CN1906643B - 用于监视集装箱以维护其安全性的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于监视集装箱完整性的方法和系统，该集装箱特别适合该系统且构造有至少一个门。在该集装箱中有一个传感器，用于检测集装箱的至少一个门相对于其另一区域的近似运动值以及提供关于集装箱的完整性的传感器数据，该传感器数据从集装箱传输。

Description

用于监视集装箱以维护其安全性的方法和系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2003年11月13日提交的共同未决的美国临时专利申请号60/520120的优先权，而且以任何目的将其所披露的内容在此引入作为参考。本申请还要求2003年9月17日提交的共同未决的美国临时专利申请号10/667282和2004年5月17日提交的共同未决的美国专利申请号10/847185的优先权，而且以任何目的将其所披露的内容在此引入作为参考。
技术领域
本发明涉及用于监视集装箱的安全性并追踪其位置的方法和系统，尤其是，但不局限于，涉及用于监视整个供应链中的联合运输货物集装箱的完整性并对其进行追踪的方法和系统，以阻止或防止这样的紧急问题，例如恐怖主义以及非法移民、盗窃或货物掺杂，及其他违法行为。
背景技术
遍及世界的绝大多数船运货物都通过被称为联合运输货物集装箱的装置来载运。在这里所用的术语“集装箱”包括任何一种通常对射频信号不透明的集装箱(无论是否附加有轮子)，包括但不限于联合运输货物集装箱。然而，期待在将来集装箱可以部分地用聚碳酸酯或其它高级非金属原料构造，其可以对射频透明。最普通的联合运输货物集装箱被认为是国际标准化组织(ISO)干燥联合运输货物集装箱，意思是它们符合某一特殊的尺寸、机械结构和其它由ISO发布的标准，通过鼓励兼容标准化集装箱、处理设备、远洋航行船舶、铁路设备和遍及全世界用于货物水路运输的所有方式的长途运输设备的发展和使用来促进全球贸易。目前有不止1900万个这样的集装箱和许多更专业的集装箱，例如携带易腐烂商品的冷藏集装箱在全世界流通。美国每年单独接收约800万个已装货集装箱，每天约20000个，接近每年接收的所有货物的总价值的一半。
因为国际上船运的所有货物约90％都在集装箱中传送，集装箱运输已经成为世界经济的支柱。对全世界运输的绝对大量的集装箱实施逐个实际检查是不现实的，事实上进入美国的集装箱中仅有2％到4％被实际检查过。恐怖主义的生物的、辐射的或爆炸性的设备通过货物集装箱引入的风险很高，并且考虑到集装箱在世界贸易中的重要性，这样的事件对国际经济造成的后果可能是灾难性的。
即使充足的资源被投入到实施所有集装箱的实际检查工作中去，这样的工作仍然会引起严重的经济后果。例如仅仅延误的时间就能引起工厂的倒闭以及在给顾客运送货物的过程中不必要和高代价的迟延。
目前的集装箱设计未能提供合适的机制来建立和监视集装箱的安全性或它们的内容。典型的集装箱包括一个或多个门搭扣装置，其允许插入塑料或金属的指示“封条”或螺栓栅栏的传统“封条”来保护集装箱的门。传统使用的门搭扣机构很容易被破坏，例如，通过在安装于门外的搭扣的联接螺栓上钻孔。借助普通的切割工具和用非常简单的复制封条替换，也能相当容易的破坏目前使用的传统的封条。
最近提出的较高级的解决方案是电子封条(“e-seal”)。这些e-seal等价于传统的门封条，并通过相同的、虽然不牢固的门搭扣装置，作为集装箱的附件应用于集装箱，但其包括如无线电或无线电反射设备的这样可传输e-seal序列号及e-seal安装后被切割或损坏的信号的电子设备。然而，所述e-seal不能与集装箱的内部或内容通信，也不能将涉及集装箱的内部或内容的信息传送到其它设备。因为e-seals是集装箱上的附件，而不是集装箱的固定部分，例如，当e-seal简单地被切割和废弃，其所有用处就轻易消除。这样，所有数据都会丢失。
所述e-seal典型地采用低功率无线电收发机或利用无线电频率反向散射技术，以将信息从e-seal标签传输到安装在例如终端门上的读卡器上。无线电频率反向散射涉及基于组合雷达的相对昂贵的窄带高功率无线电技术和无线电广播技术。无线电反向散射技术需要读卡器发送具有较高发射机功率(也就是，0.5-3W)的无线电信号，具有被调制或编码的数据的信号从e-seal被反射或向后散射回到读卡器。
此外，当前e-seal的应用使用完全开放的、未加密的和不安全的空中接口和协议，允许对e-seal相对容易的剽窃和伪造。目前的e-seal也仅在低于1GHz的本地授权的频率带宽上起作用，这是由于目前世界上许多国家中的国内的无线电规则不允许它们的使用，致使它们去实现涉及联合运输集装箱的全球贸易是不切实际的。
此外，所述e-seal从入侵的替换制度的角度或涉及集装箱内容的角度来监视集装箱的安全性方面是无效的，因为集装箱可以通过种种方法被破坏或危害，而传统访问集装箱内部的方法仅是通过集装箱的门。例如，生物试剂可通过集装箱的标准气孔灌入集装箱，或刺穿集装箱的侧壁以提供通路。尽管传统的封条和所述e-seal提供了一种安全监视集装箱门的形式，但两者都可被损坏。传统的封条和e-seal通常仅仅悬挂在集装箱的门搭扣上，在集装箱处理例如轮船装卸工作时，则它们都被暴露在物理损害下。此外，传统的封条和e-seal都不可监视集装箱的内容。
利用多传感器来监视集装箱内部来解决多种可能的问题和/或威胁状态是必要的。例如，集装箱可被用于航运危险的、辐射的材料，比如炸弹和/或炸弹的组件。在这样的方案中，为了检测这样严重威胁的存在性，辐射传感器或爆炸传感器将是需要的。不幸地是，恐怖主义威胁并不限于威胁的单一种类。化学和生物武器两者都已被大量使用并对公众产生严重的威胁。因此，两种类型的检测器可能都是需要的，而且在特定情况下，辐射、气体和生物传感器可以被认为是适当的。然而，使用这种传感器的一个问题是，当传感器置于集装箱的内部时，这种检测的数据究竟如何传输到外部世界。因为标准的联合运输货物集装箱是采用对于无线电信号不透明的钢材制造的，除非数据传输被编址，否则事实上不可能拥有一个可靠的系统用于从完全置于这样的集装箱中的传感器传输数据。如果数据可以从完全设置在联合运输集装箱中的传感器有效地传输，就可以监视例如温度、光、易燃气体、运动、无线电活动、生物和其它状态和/或安全参数。这一点在2004年5月17日提交的共同未决的美国专利申请序列号10/847185中有更充分的阐述，在此引入作为参考。此外，这样的传感器的安装的完整性是关键的并且需要比上述提到的允许插入外部塑料或金属的指示“封条”或螺栓栅栏的传统“封条”来保护集装箱门的门搭扣机制更成熟的监视系统。
