CN204606551U - 物联网防伪防盗包裹箱 - Google Patents

Abstract

一种物联网防伪防盗包裹箱中，在包裹箱内设置控制装置、信息采集装置和锁闭装置，控制装置通过网络与远程的监控中心相连接，监控中心接收使用者针对包裹箱的操作请求，控制装置向锁闭装置发送锁闭或开启指令；信息采集装置将包裹箱和包裹箱内物品的参数信息通过控制装置发送至监控中心，监控中心记录包裹箱发生异常时的相关信息。由于包裹箱的开启和锁闭都是有远端的监控中心完成的，而且开启锁闭的请求都必须要通过监控中心进行身份验证，所以避免了物品在运输过程中被恶意打开的可能，而且通过信息采集装置获取的包裹信息能够实现对运送物品的实时跟踪监控，避免了包裹丢失的问题。

Description

物联网防伪防盗包裹箱

技术领域

本实用新型涉及物流包裹的技术领域，具体说是一种实时记录包裹运送状态并由远程监控中心控制开闭的物联网防伪防盗包裹箱。

背景技术

物联网的英文名称叫The Internet of thing，其是一种通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。顾名思义，物流领域的物联网系统指通过各种信息传感器设备把物流装备与互联网结合起来形成一个更加智慧的物联体系，满足和服务于人类需求活动对移动的物流装备的远程跟踪、监测与监控。

目前在中国，随着以网络购物为特色的电子商务的盛行，以快递为主的物流服务在人们日常生活中发挥着越来越重要的作用。然而就目前而言，中国快递服务公司繁多，服务水平参差不齐，在快递业务中存在着许多问题。据调查，快递物流纠纷主要体现在四个方面：货物丢失、掉包、损坏和延误。这些问题尤其发生在一些贵重物品，比如各种电子产品、高档化妆品等物品的运输上。这种问题的发生，对客户的利益尤其会造成严重的损害。但是这种快递纠纷取证困难，难以通过法律途径解决问题。快递公司往往以物品没有保价为由推卸责任，不对客户损失做出应有的赔偿。

现有当中的基于物联网的物流管理，公告号为CN202093572U的中国实用新型专利，基于物联网的智能物流配送系统，包括将数据采集模块、将数据采集模块采集到的信息传输至监控中心的数据传输模块，通过该系统，可以加快货物在物流过程中的流通速度，降低管理成本，达到全局资源利用最大化，但该系统是监控物流的流通，完成对货物的快速配送，对货物的具体信息，如损坏等信息无法检测，客户的利益无法得到保障，而且其货物的损坏、丢失等，客户无法实时获取信息，甚至无法实时获取物流的确定位置，只有在分拣站才可获知，对于贵重货物，信息的延误、不确定性是客户所不能接受的。

而申请号为201310424220.2的实用新型专利申请公开了一种基于物联网的智能物流包裹系统，包括远程服务器、包裹和设置在包裹内的管理控制器，还包括智能物流联网客户端，该智能物流联网客户端通过移动通信网络与远程服务器连接；所述管理控制器包括处理模块、传感 器模块、GPRS通信模块和GPS定位模块，所述传感器模块和GPS定位模块分别与处理模块的入端连接，GPRS通信模块与处理模块的出端连接，所述传感器模块包括加速度传感器、干簧管、温度传感器和湿度传感器，所述处理模块通过GPRS通信模块与远程服务器连接。

该实用新型申请能够在包裹内设置有基于物联网技术和传感器检测技术的管理控制器，将包裹是否受到剧烈振动以及是否从高处坠落、包裹是否被打开、包裹内的温度和湿度、包裹的地理位置信息实时发送至智能物流联网客户端，供客户查询，使客户可以实时获知包裹的信息；利用GPS定位模块定位出包裹当前所处的位置，实现全程实时跟踪包裹，当检测到包裹出现异常情况(受到剧烈振动、从高处坠落、温度或湿度超过预设值)时，发出报警信息至客户手机，客户获知报警信息时，可查询此时的包裹状态信息和地理位置信息。

现有技术中的包裹都是从掌控包裹的状态位置参数出发，进而能够推断获知包裹所处的状态，但是现有技术中的包裹都没有解决防盗的问题，如果包裹在运送过程中如果被人恶意开启，现有的各种包裹都无法做出相应的反应。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种实时记录包裹运送状态并由远程监控中心控制开闭的物联网防伪防盗包裹箱。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:

