CN114118197A - 一种基于气味分子进行物流管理的系统与方法 - Google Patents
一种基于气味分子进行物流管理的系统与方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于气味分子进行物流管理的系统与方法。该系统包括感测装置、信息处理装置及伺服器，该感测装置设置于待追踪物品上，该感测装置包括比色传感器阵列及分子储存和释放材料，该比色传感器阵列包括复数个感测材料，该分子储存和释放材料散发气味分子，该感测材料和该气味分子的至少一种代谢分子反应而让该比色传感器阵列呈现色彩图案，该信息处理装置包括取得该色彩图案的影像撷取元件以及传送该色彩图案的收发器，该伺服器储存有资料库，该色彩图案和该资料库比对后产生比对结果。
Description
技术领域
本发明关于一种提供物品识别的系统与方法，尤指一种基于气味分子进行物流管理的系统与方法。
背景技术
近年来随全球化趋势快速发展，供应链以及电子商务的分布以及流动性大幅提升，连带推动物流产业的成长。商品、货品或原物料的运输路线也跟着越来越复杂，管理上的难度也日益增加，因此，如何可靠且安全地管理各项物品，乃亟需改善的课题。
发明内容
本发明的主要目的在于改善物流管理中的可靠度和安全性。
为达上述目的，本发明提供一种基于气味分子进行物流管理的系统，包括：一感测装置，设置于一待追踪物品上，该感测装置包括一比色传感器阵列以及一分子储存和释放材料，该分子储存和释放材料储存有至少一种已知的气味分子，该比色传感器阵列包括有复数个用于感测气味分子的感测材料，该气味分子和该感测材料的一选择关联至该待追踪物品；一信息处理装置，包括一影像撷取元件以及一收发器；以及一伺服器，储存有一资料库，该伺服器和该信息处理装置建立一通讯连接；该系统被配置为执行以下方法：该感测材料分别和该分子储存和释放材料散发的该气味分子的至少一种代谢分子反应而从一初始颜色改变为一指示颜色，而让该比色传感器阵列呈现一色彩图案；该信息处理装置的该影像撷取元件取得该色彩图案的一影像；将该影像和该资料库进行比对并产生一比对结果；以及该信息处理装置根据该比对结果提供一对应该待追踪物品的识别结果。
为达上述目的，本发明还提供一种基于气味分子进行物流管理的方法，包括以下步骤：提供一待追踪物品，该待追踪物品上设置有一感测装置，该感测装置包括一比色传感器阵列以及一分子储存和释放材料，该比色传感器阵列包括有复数个用于感测气味分子的感测材料，该分子储存和释放材料储存有至少一种已知的气味分子，该气味分子和该感测材料的一选择关联至该待追踪物品；该感测材料分别和该分子储存和释放材料散发的该气味分子的至少一种代谢分子反应而从一初始颜色改变为一指示颜色，而让该比色传感器阵列呈现一色彩图案；将该色彩图案和一预设图案进行比对而产生一比对结果；以及该信息处理装置根据该比对结果提供一对应该待追踪物品的识别结果。
为达上述目的，本发明更提供一种基于气味分子进行物流管理的方法，包括以下步骤：提供一待追踪物品，该待追踪物品上设置有一感测装置，该感测装置包括一比色传感器阵列以及一分子储存和释放材料，该比色传感器阵列包括有复数个用于感测气味分子的感测材料，该分子储存和释放材料储存有至少一种已知的气味分子，该气味分子和该感测材料的一选择关联至该待追踪物品；该分子储存和释放材料从该气味分子散发出一第一气味分子，该感测材料分别和该第一气味分子的至少一种第一代谢分子反应而从一初始颜色改变为一第一指示颜色，而让该比色传感器阵列呈现一第一色彩图案；将该第一色彩图案和一预设图案进行比对并产生一第一比对结果；经过一段时间后，该分子储存和释放材料从该气味分子散发出一第二气味分子，该感测材料分别和该第二气味分子的至少一种第二代谢分子反应而从该第一指示颜色改变为一第二指示颜色，而让该比色传感器阵列呈现一第二色彩图案；将该第二色彩图案和该预设图案进行比对并产生一第二比对结果；以及该信息处理装置根据该比对结果提供一对应该待追踪物品的识别结果。
