来实现本文描述的本公开的任何实施例。

以下权利要求书中的所有机制或步骤加功能元件的对应结构、材料、动作和等同物旨在包含用于与如具体要求保护的其它要求保护的元件组合地执行该功能的任何结构、材料或动作。本技术的描述是为了说明和描述的目的而给出的，但并不旨在穷举或将本技术局限于所公开的形式。在不脱离本技术的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。选择和描述示例性实施例是为了最好地解释本技术的原理及其实际应用，并且使得本领域的其他普通技术人员能够理解具有适合于预期的特定用途的各种修改的各种实施例的本技术。以上参考根据本技术的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图描述了本技术的各方面。应当理解，流程图图示和/或框图中的每个框以及流程图图示和/或框图中的框的组合可以通过计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的机制。

这些计算机程序指令也可以存储在能够引导计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备以特定方式运行的计算机可读介质中，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包含实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的指令的制品。

计算机程序指令也可以加载到计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上，以使得在计算机、其它可编程装置或其它设备上执行一系列操作步骤，从而产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的过程。

本技术可以引入封装件计算、跟踪、监控和对等联网设备的多个实施例，例如夹子、标签、标记、胶带、袋子、盒子和具有附接的、封闭的、嵌入的或联网的传感器、处理器、电池和联网系统的其它设备，其能够经由无线网络阵列与分布式智能封装件操作、联网和安全系统相协调。

本技术的实施例可以由不同网络类别中的技术组成，例如但不限于：

低功率无线技术

相对低带宽有时在低功耗无线技术上传输，例如但不限于蓝牙、蓝牙低功耗(BLE)、射频(RF)、ANT、SigFox、ZigBee、NBIoT、RF4CE、RFID或类似技术。这些技术中有许多支持星型、网状和对等拓扑结构的组合，或者上述任何一种的混合。

位置和导航

超低带宽卫星导航和全球导航卫星系统(GNSS)，如美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS、欧盟的伽利略卫星导航系统和中国的北斗导航卫星系统(BDS)，这些系统使小型电子接收器能够利用卫星通过无线电沿视线发射的时间信号高精度地确定位置(经度、纬度和高度/海拔)。还可以使用全球移动通信系统(GSM)通过计算蜂窝联网设备到附近天线杆的信号强度来计算位置，并且位置还可以包含公开了移动无线联网设备的坐标的基于位置的服务(LBS)，蜂窝联网设备到附近天线杆的信号强度是通过通过发射漫游信号使用从广域网的两个或更多个固定的蜂窝塔天线杆接收的无线电信号的到达时间(TOA)来计算的。获取移动设备位置和相关位置数据的另一种方法是使用对等(P2P)定位系统，该系统可以独立运行，也可以与GNSS系统(如辅助全球定位系统(aGPS)、GSM、基于位置的服务(LBS))配合运行。对等(P2P)定位使两个或更多个移动设备能够直接联网并相互通信和/或与一个或多个固定位置的LAN热点、路由器或蜂窝塔通信，使用较低带宽(低功耗无线网)、个人局域网络和稍高功率和/或始终在线传输的无线局域网(LAN)，并通过每个P2P联网设备识别相互之间的关系位置和距离以及使用到达时间(TOA)、信号强度、信号方向和/或三角测量的固定位置来计算位置。

无线LAN

始终在线传输到本地设备的总功率略高，本地设备可能包含智能封装件联网设备和中枢，但也可以包含第三方设备和中枢，例如联网车辆，包含但不限于汽车、货车和卡车、飞机、船舶和宇宙飞船以及诸如移动电话、平板电脑、笔记本电脑、个人电脑和其它多媒体通信设备等设备。使用WiFi 802.11、WiFi直连、WiFi P2P等全球联网协议。

无线宽带

高功率、高速固定、移动和卫星无线广域网以及网络和通信设备，其提供到互联网和/或其它云平台的上行链路，并将使用高带宽蜂窝网络技术(例如GSM、UMTS、LTE、CDMA、WiMAX和通信卫星网络)通过2G、3G、4G、5G和其它中高带宽无线技术和/或网络将信号从一个或多个低功耗无线网、个人网、地铁网和/或局域网(LAN)路由到互联网。

有线网络

当无线联网封装件和封装系统需要上行链路在一个或多个低功耗无线网、个人局域网和/或局域网(LAN)和互联网和/或其它云平台之间接口或路由信号时，无线联网封装件将使用诸如DSL、电缆、光纤、电力线宽带或其它有线技术和网络之类的技术与有线路由设备或系统联网。

由本技术的示例性实施例提供的功能可以包括，例如：

通过蜂窝、RF和/或直接对等无线网状网络的双向和多馈送语音、数据和音视频通信；

能够与各种移动设备操作系统进行配置和互操作的泛在虚拟机监视器；

模块化设备管理系统和可扩展至各种联网设备的自组织网络平台；

用于分组设备智能化、协调任务管理以及数据、功率和网络优化的平台；

动态网状通信以及统一的、联合的、托管的和可扩展的网络配置的实时协调；

通过多种无线协议和网络的动态和安全数据通道；

区块链网络和对等封装件、设备、车辆、快递员或其它联网人员、系统或网络识别、验证和安全数据处理、存储、流传输、网络和事务；

完整的基于全系统能力的安全设置；

完整的系统自动化，用于连续实时封装件自我跟踪、自我报告、识别和验证、远程设备操作、数据处理、管理、网络选择、通信和安全；或者

动态软硬件可配置性。

本技术能够通过任何可用的广域网、城域网、局域网和个人局域网，与任何联网设备或设备组进行无线封装件联网和对等通信；并且支持实时多馈送、多通道数据网络、音频视频流传输、通信、传感器监控、网状网络以及协调的设备操作、数据、电源和网络管理以及远程系统控制。

本技术的实施例可以包括模块化数据管理和封装件联网系统，该系统包含诸如双向数据和多媒体联网、功率优化、动态设备配置、通信和数据管理的能力，同时在各种封装设备和网络拓扑内操作。本技术可用作功能模型，用于封装件自我跟踪、自我报告、个体和群体封装件识别、验证、传感器监控、数据管理、数据存储、数据通道、数据联网、对等联网和网络选择、配对的、分组的和/或联网设备优化、远程系统控制和实时封装件接口和警报的自动化。

模块化设备管理

本技术的实施例可以包括，例如但不限于，计算和/或联网封装件夹子、标签、标记、胶带、盒子、袋子或其它封装件跟踪、联网和计算设备(其可以附接至封装件、封装件容器或其它封装材料，或者嵌入到封装件、封装件容器或其它封装材料中)，以及外部联网设备，例如移动电话、平板电脑、个人电脑、车辆和联网站，它们被组织成节点和中枢。节点可被视为具有很少或没有机载数据存储和数据处理能力的传感器。封装件节点可以限于对诸如RFID标记的数据进行传输，或者能够接收和传输数据，并且可以用作对等网络中继站，以将从其它封装件和设备接收的传输数据传递到封装件中枢。节点可作为一个或多个封装件传感器的发送器，并且可以将实时封装件位置数据、运动、温度和其它封装件传感器数据发送至封装件中枢，以便进行数据存储、处理、引导和上传至互联网。