除上面提到的之外，通过门移动监视集装箱的完整性可能相对复杂。尽管集装箱在结构上合理地构造并携带很重的负载，包括单个集装箱以及依靠集装箱相互堆叠，每个集装箱还被设计成调节横向的负载来调节动态应力及内部移动，(尤其是)在海洋运输中，这种应力和移动在集装箱的航运中常常遇到。目前用于典型的集装箱的ISO标准由于横向负载可以允许纵轴上门板彼此间的移动最多为40毫米。因此，基于保持两个集装箱门之间的物理接口的相互紧密关系的安全方法一般是不可行的。来自其它堆叠在集装箱上的结构应力，以及船体运动等等，将引起集装箱的扭曲和集装箱门之间的相对垂直移动。这被称作“变形”。然而，该相对垂直移动将通常不会转化为门之间明显的的水平分离。
因此提供这样一种方法和系统是有利的，其用于：(i)以经济合算的、始终有效而可靠的方式，监视集装箱的门相对于另一个集装箱区域的移动；(ii)为集装箱中的其它安全传感器提供一个数据通路以检测其它的侵入方法或潜在的危险或违法货物到外界接收器；以及(iii)为了安全和物流效率同时提供一种用于追踪集装箱运输的装置。
发明内容
本发明涉及一种用于有效及可靠地监视集装箱的完整性以维护其安全的方法和系统。更特别地，本发明一方面包括一种用于监视具有至少一个门的集装箱完整性的传感器系统，该系统包括传感器外壳，紧固在集装箱中可以监视至少一个门的位置，和传感器，紧固于外壳内用于检测集装箱至少一个门相对于另一个区域的接近度，并提供传感器数据。数据解释设备设置在集装箱内部与传感器相通以解释传感器数据，并提供发射机将检测到的接近度的信息传输到集装箱外部位置。
另一方面，上述传感器外壳的一个实施方式紧固在集装箱的至少一个门里。在一个实施方式中，传感器外壳整体成形设置在集装箱的至少一个门里。
又一方面，上述系统的一个实施方式包括集装箱，该集装箱具有与至少一个门相邻的第二个门、紧固在至少一个门里的传感器外壳、和紧固在外壳内适于检测至少一个门相对于第二个门的接近度以提供传感器数据的传感器。
还一方面，上述系统的一个实施方式包括对射频不透明的且构造有孔的集装箱，此孔用于接收传感器外壳的一部分，以便安装时该外壳的一部分暴露在集装箱的外部，便于接收和发送射频信号。该系统的发射机紧固在外壳的适当位置，通过孔传输关于检测到的接近度的警报、警告和/或其它信息到集装箱外部位置。在该实施方式中，传感器外壳可包括垫圈，该垫圈围绕着孔延伸以用于外壳相对于孔处的密封接合。上述系统的更多的实施方式包括了具有簧片开关的传感器、霍尔效应传感器、或者另一种接近度传感器。在优选实施方式中，利用了与环形磁铁结合的霍尔效应传感器。
但本发明的另一实施方式包括紧固在集装箱的至少一个门内的传感器外壳，集装箱的至少一个门包括在其中形成的孔，该孔适于接收穿过其中的外壳的一部分，数据解释设备设置在外壳内部，发射机设置在外壳内部通过形成于其中的孔将信息传输到集装箱的外部位置。
此外，本发明的另一个实施方式包括带有传感器盘的集装箱，传感器包括霍尔效应传感器，传感器外壳紧固在至少一个门上，霍尔效应传感器和传感器盘设置在集装箱内，在机能上相互作用以监视至少一个门的位置。
另一方面，本发明的一实施方式包括制造集装箱的方法，该类集装箱带有至少一个能够监视其完整性破口的门。该方法包括提供具有传感器、传感器外壳、数据解释设备和发射机的传感器系统，从结构上控制传感器外壳在监视集装箱内某一位置以监视至少一个门的位置。传感器被紧固在外壳内用于检测集装箱的至少一个门相对于其另一个区域的接近度以提供传感器数据，集装箱内的数据解释设备与传感器通信以解释传感器数据。最后，在集装箱中提供发射机将关于检测到的接近度的信息传输到集装箱的外部位置。
另一实施方式中，该方法还包括霍尔效应传感器的使用，接近度检测包括测量集装箱的至少一个门与另一个区域之间的霍尔效应的步骤。在一实施方式中，霍尔效应传感器与环形磁体结合。
另一实施方式中，该方法包括紧固传感器外壳在集装箱的至少一个门里，在集装箱至少一个门的适当位置形成孔以通过它接收外壳的一部分，紧固数据解释设备在外壳内，且紧固发射机在外壳内适当位置，发射机经在集装箱形成的孔将信息传送到集装箱的外部位置。
在另一实施方式中，该方法包括使用霍尔效应传感器，紧固外壳在至少一个门中，和紧固传感器盘位于集装箱内使得霍尔效应传感器和传感器盘机能上相互作用来监视至少一个门的位置。
已发现以下所阐明，示出和描述的这类集装箱安全设备可安装在集装箱内和/或与集装箱集成构造以有效地监视集装箱的完整性和环境以及它的内容。如下面将要详细定义的，根据本发明原理的设备被构造用于如集装箱门的集装箱预定部分以监视门的位置。
附图说明
参照下面结合附图对本发明实施方式的详细说明，可更全面地理解本发明实施方式，其中：
图1A是根据本发明的一个实施例的系统组件间进行通信的示意图；
图1B是示例供应链的示意图；
图2A是根据本发明一个实施例的设备的示意图；
图2B是根据本发明一个实施例的设备的第一个透视图；
图2C是图2B中设备结构一个方面的设备部分放大透视图；
图2D是从图2B所示的相对面看的设备的透视图；
图2E是图2B中的设备的底部平面图；
图2F是图2B中的设备的前正视图；
图2G是从图2F中的G-G线的设备提取的侧剖视图；
图2H是图2G指定部分的放大的侧剖视图；
图2I是沿着图2E中的I-I线的设备的侧剖视图；
图2J是图2I指定的区域的放大的侧剖视图；
图3是图2A中的设备的拆分的装配图；
图4是根据本发明的原理的一个实施例，安装在集装箱中的在图2B示出的设备的透视图；
图5是示例图2B的设备安装的集装箱区域和与传感器相对安装的门闩盘的后透视图；
图6A是在图4和5示例的集装箱一部分的放大的前部示图；
图6B是沿着图6A的B-B线的集装箱部件的侧剖面图；
图6C是安装在图6B指定的集装箱部分的、图2B中设备的放大部分；
图6D是沿着图6A的D-D线提取的集装箱部件的顶部剖视图；
图7A是根据本发明一个实施例的读卡器的示意图；
图7B是根据本发明原理的读卡器的示意图；
图8是根据本发明一个实施例的图1A中系统的第一种应用情况；
图9是根据本发明一个实施例的图1A中系统的第二个应用情况；
图10是根据本发明一个实施例的图1A中系统的第三个应用情况；
图11是根据本发明一个实施例的图1A中系统的第四个应用情况；
图12是示例保护集装箱过程的示意图；和
图13是示例集装箱-安全-检测过程的示意图；
具体实施方式
下面阐述、示出和描述的集装箱安全装置可构造在集装箱中以保护集装箱，该装置用于有效监视集装箱和它的完整性、状况和其内容。如以下详细叙述的，依照本发明原理的装置被构造位于集装箱预定部分内。