本实用新型的物联网防伪防盗包裹箱，包括：包裹箱外壳，由上盖和下底结合构成，其内部分隔形成储物空间和控制部空间；控制装置，设置在控制部空间内，通过网络与远程监控中心的主机相连接；信息采集装置，与控制装置相连接，采集储物空间内及包裹箱的信息；锁闭装置，与控制装置相连接，将上盖和下底相固定；电源，分别与控制装置、信息采集装置和锁闭装置通过电路连接。

本实用新型还可以采用以下技术措施：

所述的上盖的一端与下底通过铰链连接，相对于铰链的另一端在上盖和下底上设置相互配合的卡扣。

所述的锁闭装置为带有伸缩螺杆的步进电机和螺孔，步进电机与上盖相固定，伸缩螺杆向下底方向伸出，步进电机驱动伸缩螺杆在旋转的同时上下移动，在下底设置与上述伸缩螺杆上螺纹相配合的螺孔，处于锁定状态的伸缩螺杆前端旋入到下底位置对应的螺孔内，处于开启状态的伸缩螺杆向上收回，其前端与对应螺孔分离。

所述的控制装置又包括：CPU模块、加密认证模块、移动通讯模块和显示模块，其中加密认证模块、移动通讯模块和显示模块分别与CPU模块相连接；电源通过电路分别为CPU模块、加密认证模块、移动通讯模块和显示模块供电。

所述的信息采集装置包括：加速度传感器、温度传感器、光传感器、GPS定位模块、声压传感器、摄像头、红外灯和与摄像头相连接的存储器；摄像头又分为内摄像头和外摄像头，内摄像头拍摄包裹箱内部储物空间的情况，而外摄像头透过包裹箱外壳上设置的通孔拍摄包裹箱的外部环境。

所述的加密认证模块中还具有指纹采集器和RFID子模块。

所述的显示模块中包括显示屏，显示屏镶嵌在包裹箱外壳上；显示屏为触控屏。

所述的物联网防伪防盗包裹箱还包括报警装置和光伏发电装置，报警装置与控制装置相连接，光伏发电装置与电源相连接。

本实用新型具有的优点和积极效果是:

本实用新型的物联网防伪防盗包裹箱中，在包裹箱内设置控制装置、信息采集装置和锁闭装置，控制装置通过网络与远程的监控中心相连接，监控中心接收使用者针对包裹箱的操作请求，核实使用者身份后，通过控制装置向锁闭装置发送锁闭或开启指令；信息采集装置将包裹箱和包裹箱内物品的参数信息通过控制装置发送至监控中心，监控中心记录包裹箱发生异常时的相关信息。由于包裹箱的开启和锁闭都是有远端的监控中心完成的，而且开启锁闭的请求都必须要通过监控中心进行身份验证，所以避免了物品在运输过程中被恶意打开的可能，而且通过信息采集装置获取的包裹信息能够实现对运送物品的实时跟踪监控，避免了包裹丢失的问题。控制装置内的明文ID、隐藏ID和最近一次控制装置与监控中心联网时获取的验证密钥共同作为包裹箱的身份校验信息，监控中心通过对接收到的身份信息和存储信息进行比对，从而验证包裹箱的身份状态，以确定包裹箱信息的真实有效。通过记录包裹箱锁闭时以及运送过程中由GPS模块获知并同时存储在控制装置和监控中心内的位置信息达到包裹箱溯源的目的。此外本实用新型的物联网防伪防盗包裹箱可以反复多次使用，客观上降低了包装成本，减轻了社会的环保压力，经济效益和社会效益巨大。

附图说明

图1是本实用新型的物联网防伪防盗包裹箱闭合时的结构示意图；

图2是本实用新型的物联网防伪防盗包裹箱打开时的结构示意图；

图3是本实用新型的物联网防伪防盗包裹箱中锁闭装置在锁定状态 时的内部结构示意图；

图4是本实用新型的物联网防伪防盗包裹箱中锁闭装置在开启状态时的内部结构示意图；

图5是本实用新型的物联网防伪防盗包裹箱中控制装置部分的示意图；

图6是本实用新型的物联网防伪防盗包裹箱在认证时的流程图。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本实用新型进行详细的说明。

如图1至5所示，本实用新型的物联网防伪防盗包裹箱，包括：包裹箱外壳，由上盖1和下底2结合构成，其内部分隔形成储物空间3和控制部空间4；控制装置15，设置在控制部空间4内，通过网络与远程监控中心的主机相连接,进行数据处理并与监控中心进行数据交换；信息采集装置14，与控制装置相连接，采集储物空间内及包裹箱的信息；锁闭装置10，与控制装置15相连接，接收控制装置发出的控制指令，将上盖1和下底2相固定；电源，分别与控制装置、信息采集装置和锁闭装置通过电路连接。上盖和下底采用坚固耐磨的金属材质，坚固的外壳可以保证包裹箱的箱体不会轻易受损并可多次反复使用，从而能够对内部存放的物品起到较好的保护作用。