封装件中枢可被视为网络和计算设备或平台，其用作数据网络、处理、识别和存储系统和/或有线或无线上行链路，以通过有线或无线局域网或广域网(WAN)将个人和LAN数据从周围封装件节点上传到互联网。封装件中枢可以是具有机载数据处理、存储和联网能力的独立计算设备，也可以是仅联网设备，诸如无线热点、无线接入点、无线路由器以及连接到互联网或其它云平台的有线或无线数据上行链路。

封装件联网和计算中枢可以被认为是计算中枢，它可以是附接到封装件、封装件容器或其它封装材料上、或在其内或嵌入其中的计算设备，或者可以是外部设备、车辆或联网站。计算中枢可以被分配给单个封装件(例如智能夹子、标签、胶带、标记、盒子、袋子或其它封装材料)或者封装件跟踪、联网和计算设备，该封装件跟踪、联网和计算设备可结合数据处理器、数据存储驱动器、电池或其它电力存储和/或电源、无线电发射器和接收器以及一个或多个传感器中的一个或多个，一个或多个传感器例如但不限于加速度计、陀螺仪、高度计、温度、湿度、光和/或光学传感器、摄像头、麦克风和/或扬声器，用于跟踪和监控分配的封装件、封装件内容物、环境和运输事件，并将捕获的位置和传感器数据联网到其它联网的封装件和互联网。计算中枢可以是能够为分配的封装件和周围的联网封装件提供无线互联网接入的移动互联网设备(MID)，或者可以是LAN设备，该LAN设备能够与其它联网封装件、封装材料、设备、容器和车辆无线联网，并识别、验证、处理和存储数据，以便在有线或无线上行链路设备或路由器可用时上传到互联网或其它分配的云平台。

封装件联网和计算中枢(计算中枢)也可作为联网的指挥中心，与封装件内的产品、传感器、宠物和易腐物品(诸如宠物位置跟踪器、心率监视器或其它生物传感器、食物和/或水分配器或内部封装件加热或冷却单元)接口和/或控制它们。除了与外部设备、车辆、系统和/或人员连接，例如与运输车辆的加热或冷却系统连接以保持特定温度，或者使用车载封装件扬声器和/或显示器以便实时语音和/或视频通信、发出音频和/或视频消息(用以在封装件内容物在运输过程中被改变或损坏时向快递员发出警报)和进行报警(如果封装件被未授权的快递员或收件方拾起或打开)，还在封装件丢失或被盗或者封装件传感器检测到封装件内容物和/或联网的或相邻的封装件包含危险的、不稳定的或非法的物质、货物、牲畜、人、设备和其它设备和/或材料的情况下，无线地联系并向运输公司、寄件方和收件方、其它授权用户和/或地方当局发出警报。

本技术可以包括用于移动自组织、对等网状网络、动态网络配置、对等无线封装件识别以及通过任何有线或无线网络的安全数据传输、引导和通信的泛在可扩展平台。本技术可以在本地设备级别上作为嵌入式软件或作为利用本技术的设备、联网设备、车辆或其它计算和联网站中的可下载软件应用来操作，和/或作为一种互联网和/或云平台远程封装件、远程封装件、封装材料、封装件内容物、产品、人员、车辆和联网设备操作、联网、通信、控制、跟踪、监控、传感器监控、数据管理、处理、分析、运输、物流、事务和安全系统来远程地操作。

本技术可以分为但不限于以下操作部分：

1、平台：

模块化设备和数据管理系统，涵盖双向多媒体网络、功率优化、动态配置、通信和数据管理等能力，同时在各种设备和网络拓扑中运行。本技术可以是用于设备自动化、模块化系统和数据管理、数据引导、配对的、分组的和/或联网的设备的优化和远程系统控制的功能模型，并且能够在利用本技术的设备上的嵌入式环境中运行和/或作为利用本技术的设备或联网设备上的可下载软件应用运行，本技术例如但不限于，移动电话或车辆和/或作为远程互联网或其它基于云的操作系统，在该系统中本技术被授权与网络连接并可远程操作，并动态下载、上传、安装和执行新任务和本地和/或远程控制任务执行的能力。

2、设备：

许多电池供电的电子设备的电源管理系统仅限于在一段时间后立即关闭大多数部件，以延长电池寿命。本技术可以被配置或可配置为通过基于诸如部件特征、电力使用历史、距上次使用的时间、可用数据存储、可用传感器、可用网络、网络拓扑和偏好的因素、基于诸如网络类型、带宽、连接、网络地理(位置和距离)优先级设置、安全级别和配对或联网设备的数量的所有联网特征以及所有联网设备的特征、联网数据类型、大小、必要的带宽和联网数据的优先级，持续地监控、管理和优化本技术的所有本地和联网封装件中枢设备系统、部件和应用的电力使用，来动态地执行设备、电力、数据、网络和安全管理功能。在本技术的封装中枢设备中，子系统如机载处理器(CPU)核心和计算速度、数据存储、随机存取存储器(RAM)、无线电发射器、接收器、传感器和其它部件被分组到模块堆栈中，例如，所有计算机处理系统可以通过部件或功能被组织到单独的模块堆栈中，或者可以通过系统被分组到一个模块堆栈中，例如所有电源管理、存储和充电系统、传感器和部件可以被分组到另一个模块堆栈中，并且所有的联网和通信系统、发射器、接收器、传感器和部件被分组到另一个模块堆栈中，所有的音视频传感器、部件和系统(例如光发射器、光学传感器、摄像头、麦克风和扬声器)可以被分组到另一个模块堆栈中，可以为主要过程和所有相关系统生成模块堆栈，此类本技术设备位置系统、本技术设备运动、取向、高度和相关的空间定位系统和附加的传感器(例如温度、湿度、压力、化学、生物医学、辐射或其它环境传感器)以及联网的传感器(例如在运输的宠物或其它牲畜上或由指定的封装件快递员和/或递送人员佩戴的心率或其它生物统计监测和/或安全传感器)可以被组织成附加的模块堆栈。可以在所有独立和联网的现有技术设备、系统和网络以及所有本技术节点和中枢上对这些模块和模块堆栈进行本地和全局识别。

2.1组设备联网和协调

可以理解，当两个或更多个自主的本技术使能的设备通过有线和无线协议和网络拓扑的任意组合作为统一的、联合的、管理的或协调的组加入或连接时，每个自主设备的模块堆栈进行扩展以包含其它本技术设备的模块堆栈，从而生成由分组设备中的每一个镜像的单个集合本技术分组模块堆栈。

