CN206773751U - 物流器具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及物流领域，公开了一种物流器具。在货物对电磁波有严重吸收效应的环境中，在不增加传输功耗的前提下，层叠的所有物流器具都可以完整地将其信息传输出去。物流器具包括：无线通信模块；位置状态检测装置，用于检测顶部或底部是否有其它的器具；控制器，用于检测位置状态检测装置的状态，通过无线通信模块进行信息的收发。

Description

物流器具

技术领域

本实用新型涉及物流领域，特别涉及一种物流器具。

背景技术

对于散装货物而言，一种有用的物流方式是将散装货物装在周转箱中运输。例如一般液体的运输是通过将其装在内衬袋中，然后将内衬袋置于物流器具。在运输过程中，经常需要将很多周转箱堆放在一起，特别是当将周转箱存放在周转的仓库中时，箱子的数量非常大。那么，如何管理这些周转箱就成了问题。一种管理方法是在每个周转箱中设置无线发射装置，将本周转箱的信息发射到云端，在云端进行有效的管理。

但本实用新型的发明人发现，对于液体货物，采用这种管理方法常常只能得到仓库中一部分周转箱的信息。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种物流器具，在货物对电磁波有严重吸收效应的环境中，在不增加传输功耗的前提下，确保了所有物流器具无论其层叠的位置如何，都可以完整地将其信息传输出去。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式公开了一种物流器具，包括：

无线通信模块，用于通过无线方式收发信息；

位于顶部和底部的位置状态检测装置，用于检测顶部或底部是否有其它的器具；

控制器，用于检测位置状态检测装置的状态，通过无线通信模块进行信息的收发。

在另一个优选例中，物流器具还包括位于顶部和底部的传输接口，当两个器具上下叠放时能够通过传输接口电连接，用于在两个上下相邻的器具之间传输电信号。

在另一个优选例中，位置状态检测装置包括开关器件，在至少两个器具被上下叠放时，通过顶部或底部其它物流器具的叠放提供一个连接或断开的状态，用于判断本物流器具所处的位置。

在另一个优选例中，还包括存储器，用于缓存无线通信模块接收到的来自其它物流器具的信息。

在另一个优选例中，无线通信模块包括采用不同无线传输方式的第一无线子模块和第二无线子模块，其中第一无线子模块的功耗低于第二无线子模块，第一无线子模块的传输距离小于第二无线子模块。

在另一个优选例中，第一无线子模块以蓝牙方式传输；第二无线子模块以蜂窝无线通信系统的方式传输。

在另一个优选例中，还包括：

太阳能电池；

电容器，与太阳能电池电连接以获得充电；该电容器还与第二无线子模块连接，为第二无线子模块提供电能；

独立的内置电池，与第一无线子模块连接，为第一无线子模块提供电能。

在另一个优选例中，器具用于存放对电磁波有吸收或屏蔽作用的散装货物。

在另一个优选例中，器具的信息包括标识信息。

本实用新型实施方式与现有技术相比，至少具有以下区别和效果：

物流器具通过位置状态检测装置检测自身在层叠体系中的相对位置，从最下方的物流器具开始，通过传输接口层层唤醒和向上传输本物流器具的信息和所接收并缓存的下方物流器具的信息，从而在货物对电磁波有严重吸收效应的环境中，在不增加传输功耗的前提下，确保了所有物流器具无论其层叠的位置如何，都可以完整地将其信息传输出去。

进一步地，为物流器具加装太阳能电池，以电容或充电电池的方式存储电能，专供高功耗远距离的通信制式使用，而低功耗近距离的通信制式则使用独立的内置电池，这样内置电池可以使用多年，大大降低了维护的费用。

进一步地，在物流器具中设置高低两种功耗的无线子模块，通过低功耗子模块实现物流器具间的信息收发，通过高功耗模块实现位置顶层的物流器具到云端服务器的信息发送，在保证通信效果的前提下大大降低了整个系统的电能消耗，使得物流器具中的内置电池可以满足多年使用的设计要求，大大减少了维护的费用。

