CN113962620A - 使用集装箱跟踪设备中的传感器来检测人口贩运的系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于监视航运集装箱是否存在人员偷渡的系统和方法。该系统包括传感器阵列，其与实时跟踪各个集装箱的基于云的软件程序进行通信。所述软件内的算法依赖于区块链(BT)例程，该例程跟踪并警告利益相关方有关集装箱在使用时的整个寿命期间的任何活动。人工智能(AI)特征可自动解释敏感读数并自动排除误报。本发明的目的是检测并减少通过货运行业的航运集装箱进行的人口贩运。

Description

使用集装箱跟踪设备中的传感器来检测人口贩运的系统和 方法

技术领域

本发明主要涉及航运集装箱。更具体地，本发明涉及利用IoT技术使航运公司利用AI和BT来检测偷渡者(stowaways)的存在。

背景技术

航运集装箱(也称为“集装箱化”)的使用是使用联运集装箱(也称为货物集装箱和ISO集装箱)的联运货物运输系统。这些金属集装箱具有标准化的尺寸，并且可以被装载和卸载、堆叠、在长距离上有效地运输，并且从一种运输模式被转移到另一种运输模式(集装箱船、轨道运输铁路货车和半挂卡车)而不被打开。装卸系统是完全机械化的，并且由起重机和专用叉车来完成。所有集装箱都使用计算机化系统进行编号和跟踪。集装箱内违法走私移民在世界各地一直是个问题，并且对航运公司来说可能是危险且昂贵的。本行业已经开发了传感技术来帮助检测集装箱内的人口贩运(human trafficking)并使其最小化。

美国专利No.5,712,789描述了一集装箱监视系统和方法，其用于识别、跟踪和监视从出发点到最终目的地并返回的集装箱。该系统能够使用各种电信系统向托运人和他们的客户提供每个集装箱的更新状态。类似地，美国专利No.5,565,858提供了一种在航运集装箱外部的设备，其使用短距离收发器和长距离收发器的组合进行通信，然而这些系统没有结合AI。欧洲专利申请EP 1246094也描述了一种集装箱外部的通信系统，其允许跟踪该集装箱的移动。该专利申请还描述了卫星定位单元的使用。美国专利No.5,831,519描述了一种通过位于运输单元上的集中备用系统来监视航运集装箱和相关设备内的空气的方法。虽然这些系统中的许多系统均依赖于现代传感器技术，但是它们没有在其系统中并入AI或BT技术来解决偷渡。

发明内容

这里公开和描述的设备通过公开一种为航运集装箱设计的新型监视系统，提供了一种解决现有技术中的缺点的方案。本发明包括一软件，其与策略上离散地位于各个集装箱内的现有IoT感测系统进行交互。本发明的目的是增强货运公司监视、检测和防止人口贩运的能力。航运公司和船长等可以登录到所述软件中，并实时跟踪任何船上的集装箱的状态。

该软件的另一个目的是帮助航运公司符合集装箱规章。通过监视所有集装箱(而不是仅集装箱的样本)，托运人可以快速地检测违规行为并且在到达港口之前对其进行处理，这可以挽救生命、防止针对这种事件的昂贵罚款并且保持其声誉。

软件的另一个目的是增强货运过程中资产的透明度和易跟踪性。在一些实施例中，传感器能够与所述软件内的“区块链”模块进行交互。区块链是Satoshi Nakamoto在2008年首次发明的。Nakamoto开发了软件，用作称为“比特币”的加密货币的公共分布式事务分类账。用于比特币的区块链软件的发明使其成为第一数字货币，而不需要诸如银行的可信授权机构或中央服务器。比特币依赖区块链作为安全分类账。一旦被记录，任何给定区块中的数据不能在不更改所有后续区块的情况下被追溯地更改，而更改所有后续区块需要网络多数成员的一致同意。与智能合同相结合，这样的区块链可被认为是允许透明性的分散式公证服务，以便具有预设权限的任何人都可以看到使用密码散列构造并打上时间戳的数据元素记录内的内容。

智能合同是动态的、实时的合同，其一旦创建就不能改变，但是当满足某些条件时可以执行某些动作，诸如使用数字签名自动地与预先批准的各方共享记录。所述软件中的每个区块包含前一区块的密码散列、时间戳和事务数据。通过设计，区块链可抵抗对所述数据的修改。为了用作分布式分类账(ledger)，区块链通常由对等网络管理，共同遵守用于节点间通信和验证新区块的协议。目前，区块链正在扩展到密码货币之外，并且可以在许多航运业中找到。事实上，IBM最近与丹麦物流巨头Maersk合作以用区块链软件更新其物流网络。

在本发明中，所有集装箱内部的状态可由IoT传感器持续监控。这些传感器将信息无线地传输到云网络上的区块链。诸如时间、日期、GPS坐标、运动和热轨迹等元数据立即被添加并记录到所述链上的区块上的永久加密记录中。如果违反了任何预编程参数，则经由分散分类账自动通知所述区块链上的所有相关方。例如，在印度洋船道中的检查点处，热成像传感器检测集装箱内的偷渡者的存在。所述软件可在所述区块链上记录这些状况，并立即通知船长以及最近港口处的当局机构进行进一步的动作。