上盖的一端与下底通过铰链5连接，相对于铰链的另一端在上盖和下底上设置相互配合的卡扣6。

锁闭装置为带有伸缩螺杆12的步进电机11和螺孔13，步进电机与上盖相固定，伸缩螺杆向下底方向伸出，步进电机驱动伸缩螺杆在旋转的同时上下移动，在下底设置与上述伸缩螺杆上螺纹相配合的螺孔，处于锁定状态的伸缩螺杆前端旋入到下底位置对应的螺孔内，处于开启状态的伸缩螺杆向上收回，其前端与对应螺孔分离。

控制装置又包括：CPU模块、加密认证模块、移动通讯模块和显示模块，其中加密认证模块、移动通讯模块和显示模块分别与CPU模块相连接；电源通过电路分别为CPU模块、加密认证模块、移动通讯模块和显示模块供电。CPU模块分别判断各个模块的状态，并作出相应的操作，并将关键可用信息存储至加密认证模块中。

移动通讯模块可以使控制装置和远端的监控中心建立数据联系，进行瓶体身份的认证，并上传关键数据和位置信息，同时可以在必要的情况下定时或不定时上传数据，保持包裹箱内的数据和监控中心的系统数据同步，此外还可在需要时进行定位，以方便管理使用。

信息采集装置包括：加速度传感器、温度传感器、光传感器、GPS 定位模块、声压传感器、摄像头、红外灯和与摄像头相连接的存储器；摄像头又分为内摄像头8a和外摄像头8b，包裹箱内部的储物空间和控制空间通过隔板分隔开，且隔板上设置通孔，内摄像头设置在控制空间内并透过通孔对准储物空间，拍摄包裹箱内部储物空间的情况，而外摄像头透过包裹箱外壳上设置的通孔拍摄包裹箱的外部环境。加速度传感器和声压用以记录箱体是否遭到剧烈撞击，当加速度传感器或声压传感器监测到受到剧烈撞击和震动时，则由CPU模块记录该事件发生时间以及通过移动通讯模块获知撞击的发生地点；温度传感器用于记录箱体内部温度的变化，当其温度范围超出事先设定的范围，CPU模块将记录该事件发生时间、以及持续时间。

加密认证模块中存储包裹箱的明文ID、隐藏ID和最近一次控制装置与监控中心联网时获取的验证密钥；同时加密认证模块中还具有指纹采集器9和RFID子模块。监控中心通过上述三重验证以确认包裹箱唯一的身份。控制装置在通过了认证的前提下通过网络连接定时或者不定时地上传关键信息以及位置信息，并按照系统的逻辑按需开启，建立CPU模块和监控中心间的数据联系。加密认证模块内部存储的经过加密后的ID必须经过认证系统还原才能得出其真实的ID号。上述ID号和认证系统的加密时间以及随机算法组成了一个完整的不可逆的算法，使得其ID号永远保持在系统的唯一性，而根据实际情况可采用AES算法。RFID模块本身拥有全球唯一的EPC号码，RFID模块主要是用来作为批量写入和读取。

显示模块中包括显示屏7，显示屏镶嵌在包裹箱外壳上；显示屏为触控屏。显示模块和CPU模块直接相连，显示屏可采用LCD、LED或OLED屏幕，显示屏可触控，通过手指感应触发。

物联网防伪防盗包裹箱还包括报警装置和光伏发电装置，报警装置与控制装置相连接，包裹箱封闭好之后，储物空间中应处于黑暗状态，如果在运送过程中由光传感器采集到储物空间内的亮度突然变亮，则可判断出包裹箱被打开，则控制装置将相应数据发送至监控中心，同时启动报警装置；光伏发电装置与电源相连接，光伏发电装置的太阳能电池板镶嵌在包裹箱外壳上，通过光照为电源充电，已延长电源的续航时间。当CPU模块检测到电源处于低电状态时，将通过显示模块对外显示低电报警，提示收件方将包裹箱放置在光线充足的场所或使用外置电线线给电源充电。