图1A是依照本发明原理的系统组件之间通信的示意图。系统包括设备12，至少一种读卡器16，服务器15和软件中枢17。设备12保证在集装箱10被保护之前集装箱10未出现未探测到的破口。读卡器16保护和追踪集装箱10。每一个读卡器16包括软件或硬件，以与如调制解调器之类的服务器15通信，服务器通过例如，GSM或CDMA网络发送数据，或通过电缆将数据下载到PC上，该PC通过互联网将数据发送到服务器15。将数据从读卡器16发送到服务器15的各种常规方式可在读卡器16中或作为一个独立的装置实现。读卡器16可构造为手持读卡器16(A)、移动读卡器16(B)、或固定读卡器16(C)。手持读卡器16(A)可能，例如与移动电话、个人数字助理或膝上电脑一起操作。移动读卡器16(B)基本上是具有GPS接口的固定读卡器，典型地在移动装置(如，使用现存GPS、AIS或相似定位系统的卡车、火车或船舶)中使用以与手持读卡器16(A)相似的方式来保护，追踪和确定集装箱的完整性。在固定装置如港口或船码头中，固定读卡器16(C)典型地安装在起重机或门上。读卡器16主要作为设备12和服务器15之间的中继站。
服务器15保存安全事务详细资料的记录，资料如门事件(如，安全破口、集装箱安全检测、装载和卸载集装箱)、位置以及任何附加的所需传感器信息(如温度、移动、放射性)。服务器15与软件中枢17一起可由经授权的单位操作以确定集装箱10的最新位置，对任何数量的集装箱进行完整性询问，或完成其它管理活动。
设备12经短距离无线电接口如使用直接序列扩频原理的无线电接口与读卡器16通信。无线电接口可能使用如蓝牙或任何其它在工业、科学和医药(ISM)行业中免费许可的、运行在如2.4GHz左右频带的短距离的低功率无线电系统。由于特殊解决方案的需要，可提供相关的无线电射程如高达100m的无线电射程。
读卡器16经网络13，如使用TCP/IP的网络，使用任何合适技术与服务器15通信，这些技术如全球移动电信系统(UMTS)、移动通信全球系统(GSM)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、太平洋数字蜂窝系统(PDC)、宽带局域网(WLAN)、局域网(LAN)、卫星通信系统、自动识别系统(AIS)或Mobitex。服务器15使用任何合适的有线或无线技术与软件中枢17通信。注意该系统的关键作用是一接收到来自读卡器的合适请求就发布加密的警备密钥。这些在上面提到的共同未决的美国申请号为10/667282中有更详细的阐述，图示及描述，这里引用作为参考。软件中枢17适于经服务器15、读卡器16和设备12支持实时监视集装箱的服务，如追踪和警报。服务器15和/或软件中枢17适合保存如识别信息，追踪信息，门事件和其它通过设备12和连接到设备12的任何附加外围传感器发送的其它数据。软件中枢17可允许获授权方经由用户接口如互联网访问存储的数据。
参照附图1B，示出了从节点(A)到(I)的一个示范性供应链的流程2。现在首先参照节点(A)，由托运人或其它人将集装箱10装满货物。在节点(B)，被装载的集装箱经过高速或铁路运输被运到装载港口。在节点(C)，集装箱被运送到如海运码头的装载港口。
在节点(D)，集装箱被装载到搬运器操作的船上。在节点(E)，集装箱被搬运器运送到卸货港口。在节点(F)，集装箱从船上卸下来。接着在节点(F)的卸货，在节点(G)集装箱被装载到卡车上并闸在卸货港口外面。在节点(H)，以与节点(B)相似的方式经陆地将集装箱运到目标地点。在节点(I)，一到达目标地点，集装箱就被收件人卸下来。
对本领域技术人员来说显而易见的是，在流程2的节点内有很多次集装箱的安全受损而没有直观的或其它的常规检测。另外，当集装箱的内容物被卸下时直到节点(H)在流程2中牵涉到的任何一方完全不知道集装箱内容物的状态。
图2A是装置设备12的方块图。设备12包括天线20、RF/基带单元21、微处理器(MCU)22、存储器24、和传感器150。设备12也可包括接口28以用于连接附加的传感器来监视集装箱或其内容的各种内部状态，如温度、震动、放射性、气体检测和移动。设备12也可包括可选的电源26(如电池)；然而，设备12也可利用其它可分离或远端配置的电源配置。当电源26包括电池时(如这里示出的)，设备12中的电源26可通过降低由于集箱10内部的电源26引起的温度波动的影响而帮助延长电池寿命。在集装箱10内电源26的存在是有利的，因为可损害或破坏电源26的能力降低了。设备12也可选择性地包括连接器用于直接与读卡器16连接。例如，连接器可位于集装箱10的外壁以被读卡器16访问。读卡器16经电缆或其它直接接口接通连接以便下载来自设备12的信息。
依然参照图2A，可选的传感器包含在设备12的制造中。虽然在设备12的方块图中没有特别示出，但是如光传感器或温度传感器的可选传感器可直接装配在设备12中。相对于光传感器，提供给设备12以直接检测相对那里的光变化能力的灯管的内容将在下面详细描述。同样的，温度指示器的使用在某些应用中被认为是有利的，且它也可以直接集成在设备12中。
依然参照图2A，微处理器22(装备有内部存储器)分辨来自传感器150的事件，包括例如集装箱警报或解除警报指令和集装箱安全检测。分辨出的门事件也包括损害集装箱10的内容物的安全破口，如在集装箱10被保护之前门打开了。事件可能具有时间标记且存储在存储器24中以便发送给读卡器16。事件可能会立刻、周期性地或响应来自读卡器16的询问而被发送出去。这里示出的传感器150属于那种对接近度变化较为灵敏的传感器，虽然它也可能例如是检测两个表面之间的相对运动的任何其它适当类型的传感器。因此这里使用的术语传感器包括但不局限于这些其它的传感器种类。
提供天线20与读卡器16交换数据。特别地，可交换如状态和控制数据的各种信息。微处理器22可采用唯一识别集装箱10的码来编程。码可能是如国际标准组织(IS0)集装箱识别码。微处理器22也可存储如提货单(B/L)、机械封条号、具有时间戳的读卡器识别信息等之类的其它物流数据。物流文件生成以使得警报和追踪历史与门和其它传感器事件一起恢复。码也可从设备12发送到读卡器16以进行识别。RF/基带单元21将微处理器信号从基带变换为射频以发送给读卡器16。
设备12可通过天线20接收来自读卡器16的完整性询问。响应该完整性询问，微处理器22接着访问存储器来提取例如门事件，温度读数，安全破口或其它存储的信息以将提取的信息转发给读卡器16。读卡器16也可将装备或解除装备指令发送给设备12。当集装箱10由读卡器16保护时，传感器150检测到集装箱被保护之后的某些运动和/或其它事件时，设备12的MCU22被编程发出可听或可视的警报。设备12也可将安全破口记录在存储器24中以发送给读卡器16。如果读卡器16发送给设备12解除装备指令，微处理器22可被编程为停止记录门事件或者从传感器150或其它连接到设备12的传感器接收信号。
微处理器22也可被编程为对电源26执行能源管理技术以避免任何不必要的能源消耗。特别地，一个选择是对应于设备12中组件的激活，经天线20规定一个或多个时间窗用来交换数据。在规定的时间窗外面，设备12可设定进入睡眠方式而避免不必要的能源消耗。这样的睡眠方式可解决设备操作时间的有效部分，结果设备12可在不需要电池替换的情况下运行几年。