本发明的另一个目的是增强商业网络上的软件兼容性。所述监视软件驻留在与平台无关的基于web的云网络上。此外，该软件包括与所述云网络交互的移动设备版本。

本发明的另一个目的是提高集装箱监测的精度，使其超过传统的传感器技术。AI的引入使用户能根据运输物品而了解集装箱状况，并排除了误报，使监控更准确。例如，装满谷物的集装箱内的传感器触发了在集装箱内检测到小的移动的警报。所述软件中的AI可将传感器数据与过去的集装箱移动进行比较，并确定该移动与害虫相关而不是与偷渡者的存在相关。

本发明公开了一种用于监视航运集装箱是否存在人员偷渡的系统和方法。该系统包括传感器阵列，其与实时跟踪各个集装箱的基于云的软件程序进行通信。所述软件内的算法依赖于区块链(BT)例程，该例程跟踪并警告利益相关方有关集装箱在使用时的整个寿命期间的任何活动。人工智能(AI)特征可自动解释敏感读数并自动排除误报。本发明的目的是检测并减少通过货运行业的航运集装箱进行的人口贩运。

在此简要说明，在阅读本公开内容时，本领域技术人员将认识到用于实施本发明的这些预期特征的各种手段。因此，应当理解，适于该任务的其它方法、应用程序和系统也可被配置成实现这些特征，因此被认为是在本发明的范围和意图内，并且是可预期的。关于以上描述，在详细解释本文中公开的发明的至少一个优选实施例之前，应当理解，本发明在其应用方面不限于以下描述中或附图中示出的构造细节和组件布置。这里描述的本发明能够有其它实施例，并且能够以对于本领域技术人员来说显而易见的各种方式来实施和执行。而且，应当理解，本文所用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应被认为是限制性的。

因此，本领域技术人员将理解，本公开所基于的概念可以容易地用作设计用于实现本公开的设备的若干目的其他结构、方法和系统的基础。因此，重要的是，权利要求被认为包括这种等同的结构和方法，只要它们不偏离本发明的精神和范围。如权利要求书中所用的描述各种发明方面和实施方案，“包括”是指包括但不限于该词语“包括”之后的任何事物。因此，术语“包括”的使用表示所列出的要素是必需的或强制性的，但是其它要素是可选的并且可以存在或可以不存在。“由…组成”是指包括并且限于在该词语“由…组成”中的任何事物。因此，词语“由…组成”表示所列出的要素是必需的或强制性的，并且不可以存在其它要素。“基本上由…组成”是指包括该词语中列出的任何要素，并且限于不干扰或有助于在公开内容中对所列要素指定的活动或作用的其它要素。因此，词语“基本上由…组成”表示所列要素是必需的或强制性的，但其它要素是可选的，并且可以存在或可以不存在，这取决于它们是否影响所列要素的活动或作用。本发明的对象特征和优点以及其相对于现有技术的优点将从下面的描述中变得显而易见，通过在本说明书中描述的和在以下详细描述中描述的改进来实现，所述详细描述充分公开了本发明，但不应被认为是对其进行限制。

附图说明

附图并入本文并形成本说明书的一部分，展示了一些实施例和/或特征，但不是唯一或排他性的示例。

图1示出了本发明在使用时的透视图。

图2示出了本发明在使用时的透视图。

图3示出了本发明过程的典型视图。

图4示出了本发明的区块链实施例。

当结合附图和下面的详细描述(这两者都不应被认为是限制性的)进行考虑时，本发明的其它方面将更容易理解。

附图详细描述

在本说明书中，方向介词“向上”、“向上地”、“向下”、“向下地”、“前”、“后”、“顶部”、“上方”、“底部”、“下方”、“左”、“右”和其它这样的术语的指的是设备在其被定向和出现在附图中时的情况，并且仅为了方便而使用；它们不是限制性的，也不意味着该设备必须以任何特定的方向使用或定位。本发明的常规组件是现有技术中公知的元件，本信息披露中将不再进行详细讨论。

图1和2示出了本发明的优选实施例的透视图，其中标准航运集装箱2中具有偷渡者3。所述航运集装箱具有传感器1，其例如但不限于：运动检测、声音检测、相机、红外、超声、热成像等，其可向诸如但不限于船长6和航运公司调度员7等的利益相关者广播信号。本发明允许所述利益相关者通过但不限于智能手机5和台式计算机8来在软件4上查看由上述传感器报告的集装箱问题。所述传感器信号利用与WiFi、GSM蜂窝信号、GPS信号等相关的网络，但并不局限于此。上述发明软件的应用程序可通过多种代码编写，所述代码可以包括但不限于：Java^TM、C++^TM、Visual Basic^TM、Fortran^TM以及Basic^TM等等。图2示出了所述系统的代表性视图。所述软件能够与多个操作系统兼容，例如但不限于：Windows^TM、Apple^TM和Andriod^TM。