本实用新型的物联网防伪防盗包裹箱的使用方法，在包裹箱内设置控制装置、信息采集装置和锁闭装置，控制装置通过网络与远程的监控 中心相连接，监控中心接收使用者针对包裹箱的操作请求，核实使用者身份后，通过控制装置向锁闭装置发送锁闭或开启指令；信息采集装置将包裹箱和包裹箱内物品的参数信息通过控制装置发送至监控中心，监控中心记录包裹箱发生异常时的相关信息。

本实用新型的物联网防伪防盗包裹箱在使用中，包括以下步骤：物流方收件员接收寄件方的待寄物品，将物品放入包裹箱内的储物空间，并在包裹箱内壁与物品之间充填减震物；包裹箱内的控制装置通过移动通讯模块与远端的监控中心建立网络连接，加密认证模块由监控中心获取验证密钥，信息采集模块内的内摄像头拍摄储物空间内物品的初始封存状态，将上述初始的视频和图像信息记录在存储器中并发送至监控中心；寄件方将封存的物品信息和收件方的手机号码传送至监控中心，监控中心将该手机号码与加密认证模块中的明文ID进行对应注册；物流方的收件员将包裹箱的上盖和下底闭合，并将上盖和下底上相对应的卡扣进行连接，然后向监控中心发出锁闭该包裹箱的请求；监控中心收到请求后向该包裹的控制装置发出锁闭信号，控制装置依锁闭指令驱动锁闭装置中的步进电机工作，伸缩螺杆伸出并旋入下底上对应的螺孔中，使上盖和下底固定；信息采集模块中的加速度传感器、温度传感器、光传感器和声压传感器实时采集包裹箱和储物空间的对应状态参数，内摄像头和红外灯定时间断工作，拍摄储物空间内物品的状态，控制装置中预设包裹箱处于正常运送过程中对应各状态的阙值，当各传感器和摄像头采集到至少一项状态超出对应阙值时，控制装置认定包裹箱状态异常，此时内摄像头和外摄像头同时开始工作，通过视频记录包裹箱内外的实际状况，并通过移动通讯模块连接监控中心，将对应状态参数、异常发生时间以及由移动通讯模块获知的包裹箱位置信息发送至监控中心，同时从监控中心获取新的验证密钥存储在加密认证模块中，监控中心记录下该异常状况，并通知寄件方、物流方和收件方；收件方通过对包裹箱外壳上显示屏进行触控操作时，显示屏上显示包裹箱内的详细信息，此时控制装置激活移动通讯模块，并通过网络连接监控中心，控制装置将加密认证模块内储存明文ID、隐藏ID和最近一次控制装置与监控中心联网时获取的验证密钥发送至监控中心，监控中心将接收到的上述身份数据与数据库中保存的相应数据进行比对，如果身份数据比对的结果完全一致，则可认为包裹箱为真，进入包裹箱的开箱流程，原验证密钥作废，监控中心向加密认证模块发送新的验证密钥；如监控中心将接收到的数据进行对比后发现不一致，则认为包裹箱为异常，不进入开箱流程，返回初始状态；包裹箱通过认证后，收件方需通过指纹采集器 输入指纹，再通过显示屏继续进行开箱流程的触发操作，并将采集到的指纹发送至监控中心，通过指纹能够对包裹开启人进行身份记录，此时监控中心向包裹箱的控制装置发送二维开启码和短信开启码，而上述二维开启码和短信开启码通过显示屏进行显示，此时收件方自主选择使用短信验证的方式或者二维码验证的方式进行开箱操作；采用短信验证需将本包裹箱的明文ID号和显示屏上显示的短信开启码手机发送至监控中心，监控中心验证发送该短信的手机号码与先前寄件方注册过的手机号码是否一致，如一致则向该手机发送请求确认是否开启该包裹箱的短信，如果收件方再次回复短信“确认开启”，则监控中心通过互联网向该包裹箱的控制装置发送开启信号，控制装置要求锁闭装置执行开启包裹箱的动作，伸缩螺杆从下底上的螺孔中旋出并与下底分离，从而解除上盖和下底间的锁定，即包裹开启，控制装置向监控中心发送已开启信息，监控中心将包裹箱的参数重置，并保存此次运送的全部信息；如上述两手机号码不一致则向控制装置发送手机号码错误信息，由显示屏进行显示，如果收货方通过回复短信“取消开启”或者长时间不予回复，则开箱取消，包裹箱回到保存的初始状态；如收件方采用二维码验证的方式进行开箱操作，则需收件方通过手机软件扫描显示屏上的二维开启码并连接到监控中心，监控中心验证扫描该二维码的手机号码与先前寄件方注册过的手机号码是否一致，如一致则监控中心再对二维码进行核实，二维码核实通过后手机和包裹箱上的显示屏同时显示包裹箱内物品信息并请求确认是否开启，如收货方通过手机上的对应软件选择“开启”，控制装置要求锁闭装置执行开启包裹箱的动作，伸缩螺杆从下底上的螺孔中旋出并与下底分离，从而解除上盖和下底间的锁定，即包裹开启，控制装置向监控中心发送已开启信息，监控中心将包裹箱的参数重置，并保存此次运送的全部信息；如上述两手机号码不一致则向控制装置发送手机号码错误信息，由显示屏进行显示，如果收货方通过手机选择“取消开启”或者长时间不予回复，则开箱取消，包裹箱回到保存的初始状态。