据此，本发明利用该分子储存和释放材料以及该比色传感器阵列的组合，预先将对应至该待追踪物品的气味分子使用该分子储存和释放材料来存放，并透过该比色传感器阵列提供一巨观上可辨识的信息，如此一来，将可以经由该色彩图案来获得有关该待追踪物品的讯息，从而管理该待追踪物品。由于存放于该分子储存和释放材料的气味分子难以窜改，亦难以被存取，故具有高度的安全性；且藉由适当的材料选择，可以设计为让该气味分子随着时间发生变化，据此形成不同的该色彩图案，进一步增加物流管理的安全性。
附图说明
图1，为本发明一实施例的系统架构示意图。
图2，为本发明一实施例中该感测装置的结构示意图。
图3，为本发明另一实施例中该感测装置的结构示意图。
图4，为本发明一实施例的应用示意图。
图5，为本发明一实施例的方法的步骤流程示意图。
图6，为本发明另一实施例的方法的步骤流程示意图。
具体实施方式
参阅图1，本发明揭露一种基于气味分子进行物流管理的系统，包括一感测装置10、一信息处理装置20及一伺服器30，该感测装置10设置于一待追踪物品40，图2为一实施例中该感测装置的结构示意图，该感测装置10包括一比色传感器阵列11、一分子储存和释放材料12及至少一个信息显示区域13，该比色传感器阵列11包括复数个感测材料111，该感测材料111可以视为感测像素，本例中，该比色传感器阵列11及该信息显示区域13设置于一基材14上，该基材14设置于该分子储存和释放材料12上，该分子储存和释放材料12贴附于该待追踪物品40上。本发明中，该感测材料111是可和该分子储存和释放材料12散发的一气味分子的至少一种代谢分子反应而产生一可辨识的颜色变化的材料，该气味分子(及/或该代谢分子)和该感测材料111在反应后所呈现的颜色具有一已知对应性。
在一实施例中，该感测材料111包括一呈色试剂，该呈色试剂为甲基红、刚果红、溴酚蓝、溴甲酚紫、溴甲酚绿、甲酚红、苯酚红、百里酚酞、刃天青、对硝基酚、溴瑞香草蓝、百里酚蓝、中性红、结晶紫、4-(4-硝基苄基)吡啶、苯二酚紫、氯酚红、硝嗪黄、溴酚红、间甲酚紫、铬黑T(Eriochrome black T)、番红、萤光素、伊红Y(Eosin yellow)、亮绿(Brilliantgreen)、达旦黄、维多利亚蓝B、胭脂红、石蕊、姜黄素、花青素、茜素红S、茜素黄R、靛蓝胭脂红、尼罗蓝A、橙黄G、曙红B、3,3',5,5',-四碘苯酚砜基酚酞、溴二甲苯酚蓝、酚蓝、分散橙25、阿啶橙、分散橙3、分散红1、溴焦酚红、二胺二苯硫枫、氨基荧光素、红紫尿素铵、2,6-二氯靛酚、苯二酚紫、前述化合物的钠盐或前述任意的混合物或组合。该感测材料111还可包括一分子阻障材料，该分子阻障材料包括十八醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩甲醛、聚醋酸乙烯树脂、酚醛树酯、环氧树酯、聚丁烯树酯、聚乙二醇、碳黑、纳米碳管、石墨烯、纤维素纳米纤维、硅氧化合物或前述任意的混合物或组合。该分子阻障材料可和该呈色试剂相混合而形成该感测像素，该分子阻障材料亦可涂布于该呈色试剂上而形成该感测像素。该分子阻障材料可影响该感测材料111的反应速度，透过选用不同的该分子阻障材料，可调控反应速度，满足使用上的需求。