特别地，根据本发明，设备12采用“睡眠”模式来实现电源26的节约使用。在睡眠模式，设备12的电路的一部分被关掉。例如，除了传感器150和测量睡眠时间周期tsleep的时间测量单元(如，微处理器22中的计数器)之外可能所有电路都关掉。在典型实施例中，当睡眠时间周期已期满或传感器150检测到门事件时，设备12的其余的电路通电。
当设备12从读卡器16接收信号时，设备12按需要的时间长度保持与读卡器16通信。如果设备12没有从读卡器16接收信号，设备12将仅按必要的时间长度保持活跃以确保在被称为无线电信号时间周期或睡眠“周期”(“tsniff”)内没有信号存在。
一旦tsniff到达，除了时间测量单元和传感器150之外，设备12再次被断电，时间测量单元和传感器150可在门事件发生或另一个睡眠时间周期期满之后再次唤醒设备12。
在一个典型实施例中，读卡器信号时间周期比睡眠时间周期要短(如，低几个数量级)以使得设备的寿命相对于“一直打开”的情况而因此得以延长(几个数量级)。
睡眠时间周期和读卡器信号时间周期(循环时间)的和给出了设备12和读卡器16必须到达的最低的时间限制，从而确保读卡器16知道设备12的存在。相关时间周期被称为通过时间(“tpass”)。
然而，通过时间(“tpass”)通常由特殊情况来规定。通过时间在某些情况下可能非常长(如，当货运集装箱上的设备12正与运送集装箱10的卡车头或底盘上的读卡器16通信时，为多个小时)或在其它情况下非常短(如，当集装箱10上的设备12正以高速经过固定读卡器16(C)时，为几分之一秒)。对于所有应用，典型的是每一个设备12都会在它的寿命期间有时处于较大的通过时间和有时处于较小的通过时间。
因此睡眠时间周期通常要被选择以使得睡眠时间周期与最短的可想象通过时间(“tpass，min”)兼容。换句话说，应根据设备的每个操作情况来满足关系式tsleep≤tpass，min-tsniff。根据设备的特殊情况以动态的方式来分配睡眠时间周期。
读卡器16一与设备12通信，读卡器16就根据读卡器16的位置和功能、来自设备12的数据或读卡器16可获得的其它信息来重新编程设备12的睡眠时间周期。
例如，如果使用升降机、跨车或其它合适的工具将配备有设备12的集装箱10装载到卡车上，所述合适的工具备有读卡器16，但是卡车和火车没有配备任何读卡器16。预计卡车将以较高速度行使经过港口的出口或集装箱仓库的固定读卡器16(C)。因此，工具上的读卡器16(C)需要编程设备12使用短的睡眠时间周期(如，-0.5秒)。
以上列出的观点的另一个分支是，根据那种情况，读卡器16将睡眠周期序列编程进设备12。例如，当集装箱10被装载在船上时，当船在海上时可能仅仅一个小时唤醒一次设备12就足够了。然而，一旦船就要到达目的港口，就可能需要较短的睡眠周期以确保上载集装箱10的起重机上的读卡器16能与设备12建立联系。在船上上载集装箱10的起重机上的读卡器16可将设备12编程为如下：首先，在三天内每一个小时唤醒一次，接着每十秒唤醒一次。
在另一种情况中，读卡器16和设备12一起在移动，可根据地理位置来修改睡眠时间周期。例如，假定集装箱10上的设备12和拖集装箱的卡车的读卡器16在集装箱被拖动时经常互相通信。只要集装箱10离它的目的地足够远，读卡器16就编程设备12睡眠延长间隔(如，一个小时)。当读卡器16装备有全球定位系统(GPS)接收器或其它定位设备时，读卡器可确定集装箱什么时间到达它的目的地。一旦集装箱接近它的目的地，读卡器16可编程设备12较频繁唤醒(如，每秒)。
结合前述对卡车运输运送集装箱或使用海路、铁路或空运输其它货物时，参照设备12所解释的上述能源管理方法，本领域技术人员可以理解，和库存管理和供应链条管理一样，上述能源管理方法也可被应用到例如货运动物、识别公路交通工具收费和偷窃保护中。
现在参照图2B，示出了设备12的第一个透视图。设备12包括传感器外壳25，该传感器外壳包括数据单元100(未示出)和延伸出其外部的天线部分104。外壳25的结构特别适合安装在集装箱10的内部，集装箱以下面更详细描述的方式进行构造或修改。图2B的外壳用于更好地参照说明本发明各种实施例。
现在参照图2C，如这里示出的外壳25的特别实施例包括填充孔126以接收填充材料如纯聚亚安酯，来保障和保护外壳25内包含的所有电子设备和组件。纯聚亚安酯也利于使用集成的光传感器。同外壳25的实际形状一样，填充孔126的位置当然可以变化。应当认识到外壳25中的组件的填充物是为了保护不受包括在温度和湿度、盐水、雾等方面的宽范围变化的快速联合运输环境的影响。
现在参照图2D，示出了从图2B所示的相对面看的外壳25的透视图。在图2D示出的外壳25示出了D-Sub连接器形式的接口28。示出D-Sub连接器帽子128同样连接到外壳25以在D-Sub连接器不使用时保护它。包含了接口28的D-Sub连接器允许连接到集装箱内的其它传感器。这些传感器可包括拱形传感器、雷达、声音震动传感器、烟传感器和水传感器。水传感器准许检测在切割钢铁中使用的水切割设备。这里重要的因素是系统保持更新以检测常规集装箱的所有六个面的完整性。
依然参照图2D，示出了灯管130的末端，这将在下面进行详细描述。结合本发明的原理，传感器外壳部分132被示出延伸出表面134以能够检测选择移动。外壳25的位置和传感器区132的方位在下面进行更详细的描述。
现在参照图2E，示出了外壳的底部平面图。示出天线区104和传感器区132延伸到了中央主体区域136的外部。本发明实施例的中央主体区域136一般是矩形的。天线区104、传感器区132和主体区域136的形状、大小和相对比例当然可以根据本发明原理变化。
现在参照图2F，示出了D-Sub帽从那里延伸出去的外壳25的前正视图。一对装配孔138和139被同样示出，孔适合接收其中有螺纹的紧固件以装配外壳25，这将在下面进行详细描述。
现在参照图2G，示出了显示出其装配结构的外壳25的侧剖面正视图。外壳25包括电池26，在那里电池26放置在临近印刷电路板主卡140的地方，这将在下面进行详细描述。卡140的外面是天线区104，其中配置天线20。
现在参照图2H，外壳25的天线区104内的天线20的配置被放大且更清晰显示出来。示出使用胶带142将天线20放置在天线区104中。示出天线电缆144从天线20后部延伸到卡140。
现在返回图2G，相对于天线20的外壳25一边是传感器区132。在本发明中，其中安装了具有传感器轴150A的Hall效应传感器150，这将在下面进行详细描述。但是，注意所示Hall效应传感器的使用仅仅是为了说明方便，因为根据本发明的原理也可采用其它类型的传感器。如这里描述的，参照Hall效应传感器为了描述本发明的一个实施例且不意味着是对相对于本发明的精神和范围的任何方面的限制。例如，现在有各种工业上使用的接近度传感器使用不同技术来检测目标相对于另一目标的接近度，如这里所进一步引用的。
现在参照图2I，给出了图2G示出的外壳25的相对面的本发明外壳25的侧剖面正视图。在本图例中，电池26同样放置在天线区104和传感器150之间。
