CN114007198A - 用于环境感知自配置物流硬件的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于环境感知、自配置、物流硬件的系统和方法。本发明(在此称为IoT物流)包括用于新的物流IoT设备和现有的物流IoT设备的软件，其本地地而非远程地管理机载活动。本发明的主要目的是优化设备功率，同时最小化带宽。例如，与远洋船舶上的冷冻器内的易腐品嵌在一起的供应链IoT设备负责监视温度和湿度并将该信息发送回制造商。通过使用IoT物流，所述制造商可预设所述设备上电，并仅在沿着由所述设备的机载GPS检测到的路线的一坐标处开始记录特定时间段的数据。这种“自我感知”功能节省了电池寿命，并且使这种船舶上的宝贵卫星带宽最小化。
Description
技术领域
本发明主要涉及IoT。更具体地，本发明涉及可增强基于物流(logistic-based)的IoT情境感知并管理活动的固件。
背景技术
在1980年代早期，当学生在Carnegie Mellon大学修改苏打水自动售货机时，IoT设备首次开始出现。该机器被认为是第一个与因特网连接的设备，其能够报告其存货并通知顾客新装载的饮料何时是冷的。术语IoT最可能是由Procter&Gamble公司创造的，Procter&Gamble使用射频识别(RFID)标签作为IOT系统的一部分。其他人在当比人更多的“事物或对象”被(或将被)连接到因特网时，将IoT简单地定义为一个时间点。当今，IoT在彻底地转变商业如何运行以及社会如何在总体上运作。随着城市中5G网络的出现，与IoT的整体通信已经开始变得更快，并且从所连接的设备生成的数据可帮助企业更有效地运行，获得对业务过程的洞察，并且允许公司做出实时决策。IoT行业已经开始着眼于数种方式来节省设备功率并更有效地管理带宽。授予ParmoonSeddighrad、Ashoke Ravi、GeorgiosPalaskas以及Hammarlund的美国专利US20160095060A1公开了一种IoT功率管理系统；然而，它仅应用于可穿戴IoT系统。授予Joe Britt和Scott Zimmerman的美国专利US10447784B2公开了一种管理IoT设备的无线分组传输的系统；然而，它主要针对广告设备。授予PrasannaVenkatesswaran、VijayakumarVinaya和Skanda Nagaraj的国际专利WO2016116880A1公开了一种用于专有IoT设备的能量管理系统。目前还没有发现可允许用户在多个常规的基于物流的IoT设备上定制功率和传输设置的专利。
发明内容
通过公开用于环境感知、自配置、物流硬件的系统和方法，本文公开和描述的设备提供了对现有技术中的缺点的解决方案。本发明由与商业市场上现有的基于物流的物联网设备交互的软件组成。本发明的目的是允许用户优化和保持机载IoT电源。许多IoT设备独立于其它网络来操作，并且仅依赖于机载电源(通常通过锂离子电池)。IoT物流允许设备仅在需要时加电并执行操作。例如，如果用户对在特定时间点监视货物感兴趣，则监视传感器将保持休眠直到达到时间间隔。
本发明的另一目的是允许IoT设备优化带宽。IoT物流允许用户定制他们的IoT设备以按用户指定的计划来传送(并可能编码)信号。在以上示例中，用户可预设所述传感器以将日常数据记录并归档到该IoT设备内的本地存储器，然后仅每三天通过昂贵的无线卫星来传送所述数据。当部署大量设备时，这种节约措施可以是非常节省成本的。
本发明的另一目的是允许用户定制跨多个IoT设备的功率和传输速率。基于云的网站允许用户登录并同时确定和规定用于个体IoT设备、多个IoT设备或大规模IoT设备群的参数。这些定制可以远程地发生或者使用USB电缆、蓝牙配对等连接到设备而进行。
本发明提供了一种用于环境感知、自配置、物流硬件的系统和方法。本发明(在此称为IoT物流)包括用于新的物流IoT设备和现有的物流IoT设备的软件，其本地地而非远程地管理机载活动。本发明的主要目的是优化设备功率，同时最小化带宽。例如，与远洋船舶上的冷冻器内的易腐品嵌在一起的供应链IoT设备负责监视温度和湿度并将该信息发送回制造商。通过使用IoT物流，所述制造商可预设所述设备上电，并仅在沿着由所述设备的机载GPS检测到的路线的一坐标处开始记录特定时间段的数据。这种“自我感知”功能节省了电池寿命，并且使这种船舶上的宝贵卫星带宽最小化。
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示出了用户与本发明的交互。
图3示出了本发明的处理操作。
