CN113222415B - 一种柔性智能包装技术集成系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柔性智能包装技术集成系统，属于智能包装技术领域。包括信息采集模块、微电子信息系统模块、电源模块、远程监控中心；信息采集模块包括固化信息、时变序列信息，固化信息包括原材料信息、生产日期信息、生产地点信息、制造信息；时变序列信息包括物流环境振动强度信息、产品运动位置信息、气体浓度信息、温湿度信息，固化信息直接写入微电子信息系统的芯片内，时变序列信息通过集成在产品包装盒上的柔性微传感器实时检测；本发明以产品包装盒为载体，以物联网技术为支撑，创新构建具有感知、检测、记录的柔性智能包装技术集成系统，可追踪产品信息、感知包装环境，实现产品包装的物物互联，并赋予包装更多的信息传递和防伪功能。

Description

一种柔性智能包装技术集成系统
技术领域
本发明涉及一种柔性智能包装技术集成系统，属于智能包装技术领域。
背景技术
当今市场消费者对于包装的需求不再仅仅停留在包装防护、定量、装潢和说明等功能的层面，而传统的功能性智能包装在电源、线路、电路板等方面，存在体积大、成本高、柔韧性和拉伸性能低等缺陷，且单一包装模式和印刷技术生产已经难以满足社会对于快消品的包装需求，所以在保障消费者健康的前提下，必须对包装出现的新问题和新的消费需求进行研究，使得产品包装适用和满足人民群众日益增长的需求。
发明内容
本发明提供了一种柔性智能包装技术集成系统，该发明以包装容器为载体，以物联网（特别是 5G ）技术为支撑，创新构建具有感知、检测、记录、警示的柔性微电子信息系统，可追踪产品信息、感知包装环境，从而实现产品包装的物物互联，并赋予产品包装更多的信息传递和防伪功能。
本发明采用的技术方案是：一种柔性智能包装技术集成系统，包括信息采集模块3、微电子信息系统模块6、电源模块7、远程监控中心8；
信息采集模块3、电源模块7均与微电子信息系统模块6的输入端连接，远程监控中心8均与微电子信息系统模块6的输出端连接；信息采集模块3、微电子信息系统6均集成在产品包装盒内，电源模块7为纸电池；
信息采集模块3采集的信息包括固化信息2、时变序列信息1，固化信息2包括原材料信息18、生产日期信息19、生产地点信息20、制造信息21，时变序列信息1包括物流环境振动强度信息14、产品运动位置信息15、气体浓度信息16、温湿度信息17；
微电子信息系统模块6内设有芯片，每个产品包装盒上设有检测时变序列信息1的柔性微传感器、显示固化信息2的柔性显示器，柔性微传感器、柔性显示器均与微电子信息系统模块6内的芯片连接，固化信息2由生产厂家直接写入微电子信息系统6的芯片内，微电子信息系统模块6接收到时变序列信息1后通过公共移动通信网络传输给生产厂家的远程监控中心8，远程监控中心8创建有时变序列信息网站，柔性显示器还用于显示二维码，消费者通过智能手机扫描二维码后进入时变序列信息网站，获取时变序列信息1。
优选地，还包括用于存储产品包装盒损坏情况下的数据的损坏评判模型数据库模块9，包装损坏评判模型数据库模块9与微电子信息系统模块6连接，微电子信息系统模块6将实时检测的时变序列信息1与包装损坏评判模型数据库模块9存储的损坏数据进行对比，判断产品包装盒是否损坏，如果判定为损坏，则发送损坏信息给远程监控中心8。
具体地，包装损坏评判模型数据库模块9存储的数据为不同产品包装方式11时，包装盒损坏12情况下产品包装盒内的振动损坏信息、气体浓度损坏信息、温湿度损坏信息，当实时检测的时变序列信息1与包装损坏响应评判模型数据库模块9存储的损坏数据范围一致时，微电子信息系统模块6判定产品包装盒损坏。
具体地，柔性微传感器包括：检测物流环境振动强度信息的压力传感器24、震动传感器25，检测产品运动位置信息的北斗/GPS传感器26，检测气体浓度信息的O2传感器27、CO2传感器28、N2传感器29，检测温湿度信息的温度传感器30、湿度传感器31。
具体地，所述的原材料信息18为产品采用哪些原材料。
具体地，所述的制造信息21包括产品的制造工艺和制造流程。
具体地，所述的柔性显示器可上下翻页显示。
具体地，所述的柔性微传感器、柔性显示器通过蛇形互联结构集成并封装在产品包装盒上。
本发明的有益效果是：
1、将产品的生产、运输、消费等动态信息进行记录和展示。