现在参照图2J，示出了图2I中的传感器150的放大图。这个特殊实施例中的传感器150所示包括Hall效应传感器卡152、环形磁铁154、铁核156、传感器电缆158、铁片160和塑料定位部分162。从磁铁的角度来说，铁核156优选由相同的材料制造。这方面的重要是由于集装箱尤其是集装箱门使用的钢铁类型有很多。从集装箱到集装箱材料是变化的，所以在铁核156具有一致性时是有明显优势的，可提供传感器150的一致性和灵敏度。注意，上述铁核结合环形磁铁154提供一个通量分布图，它是相当强的，允许更高程度的通量分布图线性，灵敏性和可靠性。这种特殊装配不仅仅适应上述的从集装箱到集装箱的材料变化，还适应上述集装箱的堆积。如叙述的，联合运输货物集装箱经常一个在另一个上面堆叠以这样的方式向其传递扭应力。在装船期间在集装箱上面的负荷和/或运输集装箱的容器的移动下扭动的集装箱会显示出可被传感器150充分辨别出的移动。在本发明中，传感器150检测由一个集装箱门到另一个集装箱门之间相对移动导致的通量分布图的变化。使用这样的装配不应当检测到由于挤压门之间产生的相对移动，移动主要显示在垂直移动，相对而言垂直排列的门之间的任何水平转移是微小的。以这种方式，仅仅是破坏集装箱完整性的门的移动是可检测的，使得本发明的有效性和可靠性最大。
现在参照图3，显示了图2B的设备的拆分装配图，其中外壳25由两个外壳部分构成。在这个特殊实施例中，外壳25可由塑料构成，所示第一个塑料壳背面201面对塑料壳门边202。
仍参照图3，外壳25的相对半边201和202在一个实施例中各自在上述填充操作之后通过摩擦焊接或相似方法焊接在一起。填充操作保护其中各种组件，组件包括与卡140邻近的由天线带142保护的天线20。天线电缆144将天线20与卡140连接在一起。电池26安装在远离天线20的卡140的相对一边，塑料定位部分162和铁核156相对于铁片160和环形磁铁154装配。Hall效应传感器卡同样与环形磁铁154成一直线放置。灯管130位于套背部201向外延伸以通过形成于其表面的孔131。灯管130优选地使用透明塑料材料制造，其中在卡140处光可传到光传感器(如表面放置，未示出)。以这种方式，依照本发明原理检测出集装箱内显示完整性破口的光的存在。
现在参照图4，示出了包含右门240和左门242的集装箱10的局部透视图。示出外壳25沿着右门240的上部安装在右门240中。图中门240以框图形式示出提供其中安装外壳25的透明图。具有向外延伸的天线区104的外壳25的安装可由安装部件244完成。在本发明中，安装部件244由通常采用内部形成螺纹孔的U型结构来构造。以这种方式，螺纹紧固件可通过外壳25的孔138和139延伸，如图2F所示用于安全安装外壳25在集装箱10中。包括直立的斜槽或栅栏的凸橼250焊接到自门242向外延伸的门闩盘252上。
凸橼250用来保护外壳25不受嵌入物等的损坏的可能性。进一步注意，图4中的门240中的外壳25的特殊安装仅仅是依照本发明原理的安装技术的一个实施例。然而，这种特殊的安装技术确实易于使用上面提到的Hall效应传感器以确定门240和242或其它金属表面如门框之间的任何相对移动。
现在参照图5，示出了图4中的门240和242的后部透视图。在图中示出门闩盘252从门242的后部适当的位置向外延伸以覆盖外壳25。门闩盘252的存在也提供一个与上述Hall效应传感器150相互作用的表面。在那种情况下，如从集装箱外部看到的，门闩盘252附着在右门240内部。门闩盘252的长度足够长以允许它作为一个杠杆，使得在没有产生门闩盘252和Hall效应传感器之间增加距离的、可检测的移动的情况下，不可能同时打开两个门或首先打开左门。
现在参照图6A-6D，示出了本发明的原理的四个示图。图6A示出了集装箱10中的门240中外壳25安装的前正视图。在门240中示出的位置构造孔230以使得外壳25中的天线区104外露，外露为了天线与集装箱10外部位置通信。
图6B是沿着图6A的线B-B的侧剖面图，示例了外壳25在其中安全安装。可看到外壳25的位置是在构造柱的网络区，其中孔230是在对于集装箱没有有害构造隐含的情况下形成的。在那种情况下，孔230适合外壳25的天线区104且适合合成橡胶垫圈260，合成橡胶垫圈以密封到那里的方式来提供附近的安全性。
现在参照图6C，示出了结合本发明原理在天线区104配置外部的天线20与集装箱10的外部通信。
现在参照6D，示出了沿图6A的线D-D的图6A的集装箱门240的底平面剖面图。在这个图中，示出外壳25由U型安装部件244安全安装。
在运转中，上述本发明的实施例允许检测运送集装箱10的门之间的相对水平或开口移动。如上所述，也注意Hall效应传感器150仅仅是依照本发明原理使用的传感器中的一种。例如，可结合另一种模拟磁通量向量(数量和方向)传感器。同样地，期待内部磁体和位于门柱的第二个磁体的Reed开关和平衡系统。如以上所示和所述的，当传感器和被测物体之间分离，如集装箱上的门彼此远离时，Hall效应传感器测量磁向量域变化。磁向量域传感器可直接从永久磁体中检测磁域，它的数量和方向。被测量的磁域或通量相对于铁材料的距离变化，因此相对于以上所述的门闩盘252，如这里所述的安装Hall效应传感器150的方式可提供一种测量接近度的非常可靠的方法。
本发明的Hall效应传感器采用通量分布图很强的环形磁体，允许更高程度的通量分布图线性，灵敏性和可靠性。以这种方式，传感器从物体和磁铁检测组合磁域。在这里，由于以上所述的集装箱门之间彼此分离使得通量分布图变化导致电流，电压或电阻的变化，因此产生移动信号指示。这种分离移动沿着图2J和2G的传感器轴150A发生。本发明的传感器识别沿着传感器轴150A的移动和如箭头150B显示的、通常与150A垂直的移动。正常的集装箱挤压或类似的情况导致箭头150B方向上的相对移动发生且这样的移动一般不显示破口。基于这个原因，传感器150被设计用来检测沿着轴150A的移动。还可意识到，在集装箱10的门的铰链处的非常小的移动在这里所示的两个门的交叉区域处被放大。以这种方式，本发明的传感器能检测出门的相当小的开口，因此可比别的可能的方案提供更高级的可靠性和集装箱完整性监视。也应当认识到结合铁核156(图3)使用环形磁体通过传感器可提供超高的和更线性的磁通量来将传感器的动态范围提高，以使本系统更为有效，并且在生产装配传感器的过程中有好的容限。
虽然上述实施例被示出作为包括至少一个传感器和用于与读卡器通信的天线20的单个单元，但是本发明也可实现为几个单元。例如，光，温度，放射性等传感器可位于集装箱10内的任何地方。传感器提取读数并将读数经蓝牙或任何短距离通信系统发送到天线单元，天线单元转发读数或其它信息给读卡器16。传感器可以在远端与天线单元分离。另外，上述实施例示例了包括确定是否发生安全破口的传感器150的设备12。然而，代替或除传感器150之外，可采用各种传感器来确定安全破口。例如，上述灯管130可检测集装箱10内的光的波动。如果光超出了预定的限度，那么就确定发出安全警告，以指示可能发生破口。类似的可以采用温度传感器，放射性传感器，可燃气体传感器等。