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，并且对于本公开将不进行详细讨论。
图1和图2示出了本发明的优选实施例的透视图，其在运输中的远洋船舶1上具有传感器2。该IoT物流由软件系统4和与多个常规传感器交互的云网络组成。传感器2可以包括诸如但不限于无线有源射频识别标签、ArduinoTM微控制器等的设备，其使用包括但不限于卫星8、WiFi、蜂窝网络等的方法向利益相关者发送无线信号，并且经由与驻留在移动设备5和台式计算机等上的软件应用程序4的交互而向他们通知货物通知。所述信号利用与WiFi、GSM蜂窝信号、GPS信号等相关联的网络，但不限于此。鉴于本文提供的公开内容，移动应用程序可通过本领域技术人员已知的技术、使用本领域已知的硬件、语言和开发环境而被创建。本领域技术人员将认识到，移动应用程序可以以若干语言编写的，作为非限制性示例，其包括C、C++、C#、Objective-C、JavaTM、Javascript、Pascal、Object Pascal、PythonTM、Ruby、VB.NET、WML以及具有或不具有CSS的XHTML/HTML或其组合。该软件还与多个操作系统兼容，例如但不限于：WindowsTM、AppleTM和AndriodTM，并且与多种硬件平台兼容，所述硬件平台例如但不限于：个人台式机、笔记本电脑、平板、智能手机等。合适的移动应用开发环境可从若干来源获得。商业上可用的开发环境包括但不限于AirplaySDK、alcheMo、
Celsius、Bedrock、Flash Lite、.NET Compact Framework、Rhomobile，以及WorkLight移动平台。其它免费的开发环境也是可用的，作为非限制性示例，其包括Lazarus、MobiFlex、MoSync、以及Phonegap。此外，移动设备制造商可分发软件开发商套件，这其中包括但不限于iPhone and iPad(iOS)SDK、AndroidTM SDK、
SDK、BREWSDK、
OS SDK、Symbian SDK、webOS SDK以及
Mobile SDK。
本领域技术人员会认识到，若干商业论坛可用于移动应用程序的分发，作为非限制性示例，其包括
应用商店、
Play、Chrome网络商店、
应用世界、用于Palm设备的应用商店、用于webOS的应用类别、用于移动设备的
市场、用于
设备的Ovi商店、
应用以及
DSi商店。
在一些实施例中，计算机程序包括独立应用程序，该独立应用程序是作为独立计算机进程而非现有进程的附加件而运行的程序，例如，并非插件。本领域技术人员将认识到，独立应用程序通常是被编译的。编译器是(一个或多个)计算机程序，其以编程语言编写的源代码转换成诸如汇编语言或机器代码等二进制目标代码。作为非限制性示例，合适的编译编程语言包括C、C++、Objective-C、COBOL、Delphi、Eiffel、JavaTM、Lisp、PythonTM、Visual Basic以及VB.NET或其组合。通常至少部分地执行编译以创建可执行程序。在一些实施例中，计算机程序包括一个或多个可执行编译应用程序。在一些实施例中，所述计算机程序包括web浏览器插件(例如，扩展等)。在计算中，插件是向更大的软件应用程序添加特定功能的一个或多个软件组件。软件应用程序的制造商可支持插件，以使第三方开发者能够创建可扩展应用程序的能力、支持容易添加新特征以及减小应用程序的大小。当被支持时，插件使得能够定制软件应用程序的功能。例如，插件通常用于web浏览器中以播放视频、生成交互性、扫描病毒以及显示特定文件类型。本领域技术人员应该会熟悉几种网络浏览器插件，这其中包括
Player、
以及
鉴于这里提供的公开内容，本领域技术人员将认识到：若干插件框架都是可用的，其使得能够以各种编程语言开发插件，作为非限制性示例，这些语言包括C++、Delphi、JavaTM、PHP、PythonTM以及VB.NET或其组合。Web浏览器(也称为因特网浏览器)是软件应用程序，其被设计用于与网络连接的数字处理设备一起使用，用于检索、呈现和遍历万维网上的信息资源。合适的web浏览器包括但不限于
Internet
Chrome、
Opera
以及KDE Konqueror。在一些实施例中，所述web浏览器是移动web浏览器。移动web浏览器(也称为微浏览器、迷你浏览器和无线浏览器)被设计成在移动数字处理设备上使用，作为非限制性示例，所述移动数字处理设备包括手持式计算机、平板计算机、上网本计算机、笔记本计算机、智能电话、音乐播放器、个人数字助理(PDA)和手持式视频游戏系统。作为非限制性示例，合适的移动web浏览器包括：