2、将传统的孤立的物（产品）变为物联网上的信息节点，形成物物互联或者人（消费终端、手机）物相连，从而为产品包装赋予新的信息功能，满足信息化时代智能包装的新需求。
3、为产品包装带来全新包装模式和包装服务理念，实现产品的品牌和品质提升、防伪、物流系统、消费升级、售后服务等带来新功能技术和工艺，对于像药品包装的保值和动态服务、高原特色农产品以及水果的信息认证和原产地防伪等具有重要的借鉴价值和应用价值。
4、柔性智能包装技术集成系统，具有如感知、检测、记录、追踪、通讯的智能功能，可追踪产品、感知包装环境、通讯交流，从而促进决策，达到更好地实现包装功能的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的信息采集模块框架结构示意图。
图中各标号：1-时变序列信息、2-固化信息、3-信息采集模块、6-微电子信息系统、7-电源模块、8-远程监控中心、9-包装损坏评判模型数据库模块、11-产品包装方式、12-包装盒损坏、14-物流环境振动强度信息、15-产品运动位置信息、16-气体浓度信息、17-温湿度信息、18-原材料信息、19-生产日期信息、20-生产地点信息、21-制造信息、24-压力传感器、25-震动传感器、26-北斗/GPS、27-O2传感器、28-CO2传感器、29-N2传感器、30-温度传感器、31-湿度传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明进一步说明；
实施例1：如图1、图2所示，一种柔性智能包装技术集成系统，包括信息采集模块3、微电子信息系统模块6、电源模块7、远程监控中心8；
信息采集模块3、电源模块7均与微电子信息系统模块6的输入端连接，远程监控中心8均与微电子信息系统模块6的输出端连接；信息采集模块3、微电子信息系统6均集成在产品包装盒内，电源模块7为纸电池；
信息采集模块3采集的信息包括固化信息2、时变序列信息1，固化信息2包括原材料信息18、生产日期信息19、生产地点信息20、制造信息21，时变序列信息1包括物流环境振动强度信息14、产品运动位置信息15、气体浓度信息16、温湿度信息17；
微电子信息系统模块6内设有芯片，每个产品包装盒上设有检测时变序列信息1的柔性微传感器、显示固化信息2的柔性显示器，柔性微传感器、柔性显示器均与微电子信息系统模块6内的芯片连接，固化信息2由生产厂家直接写入微电子信息系统6的芯片内，固化信息2通过柔性显示器显示在产品包装盒表面，可以起到溯源鉴真的作用，微电子信息系统模块6接收到时变序列信息1后通过公共移动通信网络传输给生产厂家的远程监控中心8，起到预防和警示的作用。远程监控中心8创建有时变序列信息网站，柔性显示器还用于显示二维码，消费者通过智能手机扫描二维码后进入时变序列信息网站，随时获取查看产品包装的时变序列信息1。
进一步地，还包括用于存储产品包装损坏情况下的数据的包装损坏评判模型数据库模块9，包装损坏评判模型数据库模块9与微电子信息系统模块6连接，微电子信息系统模块6将实时检测的时变序列信息1与包装损坏评判模型数据库模块9存储的损坏数据进行对比，判断产品包装盒是否损坏，如果判定为损坏，则发送损坏信息给远程监控中心8。
进一步地，包装损坏评判模型数据库模块9存储的数据为不同产品包装方式11时，包装盒损坏12情况下产品包装盒内的振动损坏信息、气体浓度损坏信息、温湿度损坏信息，当实时检测的时变序列信息1与包装损坏评判模型数据库模块9存储的损坏数据范围一致时，微电子信息系统模块6判定产品包装盒损坏。
进一步地，柔性微传感器包括：检测物流环境振动强度信息的压力传感器24（检测卷产品包装流通过程中经受压力的变化）、震动传感器25（检测产品包装流通过程中的经受震动或跌落的强度或频次），检测产品运动位置信息的北斗/GPS传感器26，检测气体浓度信息的O2传感器27、CO2传感器28、N2传感器29，检测温湿度信息的温度传感器30、湿度传感器31。
柔性微传感（指采用柔性材料制成的传感器，具有良好的柔韧性、延展性、甚至可自由弯曲甚至折叠，而且结构形式灵活多样），集成后安装在产品包装容器的内部。
进一步地，所述的原材料信息18为产品采用哪些原材料，所述的制造信息21包括产品的制造工艺和制造流程，便于消费者了解产品相关信息。
进一步地，所述的柔性显示器可上下翻页显示。因为柔性显示器的大小有限，通过翻页显示，可以显示全部的信息。