图3示出了本发明的过程的代表性视图，其中现有集装箱传感器经由广播(例如但不限于Wi-Fi、射频等)发送信号，以报告集装箱位置(纬度和经度坐标等)；集装箱状况18(移动、温度特征的增加、声音等)；以及一般通知19(设备状态、功率级别等)。利益相关者可选择在多种计算设备上使用本发明执行各种功能，所述计算设备例如但不限于：个人台式机8、笔记本电脑、平板10、智能手机5等。所述功能包括但不限于：订阅管理20(计划选择、支付等)；设备注册21(包括传感器并将它们分配给特定船上的特定集装箱等)；以及设置22(活动操作窗口、传感器阈值、警报窗口等)。所述利益相关者和航运集装箱信号可通过云网络11连接。云网络服务器具有包括但不限于以下的算法和操作：管理问题和订阅12(客户人口统计、支付、网站等)；设备注册13(传感器类型、IP地址、物理位置配置、触发等)；区块链处理14(加密、分布式分类账访问等)；档案库16(集装箱和传感器电平数据历史记录等)；对利益相关者的通知15(经由文本、SMS、电子邮件等方式发送集装箱传感器警报)；以及AI算法和BT传输16(AI包括执行以下操作的算法：通过将历史传感器数据记录在档案库中来学习集装箱内的人类活动的存在，以及为终端用户做出准确预测以排除误报等)。

图4示出了本发明的另一实施例，其结合了区块链软件。该区块链软件组件具有诸如但不限于以下的功能：在由网络节点批准之后，将初始事务20(诸如登记到远洋船舶的集装箱传感器)识别为起源区块21，所述网络节点由以下组成但不限于：管理员(软件管理者)、航运人员(船长、甲板手等)等。当资产在供应链内的途中时，每个交易(资产状态、位置等)被加密并且被添加到先前区块22，形成散列区块链23，其中每个事务具有时间戳和元数据，该事务作为记录在分布式分类账25上的事务而被单独广播24给前述授权的利益相关者(等)，并且仅在所述云网络11上可用。通过设计，区块链可抵抗对数据的修改。为了用作分布式分类账，所述区块链通常由对等网络管理，共同遵守用于节点间通信和验证新区块的协议。一旦被记录，任何给定区块中的数据不能在不更改所有后续区块的情况下被追溯地更改，而更改所有后续区块则需要网络多数成员的一致同意。与智能合同相结合，这样的区块链可被认为是允许透明性的分散式公证服务，以便具有预设权限的任何人都可以看到使用密码散列构造并打有时间戳的数据元素记录内的内容。智能合同是动态的、实时的合同，其一旦被创建就不能改变，但是当满足某些条件时可以执行某些动作，诸如使用数字签名来自动地与预先批准的各方共享记录。

另外要注意和预期的是，尽管以其最简单的形式示出了所述设备，但是当形成本发明时，所述设备的各种组件和方面可以被不同地成形或被稍微修改。同样地，本领域技术人员将认同本公开中阐述的描述和叙述，或者仅仅意味着描绘在本发明的总体范围和意图内的优选模式的示例，并且不应被认为以任何方式进行限制。尽管在此已经参照本发明的特定实施例示出和描述了本发明的所有基本特性和特征，但是在前述公开中预期了有一定范围的修改、各种改变和替换，并且将显而易见的是，在一些情况下，可以在不脱离所阐述的本发明的范围的情况下，采用本发明的一些特征而不相应地使用其它特征。但是，还应当理解，本领域技术人员可以在不背离本发明范围的情况下进行各种替换、修改和变化。

Claims (7)

1.一种用于最小化航运集装箱中的人口贩运的系统，其包括以下部分：

a)软件应用程序；

b)云网络；以及

c)传感器。

2.根据权利要求1所述的用于最小化航运集装箱中的人口贩运的系统，其中所述软件应用程序驻留在所述云网络上。

3.根据权利要求1所述的用于最小化航运集装箱中的人口贩运的系统，其中所述云网络具有以下算法：管理订阅、与集装箱传感器和利益相关者实时通信、对传感器数据执行AI例程以排除误报以及自动通知用户。

4.根据权利要求1所述的用于最小化航运集装箱中的人口贩运的系统，其中传感器是活动的并发送偷渡数据至所述云网络。

5.一种用于最小化航运集装箱中的人口贩运的方法，包括以下步骤：

a)在航运集装箱中安装传感器；

b)实时向所述云网络发送集装箱状态和位置信号：以及

c)使用AI解释传感器数据；以及

d)使用区块链算法来记录和加密数据。

6.根据权利要求5所述的用于最小化航运集装箱中的人口贩运的方法，其中向云网络发送资产状态和位置信号包括通过无线网络发送信号的附加步骤。

7.根据权利要求5所述的用于最小化航运集装箱中的人口贩运的方法，其中自动地向利益相关者通知集装箱传感器警报以文本消息、SMS、电子邮件等的形式被发送。

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