设备12也触发集装箱10的物理锁定。例如，当读卡器16经安全指令保护装船的集装箱10的内容时，微处理器22可通过激励电磁门锁或其它这样的物理锁定装置来启动集装箱10的锁定。一旦经安全指令保护集装箱，集装箱10被物理锁定以阻止偷窃或毁坏。
参考以上，设备12也可与位于集装箱10中的多个其他传感器相耦合。接着设备12可用来接收来自传感器的、使警告和/或警报成为必要的状态。例如放射性传感器可根据检测放置在集装箱10中的放射性材料的存在，而产生警报信号。相似地，一个或多个光传感器可被配置在集装箱10中，来检测光的存在，光可指示集装箱表面的物理渗透而允许外面的光渗透到其中，由此指示安全破口。依照本发明原理，可结合设备12采用这些和其它的传感器。
参考以上说明这样一个事实，未来的集装箱可能使用非铁材料制造，由此集装箱是对射频透明的。在这种情况下，除了这里所述的那些以外，可依照本发明原理采用多种其它类型的传感器。同样的，由聚碳酸酯组成的集装箱不需要使用孔在一个位置放置天线用来向集装箱的外部进行发送。具有对射频透明的集装箱的壁，孔一般是不必要的。同样的，传感器外壳可被设计成各种结构，其中这样的孔与发射机部分集成在一起不受尺寸和形状限制。
如图7A所示出的，读卡器16包括短距离天线30、微处理器36、存储器38和电源40。参照图2A如以上所述的，短距离天线30实现与设备12进行无线短距离、低功率通信链接。读卡器16包括一个设备或单独附加到一个设备，该设备实现到远端集装箱监视系统(如根据GSM，CDMA，PDC或DAMPS无线通信标准或使用有线LAN或无线局域网WLAN，Mobitex，GPRS，UMTS)的链接。本领域技术人员可理解任何这些标准对本发明是没有约束的。且另外可获得的无线通信标准也可应用到读卡器16的长距离无线通信中。例如也包括在陆地移动通信不可获取时的卫星数据通信标准，如：Inmarsat，Iridium，Project 21，Odyssey，Globalstar，ECCO，Ellipso，Tritium，Teledesic，Spaceway，Orbcom，AceS，Thuraya或Aries。
读卡器16可包括或附属于卫星定位单元34，用于定位装载集装箱10的交通工具。例如，读卡器16可能是安装到卡车、船或铁路车的移动读卡器16(B)。提供定位单元34在不需要集装箱10的追踪和定位的情况下是可选的或是不必要的。例如，固定读卡器16(C)的位置是已知的；因此，卫星定位信息是不需要的。一种定位的方法是使用卫星定位系统(如，GPS，GNSS，or GLONASS)。另一种方法采用移动通信网络定位读卡器16。这里，一些定位技术完全基于移动通信网(如，EOTD)以及其他一些依靠基于卫星和移动通信网组合定位技术(如，Assisted GPS)。
读卡器16中的微处理器36和存储器38与上述远端监视系统一样允许读卡器16和设备12之间的数据交换控制且允许存储这样的交换数据。读卡器16的组件运行时的必要能源通过电源40提供。
图7B是依照本发明原理的手持读卡器16(A)的图表。所示手持读卡器16(A)与移动电话16(A1)分离。手持读卡器16(A)经例如短距离直接序列扩频无线电接口与设备12通信。一旦手持读卡器16(A)和设备12彼此处于近距离(如，＜100m)，设备12和手持读卡器16(A)可以互相通信。手持读卡器16(A)经与设备12通信，被用于电子保障或解除集装箱的警报。手持读卡器16(A)也可用于获得来自设备12的附加信息如来自集装箱10内的附加传感器的信息或来自传感器150的读数。
附图7B示出的手持读卡器16(A)适于和示出的移动电话16(A1)或PDA连接。然而，如本领域技术人员将会意识到的，手持读卡器16(A)可能是一个独立的单元或适合与如个人数字助理、掌上或膝上电脑。读卡器16从移动电话获得能源并利用蓝牙或其他相似接口与移动电话通信。
现在描述设备12和读卡器16应用的另外的情况。在参照读卡器16(B)连接和分离为不同的运送和被传送单元的范围内，本发明覆盖任何可分辨的连接物(如，磁安装，使用螺孔、横杆、吊钩、焊接、Snap-on的机械安装，进而任何种电子可完成的连接如电磁体、或者可逆化学固定设备如胶带、透明胶带、胶水、浆糊)。
图8示出了设备12和读卡器16的第一个应用情况。如图8所示的，涉及公路运输的一个选择是将读卡器16固定到门或运输仓库或沿着供应链的任何地方。在这种情况下，当卡车驶出海域拖起集装箱10时，读卡器16容易与集装箱10中的设备12通信。另一个选择是，如上所述读卡器16是手持读卡器16(A)，接着当卡车离开时扫描设备12或在监视集装箱10期间在卡车舱中携带手持读卡器。
图9示出了相关铁路运输的设备12和读卡器16的第二个应用的情况。特别地，图9示出了第一个例子，这里沿着对应于短距离无线通信的铁路线将读卡器16附着固定在这些位于读卡器16延伸区域的集装箱上。接着读卡器16可与铁路线上运输的集装箱10中的任何的或所有的设备12进行近距离通信。
如图10所示，相同的原理应用到对应集装箱监视组件的第三个应用。这里，对于在海运过程中每一个被识别，追踪或监视的集装箱，必须在与集装箱10连接的设备12的范围内提供读卡器16。第一个选择可根据无线通信单元的连接方案修订装载方案。可选地，在集装箱船上的读卡器16的分布由根据其它约束和参数确定的装载方案来确定。此外，监视集装箱所用的读卡器16的灵活安装/拆除可避免操作者产生税收的任何固定资产花费。换句话说，一旦不再需要集装箱的监视，读卡器16容易从集装箱船上拆下来，且可用在不同的集装箱或其他任何运输设备上。读卡器16也可连接在船运容器经常使用的基于VHF通信的AIS或Inmartsat卫星。
发明的监视组件的上述应用已参照长距离全球的、区域性的或本地的、运输进行了描述，下面参照图7说明受限的区域内的应用。
特别地，在受限区域内短距离和长距离无线通信的分离应用到所有运载工具和设备12，设备12在如集装箱终端、集装箱港口或者制造点的受限区域内以任何方式处理集装箱10。受限区域包括这些终端和任何装卸工具的进门和出门，装卸工具诸如顶装载机、侧装载机、堆码机、移动式集装箱吊运车、拖车、起重机、叉式搬运机等。
典型地，不能仅仅使用一个读卡器16搜索特定的集装箱；相反，多个读卡器16分布在终端上，每次集装箱10被如起重机或者堆垛机处理时，这些读卡器接收状态和控制信息。换句话说，当集装箱经过读卡器16时，该事件用于更新相关的状态和控制信息。