可以理解，在本实用新型范围内中，本实用新型的上述各技术特征和在下文(如实施方式和例子)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1是本实用新型第一实施方式中一种物流器具的结构示意图；

图2是本实用新型第一实施方式中一种物流器具的结构示意图；

图3是本实用新型第一实施方式中一种物流器具的结构示意图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

需要说明的是，在本实用新型的各实施方式中，“周转箱”、“物流器具”、“箱子”和“箱子单元”等几个概念是等同的。

对于运输液体物质的周转箱，当周转箱大量叠放在一起时，因为液体对无线信号有吸收作用，所以会使得一部分周转箱无法有效地将无线信号传输出来。

一个解决办法是加大周转箱中无线通信模块的功率，虽然可以减轻原来的问题，但又会带来两个新的问题。

一个问题是，因为周转箱中使用电池作为电源，大功率的无线通信模块能耗会大大增加，从而大大减少电池的待机时间，无法做到多年时间不换电池，经常更换电池就会带来很大量的维护工作。

另一个问题是，大功率无线通信模块势必存在电磁干扰问题，会影响到其他周围无线信号，这样不符合相关法规的标准。

这里存在一个技术矛盾，为了对抗周转箱中液体的吸收作用，需要将无线通信模块的功率加大，但为了做到多年时间不换电池和不干扰其它通信，又不能将无线通信模块的功率加大。

本申请采用了一个创造性的方案解决了这个技术矛盾，其中部分要点在于，在物流器具(如周转箱)的顶部和底部分别设置位置状态检测装置，用于检测顶部或底部是否有其它的器具，例如可以用一种开关器件，通过物流器具对应结构上的压迫使该开关器件处于连接或断开的状态；在物流器具的顶部和底部设置传输接口，当两个器具上下叠放时能够通过传输接口电连接；当多个物流器具叠放在一起时，每一个物流器具通过顶部和底部的位置状态检测装置知道自己的相对位置，例如最下方的物流器具底部的位置状态检测装置的状态为未检测到其它物流器具(例如开关器件处于开的状态)，且其顶部的位置状态检测装置的状态为检测到其它物流器具(例如开关器件处于关的状态)；最下方的物流器具定时通过与上方物流器具相连接的传输接口唤醒其上方休眠中的物流器具(为了省电，物流器具一般都处于休眠状态，直到被定时唤醒或通过传输接口唤醒)，并发射本物流器具的信息，其上方物流器具被唤醒后正好接收下方物流器具发射的信息并缓存收到的信息；该上方物流器具再通过传输接口唤醒其上方的物流器具，并发射自身信息和缓存的信息；就这样从最下方物流器具开始，通过传输接口层层唤醒和上传信息，最终将层叠在一起的多个物流器具的信息都汇总到顶层的物流器具；顶层的物流器具将自身和下方层叠的所有的物流器具的信息一起发射到云端服务器。各物流器具之间的信息传输可以使用低功耗近距离的通信制式(如蓝牙、Zigbee等)，而顶层的物流器具与云端服务器的传输可以使用高功耗远距离的通信制式(如3G、4G、5G等)。因为顶层的物流器具受装载的液体物质的影响最小，所以向云端服务器发射信息的效果是最好的。另外，优选地，可以在物流器具的顶部加装太阳能电池，以电容或充电电池的方式存储电能，专供高功耗远距离的通信制式使用，而低功耗近距离的通信制式则使用独立的内置电池，这样内置电池可以使用多年，大大降低了维护的费用。顶层物流器具并不需要在收到下方各物流器具的信息后马上向云端服务器发射这些信息，可以等太阳能电池充入电容或充电电池的电量达到一定门限后再发射。

下面对本申请的各具体实施方式进行详细说明。

本申请的各实施方式中提到的物流器具包括但不限于以下种类，折叠卡板箱，斜插式物流箱，可折叠液体吨箱，反转套叠箱，折叠围板箱，小型折叠箱，小型物流箱，非折叠卡板箱，中型散装箱体，冷链物流箱，托盘箱，可堆叠物流周转箱，铁环箱，零件盒，托盘，底盘车，带环箩等等。