如图2所示，在一实施例中，该分子储存和释放材料12可为一单层，该分子储存和释放材料12具有一多孔结构；或如图3所示，为本发明另一实施例中该感测装置的结构示意图，该分子储存和释放材料12可为一双层，该分子储存和释放材料12包括一气味分子储存层12a以及一气味分子释放层12b，该气味分子储存层12a和该气味分子释放层12b彼此迭置，该气味分子储存层12a具有一多孔结构。利用该多孔结构的表面积来储存气味分子，并利用扩散控制(Diffusion controlled)、逆渗透压控制(Osmotically controlled)或化学控制(Chemically controlled)的方式，释放该气味分子，举例来说，化学控制可采如离子交换树酯或化学键断裂的方式。本实施例中，该信息显示区域13包括一第一信息显示区域13a以及一第二信息显示区域13b，该第一信息显示区域13a为一比色卡，该第二信息显示区域13b为一代码，该代码可直接或间接地关联于该待追踪物品40，且该代码根据该待追踪物品40的至少一个信息而决定，例如一履历信息、一品质信息或一初始外观，而该代码的型态可以为一串文字、数字或其组合、一维条码、二维条码(QR code)等。
该信息处理装置20包括一影像撷取元件21以及一收发器22，在本实施例中，该信息处理装置20是一智慧型手机，该影像撷取元件21为一照相模组，该收发器22为一网路模组，本发明并不限于此，该信息处理装置20可为任何搭载有该影像撷取元件21以及该收发器22的的电子设备，例如个人电脑或平板电脑。该伺服器30和该信息处理装置20之间建立无线通讯连接，本实施例中，该伺服器30和该信息处理装置20是经由一网际网路50而连接。
在本发明中，该分子储存和释放材料12预先吸收一已知的气味分子，此处所述的已知的该气味分子是指在进行后续的比对前，该气味分子所诱发该感测材料111呈现的颜色(即反应后的颜色)为已知者。该气味分子和该感测材料111的选择和搭配会影响该感测材料111呈现的颜色(或色阶、色调)，例如RGB值、CMYK值、十六进位色值。在应用上，该气味分子和该感测材料111的一选择(或组合)关联于该待追踪物品40的至少一个条件或参数，例如物品种类、生产商、生产时间、生产地、发送人、接收人、价值等。利用该气味分子和该感测材料111的搭配，让该气味分子可以在预定的时间后散发固定的该气味分子，或散发随时间改变的该气味分子。该气味分子中包括至少一种代谢分子。当该气味分子散发时，将扩散至该比色传感器阵列11，并和该感测材料111发生化学反应，在经过该化学反应后，该感测材料111将从一初始颜色改变为一指示颜色，而让该比色传感器阵列11呈现一色彩图案，由于该气味分子关联于该待追踪物品40，故该色彩图案视觉上地关联至一对应该待追踪物品40的气味信息。该信息处理装置20透过该影像撷取元件21取得该色彩图案，并利用该收发器22将该色彩图案传送至该伺服器30，该伺服器30具有一资料库，该色彩图案和该资料库进行比对后将产生一比对结果，该信息处理装置20根据该比对结果提供一对应该待追踪物品40的识别结果。
该气味分子可类比于一有关该待追踪物品40的密码，该分子储存和释放材料12可类比于该密码的载体，而该色彩图案的转换以及该资料库的比对可视为该密码的解译。举例来说，当应用于包裹递送时，发货前先将该气味分子存放于该感测装置10，并将对应于该气味分子的识别结果发送给接收人，当接收人收到该待追踪物品40后即可经由该识别结果确认物品的正确性。或者，当应用于具有时效性的物品时，例如食材或医疗用途的血袋等，寄送前先将该气味分子存放于该感测装置10，并将对应于该气味分子以及对应于一预定送达时间的识别结果发送给接收人，当接收人收到该待追踪物品40后即可经由该识别结果确认物品的正确性。