在GMS中，每个本技术设备的单个模块堆栈确认并采用联网的本技术设备组中的所有联网的本技术设备的模块堆栈的模块堆栈和所有相关部件、系统和应用。GMS可以是所有远程模块堆栈和相关组件的虚拟实施例。一旦生成GMS，每个单独的设备模块堆栈就独立计算出集和组设备的系统优先级、任务和责任的最有效分配。具有最快处理速度和/或最大机载数据存储的一个和/或多个设备被动态选择为主要或先导的一个或多个设备，以确保最快速的数据更新、识别、验证和存储。具有连接至互联网或其它云平台的最高可用带宽的有线或无线网络上行链路的本技术的一个或多个设备和具有最大电源的本技术的一个或多个设备可以被指定为本技术设备组的上行链路。

当本技术设备组中的多于一个本技术设备共享相似的有线或无线网络特性和可用性时，数据联网可以由多于一个设备分配和共享。还可以根据所有分组设备的平均网络速度为GMS选择标准刷新率。如果现有的先导本技术设备从组中断开，则可以自动选择新的先导本技术设备。具有分配给单个封装件的广域网联网能力的电池供电的封装件中枢设备也可以作为到互联网或用于其它联网封装件的其它云平台的预定(有时在线)无线上行链路，尽管只要可用，本技术设备或设备组将选择到互联网和/或其它云平台的始终在线有线或无线联网上行链路作为主要网络中枢。

本技术设备组可以包含本技术使能和非本技术使能的联网设备。例如，本技术使能的封装件中枢设备可以与一个或多个非本技术使能的设备联网，所述一个或多个非本技术使能的设备联网具有更有限的操作和/或联网能力并且不使用本技术(诸如无线联网封装设备、移动电话、个人电脑、车辆或其它有线或无线联网中枢)操作。在不安装或下载本技术软件的情况下，非本技术使能的封装设备可以被限制为被识别为封装件节点，在该封装件节点处封装件中枢可以从联网的非本技术使能的设备接收和存储用于预定上传到互联网的数据，该联网的非本技术使能的设备具有很少或没有实时封装件识别、验证、对等联网或其它本技术功能，或者联网数据的优先级。对于诸如有线或无线网络设备、车辆热点或其它无线路由器之类的非本技术使能的网络中枢，本技术设备可以识别并连接到联网中枢，作为到本技术设备组中的一个或多个联网的本技术设备的互联网或其它云平台的基本上行链路，所有操作、处理和对等网络功能由本技术设备组中的一个或多个本技术封装件中枢管理。

3、数据：

每个模块收集和管理的所有数据可以作为独立的通道运行，其中所有模块和数据可以与其它模块协调，此数据也可以与其它模块数据分组，通过单个有线或无线网络集体发送，或者通过多个可用网络上的唯一数据通道独立广播。使用此模型，仅低功耗网和/或个人局域网设备可以通过与一个或多个低功耗网、个人网、LAN和WAN使能的设备、热点和/或无线路由器(其将数据流中继到两个或更多个本技术设备或从两个或更多个本技术设备中继数据流)进行网状联网而与仅LAN或WAN设备通信。由当前技术设备发送或接收的数据可以根据传感器警报的类型分配优先级，较高优先级的数据首先被流传输或上传。例如，当具有预定上传的WAN使能的电池供电的封装件中枢从设备组中的另一个联网设备接收到高优先级警报时，封装件中枢(如果有能力)可以将未预定的数据上传到互联网和/或可以通过LAN将高优先级数据传输到另一个联网的有线或无线上行链路设备，用于实时数据上传和/或流传输到互联网或其它云平台，或者基于设置和网络可用性，向一个或多个指定的远程监控设备和用户发送SMS文本短信提醒或直接进行语音或音频视频通话。

本技术智能封装件系统(SPS)可以为封装件运输、物流和预测分析引入分布式即插即用(PnP)硬件和软件模型，其中使用本地和远程硬件和软件在本地和网络拓扑中执行功能能力。在本技术SPS、SPS云平台和所有SPS使能的和/或联网设备(SPS设备)的实施例中的软件被依次划分成自主代码，在此称为“模块”。每个模块都可以配置为与其它SPS模块的硬件和软件进行通信。单个SPS设备的一组模块统称为设备模块堆栈(DMS)。当一组SPS设备联网并作为SPS设备组协作时，它们会形成设备组模块堆栈(GMS)，该堆栈由联网的SPS设备中的每一个反映。根据一个或多个授权用户、用户组和/或受管网络设置的安全设置，DMS中的每个模块和GMS中的每个DMS可以由一个或多个授权用户、SPS设备、组、网络和/或云平台管理员和/或授权运输、递送或智能封装件系统(SPS)的其它公司、组织、政府机构或组用户的授权代表来打开或关闭、断开或动态重新配置。

新模块可以作为嵌入式固件和/或软件插入设备模块堆栈(DMS)，经由USB和/或其它总线、端口或其它有线网络连接来连接，或者经由一个或多个无线网络与SPS设备和设备模块堆栈(DMS)无线配对或联网。同样，设备模块堆栈可以有线或无线联网，插入并添加到设备组模块堆栈(GMS)，有线或无线联网，插入并添加到云模块堆栈(CMS)，和/或插入并添加到云模块堆栈(CMS)，并与所有授权的SPS设备联网。由每个模块收集和管理的所有数据可以作为独立的通道运行，所有模块和数据与其它模块协调，并且可以与其它模块数据分组，通过单个有线或无线网络集体发送，或者通过多个可用网络上的唯一数据通道单独广播。使用该模型，仅蜂窝SPS设备可以要么通过与生成SPS设备组模块堆栈(GMS)的SPS设备组中的一个或多个蜂窝和WiFi使能的SPS设备进行网状联网和/或通过经由SPS云平台连接的两个或更多个设备(其中一个设备可以经由机载蜂窝或其它有线或无线广域网直接与SPS云平台连接)来与仅WiFi SPS设备进行通信，要么通过与有线或无线路由器、热点或其它联网中枢和互联网上行链路联网，并且然后经由SPS设备云平台和通用云模块堆栈(CMS)远程生成SPS设备组模块堆栈(GMS)来与仅WiFi SPS设备进行通信，通用云模块堆栈然后在与SPS云平台和云模块堆栈(CMS)连接的每个SPS设备上被本地更新。

SPS设备或设备组可由一个或多个授权用户、用户组或网络管理员分配，以独立于SPS云平台和云模块堆栈(CMS)运行。一个或多个SPS设备模块可能被授权仅在专用SPS设备模块堆栈(PDMS)上本地管理和存储数据，和/或被授权与专用SPS设备组中的一个或多个其它授权SPS设备一起生成专用设备组模块堆栈(PGMS)。还可以分配SPS设备或设备组，以与SPS云平台和云模块堆栈共享一些模块数据，同时对其它模块数据进行私有加密和本地存储。SPS设备还可以经由一个或多个有线或无线网络，将专用模块数据直接联网和流传输到一个或多个授权的SPS设备和用户。