本实用新型第一实施方式涉及一种物流器具。在本实施方式中，物流器具用于存放对电磁波有吸收或屏蔽作用的散装货物，例如放液态物质，通常液态物质对无线通信的电磁波有显著的吸收作用。当然，本申请的技术方案也可以用于存放其它各种货物的场景。

图1是该物流器具的结构示意图。具体地说，如图1所示，该物流器具包括：

无线通信模块，用于通过无线方式收发信息。在本申请的一个优选例中，无线通信模块包括采用不同无线传输方式的第一无线子模块和第二无线子模块，其中第一无线子模块的功耗低于第二无线子模块，第一无线子模块的传输距离小于第二无线子模块。第一无线子模块以蓝牙方式传输。第二无线子模块以蜂窝无线通信系统的方式传输。当然，可以理解，在本申请的其它实施例中，第一无线子模块也可以是其它低功耗短程的无线传输方式，例如Zigbee，WIFI等。蜂窝无线通信系统是较为远程(例如1公里以上)的无线通信方式，通常功耗较高，通常由电信运营商运营，例如2G、3G、4G或5G等通信系统，包括通用分组无线业务(General Packet Radio Service，简称“GPRS”)，增强数据速率的GSM演进方案(Enhanced Data Rates for GSM Evolution，简称“EDGE”)，宽带码分多址(Wideband CodeDivision Multiple Access，简称“WCDMA”)，时分同步码分多址(Time DivisionSynchronous Code Division Multiple Access，简称“TD-SCDMA”)，长期演进(Long TermEvolution，简称“LTE”)系统等等。

两个位置状态检测装置，分别位于物流器具的顶部和底部，用于检测顶部或底部是否有其它的器具。在本申请的一个实施例中，位置状态检测装置包括开关器件，在至少两个器具被上下叠放时，通过顶部或底部其它物流器具的压迫提供一个连接或断开的状态，用于判断本物流器具所处的位置。例如，可以在两个物流器具叠放时对应位置设置一个物理接口部位，其中一个物流器具在这个接口部位有一个突出的顶杆，可以顶开这个接口部位的另一个物流器具的开关。

两个传输接口，分别位于物流器具的顶部和底部，当两个器具上下叠放时能够通过传输接口电连接，用于在两个上下相邻的器具之间传输电信号。在本申请的一个实施例中，在传输接口通过预先定制的电脉冲信号实现对上方休眠中的器具的唤醒。在本申请的一个实施方式中，通过在传输接口设置高电平实现对上方休眠中的器具的唤醒。

控制器，用于检测位置状态检测装置的状态，通过无线通信模块进行信息的收发，和对传输接口进行电信号的接收和触发。控制器可以使用微控制单元(Micro ControllerUnit，简称“MCU”)，数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称“DSP”)，单片机等实现，也可以使用逻辑电路来实现。

存储器，用于缓存无线通信模块接收到的来自其它物流器具的信息。

太阳能电池。

电容器，与太阳能电池电连接以获得充电。该电容器还与第二无线子模块连接，为第二无线子模块提供电能。可以理解，在一个实施方式中，电容器也可以以其它电能储能器件代替，例如可以用充电电池代替。

独立的内置电池，与第一无线子模块连接，为第一无线子模块提供电能。在本申请的一个实施方式中，独立电池采用可以多年提供电能的低自放电电池，要求体积小，重量轻，电能尽量多，可以用碱性电池、锂电池、燃料电池等。

在另一个实施方式中，太阳能电池除了为电容器充电，也能够为独立电池充电，以进一步增加独立电池的续航时间。

通过为物流器具加装太阳能电池，以电容或充电电池的方式存储电能，专供高功耗远距离的通信制式使用，而低功耗近距离的通信制式则使用独立的内置电池，这样内置电池可以使用多年，大大降低了维护的费用。