图12示出了安全处理的流程图，如以上引用的美国申请序列号为10/667,282所阐明的。首先，在步骤800，读卡器16询问来自设备12的识别信号。在步骤802，设备12将识别信号发送给读卡器16。在步骤804，读卡器16选择集装箱10以进行保护。在步骤806，读卡器16发送请求给服务器15。在步骤808，服务器15生成安全密钥并使用加密码来加密该安全密钥。在步骤810，加密过的安全密钥经读卡器16发送给设备12，以保障集装箱10的安全。在步骤812，安全密钥被解密并存储在设备12中。启动相似的过程可解除集装箱10的安全警报。每次当集装箱10经过读卡器16的范围时，可被自动确保安全，或者用户可确保或解除特殊选择的集装箱10的安全。
图13示出了安全-检测过程。在步骤900，读卡器16发送质询给可疑的集装箱10。在步骤902，集装箱10的设备12使用安全密钥和加密码生成响应。在步骤904，该响应从设备12被发送到读卡器16。在步骤906，读卡器16也发送质询给服务器15。发往服务器15和设备12的质询大概同时或在间隔点上及时被发送出去。分别在步骤908和910，服务器15使用安全密钥和加密码生成并发送响应给读卡器16。在步骤912，读卡器16确定响应是否相等。如果响应相等，那么集装箱10的安全得到保障。如果响应不相等，那么集装箱10的安全破口(如，门事件)已经发生。与警报和解除警报过程相似，当集装箱10经过读卡器16的范围或用户在运输过程中的任何时间启动安全检测时，自动执行安全检测。
注意，被采用了加密技术的、本质上必需的网络访问的系统的原始结构完全确认CSD的正确安全状态。使用相同的密钥确认CSD处于警报或不处于警报状态。在另一个实施例中使用PKI(公开密钥基础设施)。这里使用公开和私密密钥来确认CSD和它的状态。在不参照是否得到网络连接的情况下实现该功能。对称与非对称密钥的方法对本领域技术人员来说是公知的，这里引用作为参考。
虽然本发明的实施例在附图中被示出且在前述的详细说明中进行了描述，理解本发明并不限于所公开的实施例，但在不偏离下面的权利要求所定义的本发明的情况下能够进行很多的重新排列和修改。

Claims (36)

1.一种监视集装箱(10)完整性的传感器系统，所述集装箱(10)特别适合于该系统且具有至少两个门，该系统包括：
传感器外壳(25)，固定在集装箱(10)中某一位置以监视第一个门(240)的位置；
传感器(150)，固定在外壳内用于检测集装箱(10)的第一个门(240)相对于集装箱(10)的另一个区域的接近度并提供传感器数据；
数据解释设备(12)，放置在集装箱(10)的内部，并与传感器通信用于解释传感器数据；
发射机，能够相互操作地连接到数据解释设备(12)，将检测到的接近度的信息传输到集装箱(10)外部位置；和
其中集装箱(10)包括与第一个门(240)相邻的第二个门(242)和门闩盘(252)，该门闩盘(252)从第二个门(242)向外部延伸以与传感器(150)相互作用；以及盘附着在所述集装箱的第二个门上，其中所述传感器被配置成测量所述传感器和所述盘之间的接近度，并且其中所述盘从所述第二个门的后部适当位置伸出来并被配置成当所述第一个门和第二个门处于关闭位置时用于限制所述第二个门的移动。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器外壳(25)固定在集装箱(10)的第一个门(240)中。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述传感器外壳(25)整体安装在集装箱(10)的第一个门(240)里。
4.如权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括：
所述传感器外壳(25)固定在所述第一个门(240)里；
所述传感器(150)固定在所述外壳(25)里，适于检测第一个门(240)相对于第二个门(242)的接近度。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述集装箱(10)带有孔(230)，适于接收所述传感器外壳(25)的一部分。
6.如权利要求5所述的系统，其中所述发射机紧固在传感器外壳(25)的适当位置，用于通过所述孔(230)将检测到的接近度的信息传输到所述集装箱(10)外部位置。
7.如权利要求6所述的系统，其中所述传感器外壳(25)包括垫圈(260)，该垫圈沿着孔(230)的周围扩展，以便于外壳(25)相对于孔(230)的密封接合。
8.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器(150)进一步包括用于附加传感器的接口。
9.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器(150)外壳固定在集装箱(10)的第一个门(240)内，所述集装箱(10)的第一个门(240)包括在其中形成且适于通过它接收外壳(25)的一部分的孔(230)，数据解释设备(12)设置在外壳(25)内部，发射机设置在外壳(25)内部，通过形成于其中的孔(230)将信息传输到集装箱(10)的外部位置。
10.如权利要求1所述的系统，其中所述集装箱(10)包括金属盘，所述传感器包括霍尔效应传感器(150)，所述传感器外壳(250)紧固在所述第一个门(240)里，所述霍尔效应传感器(150)和门闩盘(252)设置在集装箱(10)内，机能上相互作用的所述霍尔效应传感器(150)和盘来监视第一个门(240)的位置。
11.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器(150)包括模拟磁通量向量传感器。
12.如权利要求11所述的系统，其中所述传感器(150)包括霍尔效应传感器(150)。
13.如权利要求12所述的系统，其中霍尔效应传感器(150)包括：
环形磁体(154)；
铁环(156)，在环形磁体(154)内共轴放置；
霍尔效应传感器卡(152)，相邻所述铁环(156)共轴放置。
14.如权利要求1所述的系统，其中门闩盘(252)的长度这样设置使得门闩盘(252)能够作为一个杠杆，以使得在没有产生门闩盘(252)和传感器(150)之间增加距离的、可检测的移动的情况下，门闩盘(252)适于约束第二个门(242)的打开。
15.如权利要求1所述的系统，其中将门闩盘(252)加入到一个凸橼(250)中以保护传感器外壳(25)防止受损。
16.一种制造集装箱(10)并适于监视其中的完整性破口的方法，该类集装箱至少具有第一门和第二门(240，242)，该方法包括：
提供传感器系统，包括传感器(150)、传感器(150)的外壳(25)、数据解释设备(12)和发射机；
从结构上设置传感器外壳(25)在集装箱(10)内以监视第一门(240)的位置；
在传感器外壳(25)内固定传感器以检测集装箱(10)的第一门(240)相对于集装箱(10)的另一个区域的接近度并提供传感器数据；
在集装箱(10)内固定数据解释设备(12)以适合与传感器(150)通信来解释传感器数据；