图4，为本发明一实施例的应用示意图，该感测装置10a、10b、10c分别为同一组装置，而该分子储存和释放材料12预先吸收的该气味分子会随时间而改变化学成分，即气味会随时间而变化。该感测装置10a、10b、10c分别代表经过不同时间者，例如该感测装置10a为反应后0小时，该感测装置10b为反应后1小时，该感测装置10c为反应后2小时。当该分子储存和释放材料12释放的该气味分子和该比色传感器阵列11反应后0小时，该感测装置10a的该感测材料111a、111b、111c、111d分别呈暗红、暗黄、暗蓝、暗绿；当该分子储存和释放材料12释放的该气味分子和该比色传感器阵列11反应后1小时，该感测装置10b的该感测材料111a、111b、111c、111d分别呈深红、深黄、深蓝、深绿；当该分子储存和释放材料12释放的该气味分子和该比色传感器阵列11反应后1小时，该感测装置10c的该感测材料111a、111b、111c、111d分别呈淡红、淡黄、淡蓝、淡绿。
藉由选择不同的该气味分子以及该感测材料的安排，于其他实施例中，可以让不同空间位置的该感测材料根据时间显示亮点，举例来说，当该分子储存和释放材料12释放的该气味分子和该比色传感器阵列11反应后0小时，该感测装置10a的该感测材料111a呈亮红色，其余皆为暗色系；当该分子储存和释放材料12释放的该气味分子和该比色传感器阵列11反应后1小时，该感测装置10b的该感测材料111b呈亮黄色，其余皆为暗色；当该分子储存和释放材料12释放的该气味分子和该比色传感器阵列11反应后1小时，该感测装置10c的该感测材料111c呈亮蓝色，其余皆为暗色。如此一来，将可让该比色传感器阵列11在不同的时间随预期呈现不同的该色彩图案，并作为物流管理中判断的依据。
参阅图5，为本发明一实施例的方法的步骤流程示意图，包括以下步骤：
步骤S11：提供一待追踪物品40，该待追踪物品40上设置有一感测装置10，该感测装置10包括一比色传感器阵列11以及一分子储存和释放材料12，该比色传感器阵列11包括有复数个用于感测气味分子的感测材料111，该分子储存和释放材料12预先地储存有至少一种已知的气味分子，该气味分子和该感测材料111的一选择(或组合)关联至该待追踪物品40。
步骤S12：该分子储存和释放材料12散发该气味分子，该感测材料111分别和该气味分子的至少一种代谢分子反应而从一初始颜色改变为一指示颜色，而让该比色传感器阵列11呈现一色彩图案。
步骤S13：将该色彩图案和一预设图案进行比对而产生一比对结果。
参阅图6，为本发明另一实施例的方法的步骤流程示意图，包括以下步骤：
步骤S21：提供一待追踪物品40，该待追踪物品40上设置有一感测装置10，该感测装置10包括一比色传感器阵列11以及一分子储存和释放材料12，该比色传感器阵列11包括有复数个用于感测气味分子的感测材料111，该分子储存和释放材料12预先地储存有至少一种已知的气味分子，该气味分子和该感测材料12之间的一选择(组合)关联至该待追踪物品40。
步骤S22：该分子储存和释放材料12从该气味分子散发一第一气味分子，该感测材料111分别和该第一气味分子的至少一种第一代谢分子反应而从一初始颜色改变为一第一指示颜色，而让该比色传感器阵列11呈现一第一色彩图案。其中，该第一气味分子是从该气味分子而散发出来，该气味分子和该第一气味分子可为相同或相异。
步骤S23：将该第一色彩图案和一预设图案进行比对并产生一第一比对结果。
步骤S24：经过一段时间后，该分子储存和释放材料12从该气味分子散发一第二气味分子，该感测材料111分别和该第二气味分子的至少一种第二代谢分子反应而从该第一指示颜色改变为一第二指示颜色，而让该比色传感器阵列11呈现一第二色彩图案。其中，该第一气味分子和该第二气味分子相异。
步骤S25：将该第二色彩图案和该预设图案进行比对并产生一第二比对结果。