由图6所示，包裹箱开始时处于保存时的初始状态，通过对显示模块中的触摸式显示屏进行操作，此时控制装置的后台激活移动通讯模块，并通过互联网连接监控中心，在控制装置的加密认证模块内储存明文ID、隐藏ID和最近一次控制装置与监控中心联网时获取的验证密钥，其中收件方可见明文ID，而隐藏ID则对收件方进行保密，验证密钥是由监控中心按照一定算法赋予加密认证模块的一段或一组数值和字符，加密认证模块同时将明文ID、隐藏ID和验证密钥同时发送至监控中心， 监控中心将接收到的上述数值与数据库中保存的相应数值进行比对，如果数据比对的结果完全一致，则可认为包裹箱真实有效，此时可进入开箱流程，原验证密钥作废，监控中心向加密认证模块发送新的验证密钥。如监控中心将接收到的数据进行对比后发现不一致，则认为包裹箱的身份状态无效，返回初始状态。

由于包裹箱的开启和锁闭都是有远端的监控中心完成的，而且开启锁闭的请求都必须要通过监控中心进行身份验证，所以避免了物品在运输过程中被恶意打开的可能，而且通过信息采集装置获取的包裹信息能够实现对运送物品的实时跟踪监控，避免了包裹丢失的问题。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种物联网防伪防盗包裹箱，其特征在于，包括：包裹箱外壳，由上盖和下底结合构成，其内部分隔形成储物空间和控制部空间；控制装置，设置在控制部空间内，通过网络与远程监控中心的主机相连接；信息采集装置，与控制装置相连接，采集储物空间内及包裹箱的信息；锁闭装置，与控制装置相连接，将上盖和下底相固定；电源，分别与控制装置、信息采集装置和锁闭装置通过电路连接。

2.根据权利要求1所述的物联网防伪防盗包裹箱，其特征在于：上盖的一端与下底通过铰链连接，相对于铰链的另一端在上盖和下底上设置相互配合的卡扣。

3.根据权利要求2所述的物联网防伪防盗包裹箱，其特征在于：锁闭装置为带有伸缩螺杆的步进电机和螺孔，步进电机与上盖相固定，伸缩螺杆向下底方向伸出，步进电机驱动伸缩螺杆在旋转的同时上下移动，在下底设置与上述伸缩螺杆上螺纹相配合的螺孔，处于锁定状态的伸缩螺杆前端旋入到下底位置对应的螺孔内，处于开启状态的伸缩螺杆向上收回，其前端与对应螺孔分离。

4.根据权利要求1或3所述的物联网防伪防盗包裹箱，其特征在于：控制装置又包括：CPU模块、加密认证模块、移动通讯模块和显示模块，其中加密认证模块、移动通讯模块和显示模块分别与CPU模块相连接；电源通过电路分别为CPU模块、加密认证模块、移动通讯模块和显示模块供电。

5.根据权利要求4所述的物联网防伪防盗包裹箱，其特征在于：信息采集装置包括：加速度传感器、温度传感器、光传感器、GPS定位模块、声压传感器、摄像头、红外灯和与摄像头相连接的存储器；摄像头又分为内摄像头和外摄像头，内摄像头拍摄包裹箱内部储物空间的情况，而外摄像头透过包裹箱外壳上设置的通孔拍摄包裹箱的外部环境。

6.根据权利要求5所述的物联网防伪防盗包裹箱，其特征在于：加密认证模块中还具有指纹采集器和RFID子模块。

7.根据权利要求6所述的物联网防伪防盗包裹箱，其特征在于：显示模块中包括显示屏，显示屏镶嵌在包裹箱外壳上；显示屏为触控屏。

8.根据权利要求7所述的物联网防伪防盗包裹箱，其特征在于：还包括报警装置和光伏发电装置，报警装置与控制装置相连接，光伏发电装置与电源相连接。