SPS模块可以被分配给一个或多个传感器和/或执行类似任务和/或收集类似类型数据的硬件和/或软件部件，例如，所有温度和湿度传感器硬件和软件可以被分配给一个模块，而所有定向运动、取向和加速度传感器硬件和软件(诸如加速度计和陀螺仪)可以被分配给另一个模块。模块可以包含但不限于位置和定位、联网和通信、电源管理和存储、数据管理和存储、数据处理和分析、操作和控制以及传感器模块，如运动、取向和加速度、高度和压力、温度和湿度、生物测定、照明、光学和成像模块等。可以开发、授权新的硬件和软件模块，并将其插入智能封装件系统(SPS)。除了模块嵌入、附接或联网并插入SPS设备模块堆栈(DMS)的SPS设备的SPS设备媒体访问控制(MAC)地址识别码之外，每个模块收集的所有数据都有一个模块识别码，分配给模块的每个传感器都有一个与变换器电子数据表(TEDS)有关的识别码，变换器电子数据表使每个传感器的规格和精度以及每个传感器收集的数据能够得到处理、分析并与单个设备模块、设备模块堆栈(DMS)、设备组模块堆栈(GMS)和/或云模块堆栈(CMS)中的其它相同、相似和/或相关的传感器进行比较。

3.1预定数据网络

当具有广域网联网能力的一个或多个电池供电的封装件中枢设备是唯一可用连接到互联网的上行链路时，封装件中枢设备可以选择仅从其分配的包和/或周围联网的封装件节点和/或SPS设备组中的其它SPS或非SPS使能的设备接收和存储数据，并且仅在计划的时间间隔经由广域网无线上传数据以节省电力。如果封装件中枢的剩余机载存储器和数据存储能力有限，它可以选择按计划的时间间隔从周围的联网设备接收数据，并经由局域网(LAN)直接将数据无线传输到另一个封装件中枢或通信中枢，以进行存储和计划的上传和/或直接上行到互联网和/或SPS云平台。

数据联网可以基于预设或预编程的时间间隔进行调度，可以基于可用功率和网络进行动态调度，或者基于实时上下文变量进行调度，例如当SPS设备基于来自飞机的联网数据和/或SPS设备位置和传感器数据(诸如GPS、运动和高度)识别出它在飞机上并在飞行时，SPS设备可以调度对等数据联网并以更长的时间增量上传到互联网以节省电力。

3.2运输和物流

现代运输和物流系统极其依赖预测分析、数据和统计算法的使用以及机器学习技术来识别和量化未来结果的可能性。现有的运输和物流系统通常结合预测分析，以收集和分析过去事件的数据，从而确定模式并计算哪些过程会产生最有效的结果，例如，研究交通模式以确定哪些道路在什么时间最繁忙和事故多发地点，从而计算每个主要城市和社区的最有效递送路线，以及将封装件递送到办公楼和住宅所需的平均时间，进而预测每个封装件最可能的交付时间。封装件运输和物流平台中现有预测分析的问题在于，它们比实时解决方案更具预测性。尽管它们可能结合来自运输公司递送卡车和车队的实时GPS跟踪数据，但许多不结合来自单个封装件的任何实时传感器数据，并且不能包含用实时动作、任务、事务和防止封装件和封装件内容物被损坏、丢失或被盗的其它固件、软件和手动程序和应用，以及实时改进封装件管理、处理、运送和递送过程的其它方法。

除了将预测分析扩展到包含来自所有联网封装件、封装材料、封装件和封装件内容物跟踪和监控设备以及其它联网计算设备、人、宠物和牲畜、食物和易腐物品、产品、车辆和其它物体、生物体、材料和系统接收的实时传感器数据之外，本技术SPS还引入了对实时传感器数据的动态响应系统。SPS动态响应系统(DRS)引入了即插即用(PnP)软件应用模型，在该模型中，联网的硬件和软件应用可以被开发并插入SPS云平台和SPS云模块堆栈(CMS)，并被分配给单个设备模块、设备模块堆栈(DMS)、设备组模块堆栈(GMS)、特定产品线中的一个或多个分配模块、网络和/或其它设备组或所有联网的SPS设备和设备组中分配的一个或多个模块，或所有SPS模块、设备、设备组和云平台中的完整SPS云模块堆栈(CMS)。

插入所有联网设备的单个模块中的DRS固件和软件应用的示例是温度和湿度警报系统。如果一个或多个联网的SPS设备监控到插入一个或多个SPS设备的温度和湿度模块、设备模块堆栈或设备组模块堆栈中的一个或多个嵌入式、附接的或联网的温度和湿度传感器的温度和/或湿度急剧上升或下降，则可以将在一个或多个独立或联网的SPS设备、设备组上本地运行或在SPS云平台全局运行的DRS温度和湿度警报系统应用编程为：使用GPS和/或从定义区域内的所有联网SPS设备的位置和定位模块接收其它实时位置和相关定位数据，识别和计算从SPS设备或最初报告温度和/或湿度显著变化的设备周围的指定距离和/或地理区域内的所有联网SPS设备接收的实时温度和湿度传感器测量值。然后，温度和湿度DSR应用可以自动执行一项或多项自动的或用户授权的任务，以实时、按计划时间间隔或与模块传感器数据协调响应温度和湿度事件，例如与启用SPS的联网运输车辆或存储设施温度控制系统联网，以改变和/或保持指定容器、隔室、车厢、车辆、设施或其它指定区域中所有联网SPS封装件、封装系统和封装件内容物的特定的或动态优化的温度。

其它DSR应用可以结合多个模块，其利用由一个或多个传感器模块(诸如位置和定位、运动、取向、震动、封装件篡改、高度和压力、温度和湿度或其它传感器模块)和相关的DSR应用和响应系统激活的一个或多个操作、联网和控制模块从单个SPS设备、SPS设备组和/或SPS云平台进行例如实时音视频捕获和流传输。

根据实时收集、处理和分析的数据，温度和湿度警报系统、运动、取向和加速度警报系统、高度和压力警报系统、震动和篡改警报系统、音视频联网、通信、验证和警报系统、生物测定监控和警报系统以及其它PnP固件和软件应用可以激活一个或多个预编程的过程、任务和/或动作，这些过程、任务和/或动作可以自动执行或在用户授权的情况下执行，以进一步识别、解决或改善这种情况和/或向一个或多个授权用户和系统警告所监控的事件、封装件、封装件内容物、设备、设备组、车辆、网络、平台或其它系统的状态。