据此，本发明利用该分子储存和释放材料以及该比色传感器阵列的组合，预先将对应至该待追踪物品的气味分子使用该分子储存和释放材料来存放，并透过该比色传感器阵列提供一巨观上可辨识的信息，如此一来，将可以经由该色彩图案来获得有关该待追踪物品的讯息，从而管理该待追踪物品。由于存放于该分子储存和释放材料的气味分子难以窜改，故具有高度的安全性；且藉由适当的材料选择，可以设计为让该气味分子随着时间发生变化，据此形成不同的该色彩图案，进一步增加物流管理的安全性。
Claims (10)
1.一种基于气味分子进行物流管理的系统，其特征在于包括：
感测装置，设置于待追踪物品上，该感测装置包括比色传感器阵列以及分子储存和释放材料，该分子储存和释放材料储存有至少一种已知的气味分子，该比色传感器阵列包括有复数个用于感测该气味分子的感测材料，该气味分子和该感测材料的选择关联至该待追踪物品；
信息处理装置，包括影像撷取元件以及收发器；以及
伺服器，储存有资料库，该伺服器和该信息处理装置建立通讯连接；
该系统被配置为执行以下方法：
该感测材料分别和该分子储存和释放材料散发的该气味分子的至少一种代谢分子反应而从初始颜色改变为指示颜色，而让该比色传感器阵列呈现色彩图案；
该信息处理装置的该影像撷取元件取得该色彩图案的影像；
将该影像和该资料库进行比对并产生比对结果；以及
该信息处理装置根据该比对结果提供对应该待追踪物品的识别结果。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于该感测材料包括呈色试剂，该呈色试剂包括甲基红、刚果红、溴酚蓝、溴甲酚紫、溴甲酚绿、甲酚红、苯酚红、百里酚酞、刃天青、对硝基酚、溴瑞香草蓝、百里酚蓝、中性红、结晶紫、4-(4-硝基苄基)吡啶、苯二酚紫、氯酚红、硝嗪黄、溴酚红、间甲酚紫、铬黑T、番红、萤光素、伊红Y、亮绿、达旦黄、维多利亚蓝B、胭脂红、石蕊、姜黄素、花青素、茜素红S、茜素黄R、靛蓝胭脂红、尼罗蓝A、橙黄G、曙红B、3,3',5,5',-四碘苯酚砜基酚酞、溴二甲苯酚蓝、酚蓝、分散橙25、阿啶橙、分散橙3、分散红1、溴焦酚红、二胺二苯硫枫、氨基荧光素、红紫尿素铵、2,6-二氯靛酚、苯二酚紫、前述化合物的钠盐或前述化合物的任意混合物或组合。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于该感测材料还包括分子阻障材料，该分子阻障材料包括十八醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩甲醛、聚醋酸乙烯树脂、酚醛树酯、环氧树酯、聚丁烯树酯、聚乙二醇、碳黑、纳米碳管、石墨烯、纤维素纳米纤维、硅氧化合物或前述化合物的任意混合物或组合。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于该分子储存和释放材料包括气味分子储存层以及迭置于该气味分子储存层的气味分子释放层，该气味分子储存层具有多孔结构。
5.一种基于气味分子进行物流管理的方法，其特征在于包括以下步骤：
提供待追踪物品，该待追踪物品上设置有感测装置，该感测装置包括比色传感器阵列以及分子储存和释放材料，该比色传感器阵列包括有复数个用于感测气味分子的感测材料，该分子储存和释放材料储存有至少一种已知的气味分子，该气味分子和该感测材料的选择关联至该待追踪物品；
该感测材料分别和该分子储存和释放材料散发的该气味分子的至少一种代谢分子反应而从初始颜色改变为指示颜色，而让该比色传感器阵列呈现色彩图案；
将该色彩图案和预设图案进行比对而产生比对结果；以及