浏览器、RIM 
浏览器、
Blazer、
浏览器、用于移动设备的
Internet 
移动版、
Basic Web、
浏览器、Opera 
移动版以及
PSPTM浏览器软件模块。
在一些实施例中，本文公开的平台、系统、媒体和方法包括软件、服务器和/或数据库模块或其使用。鉴于本文提供的公开内容，软件模块可通过本领域技术人员已知的技术、使用本领域已知的机器、软件和语言而被创建。这里公开的软件模块以多种方式实现。在各种实施例中，软件模块包括文件、代码段、编程对象、编程结构或其组合。在进一步的各种实施例中，软件模块包括多个文件、多个代码段、多个编程对象、多个编程结构或其组合。在各种实施例中，作为非限制性示例，所述一个或多个软件模块包括web应用程序、移动应用程序和独立应用程序。在一些实施例中，软件模块在一个计算机程序或应用程序中。在其他实施例中，软件模块在多于一个计算机程序或应用程序中。在一些实施例中，软件模块被托管在一个机器上。在其它实施例中，软件模块被托管在多于一个机器上。在进一步的实施例中，软件模块被托管在云计算平台上。在一些实施例中，软件模块被托管在一个位置的一个或多个机器上。在其它实施例中，软件模块被托管在多于一个位置的一个或多个机器上。
图3示出了IoT物流操作，其中用户具有对诸如但不限于以下功能的访问：账户注册5(联系信息、订阅支付、通知偏好等)；IoT注册6(将各种兼容的传感器与网络配对)；以及定义IoT设备操作参数(何时通电、保持活跃多久、何时加入局域网并传送数据等)。所述软件还与多个操作系统兼容并且与多种硬件平台兼容，该多个操作系统例如但不限于：WindowsTM、AppleTM和AndroidTM，该多种硬件平台包括但不限于：个人台式计算机20、笔记本电脑、平板6、智能手机9等。该图示出了IoT传感器在IoT物流系统上具有标识符20；根据用户预设而收集并传输数据21，并在必要时向所述IoT物流系统发送警报22(错误、紧急阈值突破等)。图3还示出了通过云网络10连接的用户和传感器。所述云网络10具有多种算法和例程操作，这其中例如但不限于：订阅服务12(用户人口统计、传感器注册等)；在线支付13(venom、PayPal等)；管理操作14(网站后端管理、传感器数据账户档案等)；传感器可用的选择性参数16(通电时间、休眠模式、时间预置、传输计划、传输速率等)；通知17(通过文本消息SMS、电子邮件等进行的紧急警报、动态运输警报等)；以及加密18(例如高级加密标准、rivest-shamir-adleman和三重数据加密标准等)。所述IoT物流软件具有远程地(无线地)或通过本地化USB电缆等来传输功率和带宽软件参数的能力。
图3示出了传感器2，其发送与货物相关联的信号，这其中包括但不限于实时资产位置21(借助于GPS等)；资产状况22(重量、温度等)；以及通知23。所述利益相关者和资产货物传感器通过云网络服务器15连接。所述云网络服务器具有多种算法和操作，所述算法和操作包括但不限于：数据收集平台18(传感器数据档案)；监视和通信19(传感器状态、校准和维护例程等)；以及动态金融算法20(基于实时传感器数据而自动调整实际运输成本等)。
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出现不同形态或被稍微修改。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 (6)
1.一种用于优化物流IoT功率和带宽的系统，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所述的用于优化物流IoT功率和带宽的系统，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所述的用于优化物流IoT功率和带宽的系统，其中所述云网络具有执行以下操作的算法：管理订阅、与传感器通信、设置传感器的功率及带宽参数以及自动通知用户。
4.一种用于优化物流IoT功率和带宽的方法，包括以下步骤：
a)在物流运输工具中安装传感器；
b)设置功率和带宽参数；以及
c)将传感器数据发送到所述云网络。
5.根据权利要求4所述的用于优化物流IoT功率和带宽的方法，其中所述设置功率和带宽是使用根据权利要求1所述的云网络来实现的。
6.根据权利要求5所述的用于优化物流IoT功率和带宽的方法，其中所述将传感器数据发送到所述云网络发送传感器数据是基于参数设置来实现的。
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