如果紧邻的单个SPS设备或联网设备的SPS设备组具有对一个或多个指定封装件的内部和外部进行测量的多于一个温度和湿度传感器，并且监控其中一个封装件的内部和封装件内容物的温度和湿度传感器记录的温度比监控该封装件和/或周围封装件外部的嵌入式、附接的或联网的温度和湿度传感器记录的温度高得多时，则温度和湿度应用可以被授权自动联系一个或多个用户，诸如寄件方和收件方、运输公司和/或正在运输和/或递送封装件的司机或快递员。识别的封装件和/或周围封装件的设备模块堆栈(DMS)或设备组模块堆栈(GMS)还可能包含火灾、烟雾、化学、生物危害、辐射和/或其它紧急传感器、监控系统和具有更高级和响应设置的相应模块。如果具有较高优先级设置的传感器模块也收到监控的封装件、封装件内容物或周围封装件和/或环境水平快速变化的报警，则分配给较高优先级模块的模块和相应的DSR应用和响应系统可能优先于温度和湿度传感器模块和相应的温度和湿度DSR应用和响应系统任务和协议。

DSR应用和响应任务和行动的示例可以包含但不限于与车辆或存储设施加热和冷却系统直接联网，以管理、设置和保持车辆或设施或车辆或设施的指定部分中含有和/或存储的所有联网封装件的最佳舱室或设施温度，或者可以包含激活消防安全系统，诸如插入SPS设备模块堆栈(DMS)、设备组模块堆栈和/或SPS云模块堆栈中的报警器、舱室增压、化学阻滞剂、喷洒器系统或其它防火系统。一些DSR应用预编程或实时任务和动作可能需要一个或多个用户授权，或者根据优先级别，可能由SPS设备、SPS设备组和/或SPS云平台自动执行。可以为单个模块、模块堆栈、用户和其它SPS设备、设备组和云平台系统、流程应用、事件、任务和操作分配不同的优先级别和授权。

3.3路线规划和重新规划路线

如果寄件方将封装件发送到收件方的指定地址，而该地址不正确或因收件方在不同的位置而发生了更改，则目前对在途中的封装件进行重新规划路线的选项有限。这还包含放错位置、递送到错误地址或寄件方或收件方在封装件运送途中取消递送的封装件，封装件只需按最初指定的地址返还给寄件人，或返还给离寄件方地址最近的运输中心进行提取。到目前为止，只有有限的过程、系统、固件和软件应用能够使运输和递送公司和快递员在运输和/或递送过程中自动对封装件重定向和重新规划路线，方法是使封装件能够自行规划路线和重新规划路线，并使用更新的运输和递送信息自动更新和重新引导运输公司、人员和/或快递员，并自动计算更新的运输路线、预定递送时间、地址、位置和成本，并且如有需要，实时或在交付时向寄件方和/或收件方收费。

本技术SPS使封装件能够在SPS封装件和/或嵌入式、附接的或联网的SPS封装设备、材料或其它SPS封装件计算和/或联网系统(SPS设备)上实时自动更新每个封装件的运输、路线和递送信息，该信息在SPS云平台上更新，该SPS云平台联网到递送车辆，并以更新的封装件运输和递送信息实时提醒递送人员和一个或多个快递员。

4、网络：

本技术可以将用于移动自组和网状联网(MANET)的多种路由协议和网络拓扑的方法和能力结合到一个动态可扩展的平台和对等设备网络中，所述多种路由协议和网络拓扑例如反应式和先验式(混合)路由、分层路由、临时按序路由算法(TORA)、地理路由(地理预测)、功率感知和多播路由、动态源路由(DSR)和并发多路径路由(CMR)。标准低功耗网、个人局域网(诸如蓝牙)和对等网络(诸如WiFi P2P)可以用于所有本技术设备。当引入新的有线和无线网络和通信协议时，它们也可以在所有SPS设备和系统中被采用。广域网可以根据单个设备或整个产品线的无线联网能力、要求和/或应用分配给单个设备，也可以根据一个或多个选定的无线运营商根据价格、网络带宽、可用性、可扩展性和其它变量进行分配。

4.1数据通道和网络选择

SPS设备中枢或设备组可以基于网络可用性、带宽和信号强度、可用功率和功率使用时间表、可用内存和RAM、联网设备数量、数据类型和大小、数据优先级、功能和应用以及其它变量，来选择最佳网络和/或通信方法，以通过一个或多个有线或无线网络发送、接收、流传输、通信、传输、共享和/或上传数据。例如，如果带有机载摄像机的SPS设备被分配到一个被丢弃或打开的封装件，导致要求音视频捕获的警报事件以及与一个或多个预先分配的设备和用户进行直接无线视频通话或者将实时视频流传输到互联网或其它云平台以供一个或多个授权用户实时查看，则SPS设备或设备组可以选择在LAN上流传输音视频馈送，因为诸如车辆热点和到互联网的始终在线上行链路的通信中枢是可用的，并且该通信中枢与要求较低功耗和处理的SPS设备或设备组联网。如果SPS设备没有连接到外部通信中枢，设备可以选择通过其自己的蜂窝WAN上行链路将音视频数据流传输到互联网或其它云平台，这比直接蜂窝电话需要更少的功率和处理。如果分配的互联网中枢不可用，则SPS设备可以直接向一个或多个授权电话和用户拨打蜂窝语音或视频电话。

当多个网络可用和/或从一个或多个联网设备接收到多个数据流时，SPS设备中枢可以基于数据类型选择在一个或多个网络上信道传输不同的数据流，例如，如果SPS设备中枢正在接收基本的封装件识别和低带宽传感器数据(诸如位置、时间和日期、温度、湿度、海拔以及可以作为字母数字代码流动的其它数据)，则SPS设备可以将从所有联网设备接收到的所有低带宽数据分组，并在低功耗网络或LAN上流传输。如果来自其中一个联网封装件的警报被分配了更高的优先级，或者需要更高带宽的网络，例如音视频流传输和/或语音和视频通信，则它可通过广域网上被引导和流传输。

5、用户：

授权智能封装件系统(SPS)寄件人、收件人、快递员和其它授权用户、用户组、设备、设备组、网络和/或云平台管理员和/或运输、递送或其它公司、组织或政府机构的授权代表可以对SPS设备、设备组、网络和/或云平台及相关模块、设备模块堆栈(DMS)、设备组模块堆栈(GMS)和云模块堆栈(CMS)进行不同级别的编程、功能、定制、变更和系统控制，并选择他们对SPS动态响应系统可用硬件和软件应用的首选项，以及对系统控制、电源和数据管理、设备和传感器监控、分析、警报和响应、访问和安全、通道化、联网、通信、支付和事务以及其它流程、任务、程序、应用、产品、人员、设备、车辆、网络、系统和服务的首选项。

6、安全性：

本技术SPS可作为定制区块链系统和网络来运行，所有事务记录在开放的分发分类账中，该分类账记录所有警报、事务和通信，并且由所有SPS设备单独验证，由所有SPS设备组集体验证，并在SPS云平台上全局验证。