该信息处理装置根据该比对结果提供对应该待追踪物品的识别结果。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于该感测材料包括呈色试剂，该呈色试剂包括甲基红、刚果红、溴酚蓝、溴甲酚紫、溴甲酚绿、甲酚红、苯酚红、百里酚酞、刃天青、对硝基酚、溴瑞香草蓝、百里酚蓝、中性红、结晶紫、4-(4-硝基苄基)吡啶、苯二酚紫、氯酚红、硝嗪黄、溴酚红、间甲酚紫、铬黑T、番红、萤光素、伊红Y、亮绿、达旦黄、维多利亚蓝B、胭脂红、石蕊、姜黄素、花青素、茜素红S、茜素黄R、靛蓝胭脂红、尼罗蓝A、橙黄G、曙红B、3,3',5,5',-四碘苯酚砜基酚酞、溴二甲苯酚蓝、酚蓝、分散橙25、阿啶橙、分散橙3、分散红1、溴焦酚红、二胺二苯硫枫、氨基荧光素、红紫尿素铵、2,6-二氯靛酚、苯二酚紫、前述化合物的钠盐或前述化合物的任意混合物或组合。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于该感测材料还包括分子阻障材料，该分子阻障材料包括十八醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩甲醛、聚醋酸乙烯树脂、酚醛树酯、环氧树酯、聚丁烯树酯、聚乙二醇、碳黑、纳米碳管、石墨烯、纤维素纳米纤维、硅氧化合物或前述化合物的任意混合物或组合。
8.一种基于气味分子进行物流管理的方法，其特征在于包括以下步骤：
提供待追踪物品，该待追踪物品上设置有感测装置，该感测装置包括比色传感器阵列以及分子储存和释放材料，该比色传感器阵列包括有复数个用于感测气味分子的感测材料，该分子储存和释放材料储存有至少一种已知的气味分子，该气味分子和该感测材料的选择关联至该待追踪物品；
该分子储存和释放材料从该气味分子散发出第一气味分子，该感测材料分别和该第一气味分子的至少一种第一代谢分子反应而从初始颜色改变为第一指示颜色，而让该比色传感器阵列呈现第一色彩图案；
将该第一色彩图案和预设图案进行比对并产生第一比对结果；
经过一段时间后，该分子储存和释放材料从该气味分子散发出第二气味分子，该感测材料分别和该第二气味分子的至少一种第二代谢分子反应而从该第一指示颜色改变为第二指示颜色，而让该比色传感器阵列呈现第二色彩图案；
将该第二色彩图案和该预设图案进行比对并产生第二比对结果；以及
该信息处理装置根据该比对结果提供对应该待追踪物品的识别结果。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于该感测材料包括呈色试剂，该呈色试剂为选自甲基红、刚果红、溴酚蓝、溴甲酚紫、溴甲酚绿、甲酚红、苯酚红、百里酚酞、刃天青、对硝基酚、溴瑞香草蓝、百里酚蓝、中性红、结晶紫、4-(4-硝基苄基)吡啶、苯二酚紫、氯酚红、硝嗪黄、溴酚红、间甲酚紫、铬黑T、番红、萤光素、伊红Y、亮绿、达旦黄、维多利亚蓝B、胭脂红、石蕊、姜黄素、花青素、茜素红S、茜素黄R、靛蓝胭脂红、尼罗蓝A、橙黄G、曙红B、3,3',5,5',-四碘苯酚砜基酚酞、溴二甲苯酚蓝、酚蓝、分散橙25、阿啶橙、分散橙3、分散红1、溴焦酚红、二胺二苯硫枫、氨基荧光素、红紫尿素铵、2,6-二氯靛酚、苯二酚紫以及以上化合物的钠盐或混合物所组成的群组。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于该感测材料还包括分子阻障材料，该分子阻障材料择自十八醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩甲醛、聚醋酸乙烯树脂、酚醛树酯、环氧树酯、聚丁烯树酯、聚乙二醇、碳黑、纳米碳管、石墨烯、纤维素纳米纤维以及硅氧化合物所组成的群组。
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