在集装箱(10)中固定发射机，以将检测到的接近度的信息传输到集装箱(10)的外部位置；
其中集装箱(10)包括邻近第一门(240)的第二门(242)，传感器外壳(25)安装在第一门(240)内；
在第二门(242)的某个位置安置门闩盘(252)以与传感器(150)相互作用；以及盘附着在所述集装箱的第二门上，其中所述传感器被配置成测量所述传感器和所述盘之间的接近度，并且其中所述盘从所述第二门的后部适当位置伸出来并被配置成当所述第一门和第二门处于关闭位置时用于限制所述第二门的移动。
17.如权利要求16所述的方法，进一步包括固定所述传感器外壳(25)在所述第一门(240)中的步骤。
18.如权利要求17所述的方法，进一步包括将所述传感器外壳(25)整体安装在集装箱(10)的所述第一门(240)中的步骤。
19.如权利要求16所述的方法，进一步包括在集装箱(10)上构造有孔(230)，该孔(230)适合在传感器外壳(25)安装过程中接收通过孔(230)延伸的所述传感器外壳(25)的一部分。
20.如权利要求19所述的方法，其中固定发射机的步骤包括固定发射机在外壳(25)某个位置，适合经过所述孔(230)将检测到的接近度的信息传输到集装箱(10)外部位置。
21.如权利要求20所述的方法，进一步包括给所述传感器外壳(25)提供垫圈(260)，该垫圈(260)围绕着孔(230)进行延伸以用于外壳(25)相对于孔(230)的密封接合。
22.如权利要求16所述的方法，其中所述传感器(150)包括霍尔效应传感器(150)，该方法进一步包括检测响应集装箱(10)的第一门(240)与集装箱(10)的另一个区域之间的空间关系的霍尔效应的步骤。
23.如权利要求16所述的方法，进一步包括步骤：
在结构上将所述传感器外壳(25)安装到适当位置以限制传感器轴，用于检测门闩盘(252)偏离传感器(150)的移动；
在通常与传感器轴正交的平面里，当相对门闩盘(252)移动不敏感时，沿着传感器轴检测所述门闩盘(252)相对于传感器(150)的移动。
24.如权利要求16所述的方法，其中门闩盘(252)的长度这样设置使得门闩盘(252)能够作为一个杠杆，以使得在没有产生门闩盘(252)和传感器(150)之间增加距离的、可检测的移动的情况下，门闩盘(252)适于约束第二门(242)的打开。
25.如权利要求16所述的方法，进一步包括步骤：
将门闩盘(252)加入到一个凸橼(250)中，所述门闩盘(252)由第二门(242)向外延伸并适于盖住传感器外壳(25)以保护该传感器外壳，防止受损。
26.一种监视具有至少两个门(240，242)的集装箱(10)的完整性破口的方法，所述方法包括：
提供具有传感器(150)、传感器(150)的外壳(25)、数据解释设备(12)和发射机的传感器系统；
从结构上设置传感器外壳(25)在集装箱(10)内以监视第一个门(240)的位置，其中集装箱(10)包括与第一个门(240)相邻的第二个门(242)且传感器外壳(25)安装在第一个门(240)中；
在传感器外壳(25)内固定传感器以检测集装箱(10)的第一个门(240)相对于集装箱(10)的另一个区域的接近度并提供传感器数据；
将门闩盘(252)安装到第二个门(242)的某个位置以与传感器(150)相互作用；以及盘附着在所述集装箱的第二个门上，其中所述传感器被配置成测量所述传感器和所述盘之间的接近度，并且其中所述盘从所述第二个门的后部适当位置伸出来并被配置成当所述第一个门和第二个门处于关闭位置时用于限制所述第二个门的移动；
在集装箱内固定数据解释设备(12)以适合与传感器(150)通信来解释传感器数据；
通过数据解释设备(12)确定是否发生了完整性破口；
在集装箱(10)中固定发射机以适合将检测到的接近度的信息传输到集装箱(10)的外部位置；
通过数据解释设备(12)确定是否发生了完整性破口；和
发送关于所述完整性破口的信息。
27.如权利要求26所述的方法，进一步包括紧固所述传感器外壳(25)在所述第一个门(240)中的步骤。
28.如权利要求27所述的方法，进一步包括将所述传感器外壳(25)整体安装在集装箱(10)的所述第一个门(240)中的步骤。
29.如权利要求26所述的方法，其中门闩盘(252)的长度这样设置使得门闩盘(252)能够作为一个杠杆，以使得在没有产生门闩盘(252)和传感器(150)之间增加距离的、可检测的移动的情况下，门闩盘(252)适于约束第二个门(242)的打开。
30.如权利要求26所述的方法，进一步包括步骤：
将门闩盘(252)加入到一个凸橼(250)中，所述门闩盘(252)由第二个门(242)向外延伸并适于盖住传感器外壳(25)以保护该传感器外壳，防止受损。
31.一种检测集装箱(10)的安全破口的方法，该集装箱至少带有第一门(240)和第二门(242)，该方法包括步骤：
将接近度传感器(150)集成到集装箱(10)中；
通过所述接近度传感器(150)检测两个集装箱区域的接近度的变化；
基于检测到的接近度的变化，通过数据单元(12)确定是否集装箱(10)发生了安全破口；
通过数据单元(12)将确定步骤的结果传输给与该数据单元(12)能够相互操作相连的天线(20)；
通过天线(20)发送关于传输步骤的信息；
将第二门(242)与第一门(240)相邻安装；
将传感器外壳(25)安装在第一门(240)上；
将门闩盘(252)安装在第二门(242)上；
其中门闩盘(252)从第二门(242)向外延伸，背部相对第一门(240)的内部，并提供一个表面与传感器(150)相互作用；以及盘附着在所述集装箱的第二门上，其中所述传感器被配置成测量所述传感器和所述盘之间的接近度，并且其中所述盘从所述第二门的后部适当位置伸出来并被配置成当所述第一门和第二门处于关闭位置时用于限制所述第二门的移动。
32.如权利要求31所述的方法，进一步包括：
通过读卡器(16)从天线(20)接收所述信息；
通过读卡器(16)将所述信息转发给服务器(15)。
33.如权利要求31所述的方法，其中接近度传感器(150)包括模拟磁通量向量传感器，检测步骤包括确定在两个集装箱区域之间磁通量是否已发生变化。
34.如权利要求33所述的方法，其中传感器(150)包括霍尔效应传感器(150)，检测步骤包括检测由于两个集装箱区域的接近度的变化引起的霍尔效应变化。
35.如权利要求31所述的方法，其中门闩盘(252)的长度这样设置使得门闩盘(252)能够作为一个杠杆，以使得在没有产生门闩盘(252)和传感器(150)之间增加距离的、可检测的移动的情况下，门闩盘(252)适于约束第二门(242)的打开。
36.如权利要求31所述的方法，进一步包括步骤：
将门闩盘(252)加入到一个凸橼(250)中以保护传感器外壳(25)防止受损。
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