5.1数据加密和网络安全

可以为每个SPS设备分配一个或多个随机密钥加密代码，每个密钥包含要在全局SPS目录上共享的公钥和存储在SPS设备上的私钥，用于签名、加密和解密由每个单独的SPS设备、SPS设备组和SPS云平台执行并记录在每个SPS设备分类帐上的所有警报、事务和通信，SPS设备分类帐由SPS设备组分类帐和/或全局SPS云平台分类帐验证。SPS设备组分类帐可以是由两个或更多个联网的SPS设备生成并存储在SPS设备组中所有联网的SPS设备上的集合分类帐。除了签名记录之外，密钥加密还可用于对存储和联网的数据以及实时语音、数据和音视频通信进行加密。所有记录都可以加盖时间戳，并由每个SPS设备、SPS设备组和/或SPS云平台签名。对于一个或多个附加的识别层，记录也可以加盖位置戳和/或加盖其它独特的本地SPS设备传感器数据。

5.2用户识别、授权和生物识别

特定事务(诸如封装件递送)可能需要附加的多层验证，诸如快递员和收件人识别，快递员和收件人识别可能需要通过在触摸板或触摸屏使能的SPS封装件中枢设备或用户的联网SPS设备(诸如授权的移动电话、平板电脑、笔记本电脑或其它带有SPS嵌入式软件或可下载软件应用的联网计算设备)上输入密码来获取验证。事务可能需要一种或多种用户验证方法，其它验证方法包含但不限于诸如指纹、语音、眼睛和面部识别的生物识别。事务还可能需要实时视频验证，其形式为两个或更多个启用SPS的设备与封装件发件方和收件方的两个或更多个授权成员之间的视频通话。在发送方和/或接收方是公司的情况下，寄件方和/或收件方的代表除了以用户密码和/或生物识别的形式进行用户验证之外，可能还需要输入预先分配的公司和/或员工识别码。

授权用户、用户组、管理员或授权代表可以被分配对单个SPS设备、设备组、网络和/或SPS云平台以及相关模块、模块堆栈和SPS固件和软件应用的不同级别的授权和控制。某些授权的用户或用户组(诸如快递员和运输人员)可能会根据其分配的任务和职责被分配对SPS设备、设备组、网络和/或云平台模块、模块堆栈、硬件和软件系统及应用的不同级别的访问和控制。用户(诸如封装件寄件方和/或收件方)也可能需要执行预先分配的任务和事务(诸如用户身份识别和实时视频验证)，和/或可能根据其请求的服务、任务和事务以及其它变量被授权和分配不同级别的安全访问和控制。

可以根据用户类型、设备数量、设备组、网络和/或平台责任、公司授权级别、管理级别和安全级别和/或根据SPS设备、设备组、网络和/或SPS云平台模块、模块堆栈、应用、事务和/或其它硬件和软件程序、任务、警报、控制和系统安全协议来分配用户授权。对一个或多个设备、模块、平台、网络、应用和系统设置和控制的某些更改可能需要多于一种的用户授权、识别和/或验证方法，和/或可能需要两个或更多个授权用户、用户组、管理员和/或代表进行授权和处理。

附图中的流程图和/或框图说明了根据本技术的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这方面上，流程图或框图中的每个块可以表示模块、段或代码部分，其包括用于实现指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应当注意的是，在一些可替换实施方式中，方框中指出的功能可以不按照图中指出的顺序发生。例如，连续显示的两个块实际上可以基本上同时执行，或者这些块有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。

还将注意到，框图和/或流程图图示的每个框以及框图和/或流程图说明中的框的组合被配置或可配置为由执行指定功能或动作的基于专用硬件的系统或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。

虽然已经详细描述了本技术的实施例，但是显然可以对其进行修改和变化，所有这些都落入本技术的真实精神和范围内。关于以上描述，应当认识到，本技术的部件的最佳尺寸关系(包含尺寸、材料、形状、形式、功能和操作方式、组装和使用)的变化，对于本领域技术人员来说被认为是显而易见的和明显的，并且在附图中示出和在说明书中描述的那些的所有等效关系旨在涵盖在本技术中。例如，可以使用任何合适的坚固材料来代替上述材料。虽然已经描述了运输封装件，但是应当理解，这里描述的本技术也适用于任何容器、贮藏器、瓶子、车辆或可运输的船只。

因此，上述内容仅被认为是本技术原理的说明。此外，由于本领域技术人员将容易想到许多修改和改变，因此不希望将本技术限制于示出和描述的确切构造和操作，并且因此，可以采取落入本技术范围内的所有合适的修改和等同物。

Claims (69)

1.一种运输封装件，包括：

用于将内容物容纳在内的外壳；

用于密封所述外壳的封闭件；

包括运输信息的标签；

网络模块，其被配置或能够被配置用于向外部设备传输运输状态消息；

传感器模块，其被配置或能够被配置用于向所述网络模块提供位置信息；以及

电池模块，其被配置或能够被配置用于向所述网络模块和所述传感器模块供电。

2.根据权利要求1所述的运输封装件，其中所述传感器模块包括全球定位系统(GPS)，并且所述运输状态消息包括所述运输封装件的位置。

3.根据权利要求1所述的运输封装件，其中所述传感器模块包括光检测器，并且所述运输状态消息包括指示光已经进入所述外壳的警报。

4.根据权利要求1所述的运输封装件，还包括耦合到所述网络模块、所述电池模块和所述传感器模块的存储器模块，其中所述传感器模块包括光检测器，并且所述运输状态消息包括指示进入所述外壳的光已经超过预定阈值的警报。

5.根据权利要求1所述的运输封装件，其中所述外壳包括导电元件，所述传感器模块被配置或能够被配置为在运输期间检测所述导电元件的一部分的断开，所述运输状态消息包括指示所述外壳已经被损坏的警报。

6.根据权利要求5所述的运输封装件，其中所述封闭件包括第二导电元件，所述传感器模块被配置或能够被配置为在运输期间检测所述第二导电元件的一部分，所述运输状态消息还包括指示所述外壳已经被损坏的警报。

7.根据权利要求1所述的运输封装件，其中所述外壳包括第一导电元件，并且所述封闭件包括第二导电元件，当所述封闭件被设置成密封所述外壳时，所述第一导电元件和所述第二导电元件形成电路，所述传感器模块被配置或能够被配置为在运输期间检测所述电路的一部分的断开，所述运输状态消息还包括指示电路已经被损坏的警报。

8.根据权利要求7所述的运输封装件，其中所述标签包括第三导电元件，并且当所述标签被固定到所述运输封装件时，所述电路还包括所述第三导电元件。

9.根据权利要求1所述的运输封装件，还包括耦合到所述网络模块、所述电池模块和所述传感器模块的存储器模块，其中所述存储器模块被配置或能够被配置有服务级别，所述传感器模块被配置或能够被配置为检测所述服务级别何时被破坏，并且所述运输状态消息包括指示所述服务级别已经被破坏的警报。