进一步地，所述的柔性微传感器、柔性显示器通过蛇形互联结构集成并封装在产品包装盒上。
随着物联网技术的发展和印刷电子技术的迅速崛起，实现了在柔性包装材料（薄片、薄膜、纸、复合包装材料）上制造电子元器件（射频识别标签、显示器、传感器、电池、电路等），这类印制化学传感器无疑将彻底改变智能包装的开发和生产。采用印刷电池、导电油墨线路、印刷传感器、印刷显示器等制作的智能包装具有柔性、环保、体积轻薄、成本低等特点，在满足基本功能的条件下，具有较好的柔韧性和拉伸性能，极大地推动包装的发展。将印刷电子技术与包装相结合，为每一个产品提供一个微信息系统，将产品生产、运输、消费等动态信息进行记录和展示，不仅为产品提供了全套的信息装备，也为产品包装的防伪、销售、信息反馈等提供依据，并将传统的孤立的物（产品）变为物联网上的信息节点，形成物物互联或者人（消费终端、手机）物相连，从而为智能包装赋予新的信息功能，满足信息化时代产品包装的新需求。
本发明以具有较好柔韧性和降解性的纸基包装容器为柔性电子的基底材料，以物联网技术为支撑，结合柔性印刷电子技术的优势，将柔性微传感器、柔性显示器通过蛇形互联结构集成并封装在产品包装盒上，从而创新构建具有感知、检测、记录的柔性微电子信息系统。
本申请的产品包装盒可以为烟盒、酒盒等等。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (3)

1.一种柔性智能包装技术集成系统，其特征在于：包括信息采集模块（3）、微电子信息系统模块（6）、电源模块（7）、远程监控中心（8）；
信息采集模块（3）、电源模块（7）均与微电子信息系统模块（6）的输入端连接，远程监控中心（8）均与微电子信息系统模块（6）的输出端连接；信息采集模块（3）、微电子信息系统（6）均集成在产品包装盒内，电源模块（7）为纸电池；
信息采集模块（3）采集的信息包括固化信息（2）、时变序列信息（1），固化信息（2）包括原材料信息（18）、生产日期信息（19）、生产地点信息（20）、制造信息（21），时变序列信息（1）包括物流环境振动强度信息（14）、产品运动位置信息（15）、气体浓度信息（16）、温湿度信息（17）；
微电子信息系统模块（6）内设有芯片，每个产品包装盒上设有检测时变序列信息（1）的柔性微传感器、显示固化信息（2）的柔性显示器，柔性微传感器、柔性显示器均与微电子信息系统模块（6）内的芯片连接，固化信息（2）由生产厂家直接写入微电子信息系统（6）的芯片内，微电子信息系统模块（6）接收到时变序列信息（1）后通过公共移动通信网络传输给生产厂家的远程监控中心（8），远程监控中心（8）创建有时变序列信息网站，柔性显示器还用于显示二维码，消费者通过智能手机扫描二维码后进入时变序列信息网站，随时获取查看产品包装的时变序列信息（1）；
还包括用于存储产品包装盒损坏情况下的数据的损坏评判模型数据库模块（9），包装损坏评判模型数据库模块（9）与微电子信息系统模块（6）连接，微电子信息系统模块（6）将实时检测的时变序列信息（1）与包装损坏评判模型数据库模块（9）存储的损坏数据进行对比，判断产品包装盒是否损坏，如果判定为损坏，则发送损坏信息给远程监控中心（8）；
包装损坏评判模型数据库模块（9）存储的数据为不同产品包装方式（11）时，包装盒损坏（12）情况下产品包装盒内的振动损坏信息、气体浓度损坏信息、温湿度损坏信息，当实时检测的时变序列信息（1）与包装损坏评判模型数据库模块（9）存储的损坏数据等级范围一致时，微电子信息系统模块（6）判定产品包装盒损坏；
柔性微传感器包括：检测物流环境振动强度信息的压力传感器（24）、震动传感器（25），检测产品运动位置信息的北斗/GPS传感器（26），检测气体浓度信息的O2传感器（27）、CO2传感器（28）、N2传感器（29），检测温湿度信息的温度传感器（30）、湿度传感器（31）；
所述的柔性显示器可上下翻页显示；
所述的柔性微传感器、柔性显示器通过蛇形互联结构集成并封装在产品包装盒上；
所述产品包装盒为烟盒或酒盒。
2.根据权利要求1所述的一种柔性智能包装技术集成系统，其特征在于：所述的原材料信息（18）为产品采用哪些原材料。
3.根据权利要求1所述的一种柔性智能包装技术集成系统，其特征在于：所述的制造信息（21）包括产品的制造工艺和制造流程。
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