10.根据权利要求9所述的运输封装件，其中所述传感器模块包括运动检测器，并且所述服务级别包括与所述运输封装件相关联的最大运动。

11.根据权利要求1所述的运输封装件，还包括耦合到所述网络模块、所述电池模块和所述传感器模块的存储器模块，其中所述存储器模块被配置或能够被配置有运输路线，所述传感器模块包括GPS并且被配置或能够被配置为检测所述运输封装件的行进路线何时偏离所述运输路线，并且所述运输状态消息包括指示所述运输封装件没有遵循所述运输路线的警报。

12.根据权利要求11所述的运输封装件，其中所述运输路线包括目的地，并且当所述行进路线的终点不同于所述目的地时，所述运输状态消息还包括指示所述运输封装件已经被递送到错误目的地的警报。

13.根据权利要求1所述的运输封装件，其中所述标签包括用户界面，所述用户界面被配置或能够被配置为接受输入，所述输入包括递送指示或支付。

14.根据权利要求13所述的运输封装件，其中所述用户界面还包括显示器，以向观察人员提供信息。

15.根据权利要求13所述的运输封装件，其中所述用户界面还包括生物传感器，所述生物传感器被配置或能够被配置用于认证所述运输封装件的接收者。

16.根据权利要求1所述的运输封装件，其中所述电池模块最初处于禁用状态，所述电池模块被配置或能够被配置为当所述外壳被所述封闭件密封时进入启用状态，所述电池模块向所述网络模块和所述传感器模块供电。

17.根据权利要求16所述的运输封装件，其中所述电池模块被配置或能够被配置为一旦检测到所述运输封装件已经到达其目的地并且被检测到已经通过所述传感器模块被打开，就进入所述禁用状态。

18.根据权利要求1所述的运输封装件，其中所述传感器模块包括摄像头模块，所述摄像头模块被配置或能够被配置为当所述外壳打开时被激活。

19.根据权利要求18所述的运输封装件，其中所述摄像头模块包括静态摄像头。

20.根据权利要求18所述的运输封装件，其中所述摄像头模块包括摄像机。

21.根据权利要求18所述的运输封装件，其中所述运输状态消息包括打开所述运输封装件的人的照片，所述照片由所述摄像头模块获取。

22.根据权利要求9所述的运输封装件，其中所述服务级别包括对所述外壳的取向的限制。

23.根据权利要求10所述的运输封装件，其中所述最大运动包括加速度。

24.根据权利要求10所述的运输封装件，其中所述最大运动包括速度。

25.根据权利要求1所述的运输封装件，还包括耦合到所述网络模块、所述电池模块和所述传感器模块的存储器模块，所述运输状态消息被存储在所述存储器模块中，并且当被所述外部设备查询时通过所述网络模块被传输。

26.根据权利要求1所述的运输封装件，还包括耦合到所述网络模块、所述电池模块和所述传感器模块的存储器模块，所述网络模块在第一状态下与网络断开，所述网络模块在第二状态下连接到所述网络，所述运输状态消息在所述第一状态下被存储在所述存储器模块中，所述运输状态消息在所述第二状态下被传输。

27.根据权利要求1所述的运输封装件，其中所述网络模块被配置或能够被配置为支持网络协议，所述网络协议选自由以下组成的组：蜂窝、无线互联网接入(Wi-Fi)、蓝牙、近场通信(NFC)、射频识别(RFID)和红外辐射(IR)。

28.根据权利要求1所述的运输封装件，其中所述网络模块被配置或能够被配置为支持网络拓扑，所述网络拓扑选自由以下组成的组：网状、自组织或点对点。

29.根据权利要求1所述的运输封装件，其中所述运输封装件被配置或能够被配置为存储在容器中或在所述容器中被运输，所述容器被配置或能够被配置为存储多个其它运输封装件，所述容器包括网络中继，所述网络模块通过所述网络中继来中继通信。

30.根据权利要求1所述的运输封装件，其中所述运输封装件邻近多个其它运输封装件，所述网络模块与所述多个其它运输封装件形成自组织网络。

31.一种跟踪运输封装件的方法，所述方法包括以下步骤：提供运输封装件，所述运输封装件包括用于将内容物容纳在内的外壳、

用于密封所述外壳的封闭件、包括运输信息的标签、网络模块、传感器模块、存储器模块和电池模块，所述电池模块向所述网络模块、所述存储器模块和所述传感器模块供电；

接收所述存储器模块中的服务级别参数；

由所述传感器模块检测与所述服务级别参数的一致性；当所述运输封装件在源与目的地之间行进时，监测从所述传感器模块获得的传感器数据；以及

通过所述网络模块向外部设备传输运输状态消息，所述运输状态消息部分基于所述传感器数据。

32.根据权利要求31所述的方法，其中所述传感器模块包括GPS，并且所述运输状态消息包括所述运输封装件的位置。

33.根据权利要求31所述的方法，其中所述传感器模块包括光检测器，并且所述运输状态消息包括指示光已经进入所述外壳的警报。

34.根据权利要求31所述的方法，还包括以下步骤：

通过所述传感器模块的光检测器监测进入所述运输封装件的光；以及

将运输状态消息配置为包括指示进入所述运输封装件的所述光已经超过预定阈值的警报。

35.根据权利要求31所述的方法，还包括以下步骤：

由所述传感器模块检测在运输期间与所述外壳相关联的导电元件的一部分的断开；以及

将所述运输状态消息配置为包括指示所述外壳已经被损坏的警报。

36.根据权利要求35所述的方法，还包括以下步骤：

由所述传感器模块检测在运输期间与所述封闭件相关联的第二导电元件的一部分的断开；以及

将所述运输状态消息配置为包括指示所述封闭件已经被损坏的警报。

37.根据权利要求31所述的方法，其中所述外壳包括第一导电元件，并且所述封闭件包括第二导电元件，当所述封闭件被设置成密封所述外壳时，所述第一导电元件和所述第二导电元件形成电路，并且其中所述方法还包括以下步骤：

由所述传感器模块检测在运输期间所述电路的一部分的断开；以及

将所述运输状态消息配置为包括指示所述电路已经被损坏的警报。

38.根据权利要求37所述的方法，其中所述标签包括第三导电元件，并且当所述标签被固定到所述运输封装件时，所述电路还包括所述第三导电元件。

39.根据权利要求31所述的方法，其中所述运输封装件还包括耦合到所述网络模块、所述电池模块和所述传感器模块的存储器模块，其中所述存储器模块被配置或能够被配置有服务级别，并且其中所述方法还包括以下步骤：

由所述传感器模块检测所述服务级别何时被破坏；以及

将所述运输状态消息配置为包括指示所述服务级别已经被破坏的警报。

40.根据权利要求39所述的方法，其中所述传感器模块包括运动检测器，并且所述服务级别包括与所述运输封装件相关联的最大运动、取向、高度或空间位置。

41.根据权利要求40所述的方法，其中所述最大运动包括选自由以下组成的组的条件：加速度、速度、取向、高度、姿态和空间位置。

42.根据权利要求31所述的方法，还包括以下步骤：

使用所述传感器模块检测所述运输封装件的行进路线何时偏离运输路线，所述运输路线被配置或能够被配置在所述运输封装件的存储器模块中，所述存储器模块耦合到所述网络模块、所述电池模块和所述传感器模块；以及

将所述运输状态消息配置为包括指示所述运输封装件没有遵循所述运输路线的警报。

43.根据权利要求42所述的方法，还包括以下步骤：

确定所述行进路线的终点是否不同于所述运输路线的目的地；以及

将所述运输状态消息配置为包括指示所述运输封装件已经被递送到错误目的地的警报。

44.根据权利要求31所述的方法，其中所述标签包括用户界面，所述用户界面被配置或能够被配置为接受输入，所述输入包括递送指示或支付。

45.根据权利要求44所述的方法，其中所述用户界面还包括显示器，以向观察人员提供信息。

46.根据权利要求44所述的方法，还包括以下步骤：使用所述用户界面的生物传感器来认证所述运输封装件的接收者。

47.根据权利要求46所述的方法，其中所述生物传感器选自由以下组成的组：被配置或能够被配置用于面部识别的摄像头、被配置或能够被配置用于语音识别的麦克风、指纹读取器和触摸板。

48.根据权利要求31所述的方法，其中所述电池模块最初处于禁用状态，当所述外壳被所述封闭件密封时，所述电池模块进入启用状态，所述电池模块向所述网络模块和所述传感器模块供电。

49.根据权利要求48所述的方法，还包括以下步骤：一旦检测到所述运输封装件已经到达其目的地并且检测到已经被打开，就使所述电池模块进入所述禁用状态。

50.根据权利要求31所述的方法，还包括以下步骤：当所述外壳被打开时激活所述传感器模块的摄像头模块。

51.根据权利要求50所述的方法，其中所述摄像头模块包括静态摄像头。

52.根据权利要求50所述的方法，其中所述摄像头模块包括摄像机。

53.根据权利要求50所述的方法，还包括以下步骤：将所述运输状态消息配置为包括由所述摄像头模块对打开所述外壳的人拍摄的照片或视频。

54.根据权利要求31所述的方法，其中所述服务级别包括对所述外壳的取向的限制。

55.根据权利要求31所述的方法，其中所述运输封装件还包括以下步骤：耦合到所述网络模块、所述电池模块和所述传感器模块的存储器模块，并且其中所述方法还包括将所述运输状态消息存储在所述存储器模块中并且当被所述外部设备查询时传输所述运输状态消息。

56.根据权利要求31所述的方法，其中所述运输封装件还包括耦合到所述网络模块、所述电池模块和所述传感器模块的存储器模块，并且其中所述方法还包括以下步骤：

在第一状态下将所述网络模块与网络断开；

在第二状态下将所述网络模块连接到所述网络；

当在所述第一状态时，将所述运输状态消息存储在所述存储器模块中；以及当在所述第二状态时，传输所述运输状态消息。

57.根据权利要求31所述的方法，其中所述网络模块支持网络协议，所述网络协议选自由以下组成的组：蜂窝、无线互联网接入(Wi-Fi)、蓝牙、近场通信(NFC)、射频识别(RFID)和红外辐射(IR)。

58.根据权利要求31所述的方法，其中所述网络模块支持网络拓扑，所述网络拓扑选自由以下组成的组：网状、自组织和点对点。

59.根据权利要求31所述的方法，其中所述运输封装件被存储在容器中或在所述容器中进行运输，所述容器被配置或能够被配置用于存储多个其它运输封装件，所述容器包括网络中继，并且其中所述方法还包括以下步骤：通过所述网络中继来中继来自所述网络模块的通信。

60.根据权利要求31所述的方法，还包括以下步骤：形成自组织网络，其中所述运输封装件邻近多个其它运输封装件。

61.根据权利要求31所述的方法，还包括以下步骤：

将所述传感器模块配置为用于与另一运输封装件的另一传感器模块的另一节点或与传感器中枢通信的节点；

用所述节点和所述另一个节点或传感器中枢创建无线传感器网络；以及

将所述运输状态消息配置为包括指示所述节点中的一个之间的通信在方向、强度上发生变化或者与所述网络断开的警报。

62.根据权利要求31所述的方法，其中所述运输封装件还包括耦合到所述网络模块、所述电池模块和所述传感器模块的存储器模块，其中所述存储器模块被配置有运输路线，所述传感器模块包括温度传感器、化学传感器或环境传感器，其被配置为测量所述运输封装件内部、所述运输封装件外部的条件状态或所述运输封装件中的内容物的状态。

63.一种运输封装件系统，包括：

用于将内容物容纳在内的外壳；

用于密封所述外壳的封闭件；

包括运输信息的标签；

网络模块，其被配置或能够被配置用于向外部设备或一个或多个附加运输封装件系统的网络模块传输数据或从其接收数据；

传感器模块，其被配置或能够被配置用于向所述网络模块提供传感器信息；

电池模块，其被配置或能够被配置用于向所述网络模块和所述传感器模块供电；

存储器模块，其耦合到所述网络模块、所述电池模块和所述传感器模块。

64.根据权利要求63所述的运输封装件系统，其中所述网络模块被配置或能够被配置为自组织网络平台。

65.根据权利要求63所述的运输封装件系统，其中所述网络模块被配置或能够被配置为区块链网络和对等拓扑。

66.根据权利要求63所述的运输封装件系统，其中所述网络模块被配置或能够被配置为与所述一个或多个附加运输封装件系统的所述网络模块通信，以确定所述网络模块中的哪一个具有最大带宽。

67.根据权利要求63所述的运输封装件系统，还包括数据管理系统，所述数据管理系统被配置或能够被配置用于选自由以下组成的组中的至少一个：双向数据和多媒体网络、功率优化、动态设备配置、通信和数据管理。

68.根据权利要求67所述的运输封装件系统，其中所述数据管理系统被配置或能够被配置为在向所述网络模块发送所述传感器信息或从所述网络模块接收所述传感器信息之前，向所述传感器信息分配优先级。

69.根据权利要求67所述的运输封装件系统，其中所述数据管理系统被配置或能够被配置为将一个或多个随机密钥加密代码分配给所述传感器信息，所述随机密钥加密代码中的每一个包括通过所述网络模块在外部目录上共享的公钥和存储在所述运输封装件系统上用于对所述传感器信息进行签名、加密和解密的私钥。

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