下面对控制器的功能进行详细说明。

控制器用于根据顶部和底部的位置状态检测装置的状态，判断上下方是否叠放有其它的物流器具，并根据不同的判断结果进行不同的处理，具体地说：

如果下方没有其它的物流器具但上方有其它的物流器具，则通过本物流器具顶部的传输接口唤醒上方休眠中的物流器具，并通过无线通信模块发送本物流器具的信息。在一个实施方式中，这个唤醒是定时的，例如周期性地唤醒或在指定的时间唤醒。在其它的实施方式中，也可以不以定时的方式进行唤醒，例如在收到外部的某个信号时进行唤醒，等等。

如果下方有其它的物流器具，则在下方物流器具通过本物流器具底部的传输接口唤醒本物流器具时，通过无线通信模块接收并通过存储器缓存该下方物流器具发送的信息，并通过无线通信模块发送本物流器具的信息和存储器所缓存的其它物流器具发送的信息。

如果判定上方有其它的物流器具，则通过传输接口唤醒上方休眠中的物流器具，并通过第一无线子模块发送本物流器具的信息和缓存的其它物流器具的信息。

如果判定上方没有其它的物流器具，则通过第二无线子模块发送本物流器具的信息和所缓存的其它物流器具的信息。

本申请中的控制器可以硬件的方式实现，例如以逻辑电路或MCU的方式实现。本领域的技术人员可以知道，根据数字电路的原理，所有的信息都可以低电平(0)或高电平(1)来表示。所有的判断等逻处理都可以用基于与门、或门、非门的数字电路的组合来实现。因为以与、或、非门的组合来实现逻辑是电子领域的基本手段(电子工程专业的基本课程)，而且实现的方式可以多种多样，所以这里就不进行详细描述了。

例如，位置状态检测装置的开关器件可以有一个常规的配套电路(本领域惯用设计)，在开关打开时输出低电平，在开关闭合时输出高电平，后面的逻辑电路可以根据这个电路输出的电平进行逻辑判断，输出以高、低电平表示的判断结果。定时唤醒可以用一个定时器实现。通过传输接口唤醒上方休眠中的物流器具时，也可以在定时器超时时通过传输接口输出一个高电平，上方休眠中的物流具被传输接口中的高电平唤醒，进入正常工作状态。

图2和图3是本实用新型一个优选实施例中物流器具的结构示意图。图3示出了两个物流器具叠放在一起的情形。

如图2所示，本实用新型用于物流器具的信号传输系统包括：电源管理单元、信号发送单元、信号处理单元、信号接收单元、唤醒单元、判断单元。

电源管理单元包括第一电源和第二电源，第一电源(例如可以是独立的内置电池)用于箱体之间低功耗无线或者BLE(蓝牙低能耗)单元的供电，第二电源用于最外层箱子M2M(远程通信)单元的供电。第二电源，例如可以是太阳能电池33，另外，在图3中，附图标记34表示该箱子的电连接件，35表示太阳能电池的正极，36表示太阳能电池的负极，37表示唤醒信号，38表示地线。

信号处理单元包含箱子状态的判断和信号触发判断。箱子状态的判断根据底部触点32和顶部触点31两对触点的开合判断出箱子是在底层还是在中间层以及顶层。

如果底部触点32处在断开状态，顶部触点31处在闭合状态，可以判断箱子处在底层；如果底部和顶部两对触点都处于闭合状态，可以判断箱子处在中间层；如果箱子底部触点32处于闭合状态，顶部触点31处于断开状态，可以判断箱子处于顶层。

箱子单元本身都处于休眠状态，处于最底层的箱子会定时发送本身的数据，在发送数据前触点唤醒第二层的箱子处于接收状态，第二层的箱子接收到第一层箱子的信息后和本身的箱子信息一起发送到第三层箱子，直到发送到最顶层，顶层箱子收到后经过M2M单元发送到云平台。

信号发送单元分别为BLE传输部分和M2M传输部分，BLE传输部分实现底部箱子和中间层箱子的数据传输，M2M传输部分实现本身地理位置的信息采集以及和云平台的数据传输。

信号接收单元用于接收来自相邻上一个物流器具的信号发送单元所发送出的信息，并通过自身的信号发送单元将接收到的信息传送给相邻的下一个物流器具的信号接收单元，该相邻的下一个物流器具再将其收到的信息发送给再下一个与其相邻的物流器具，如此依次一个一个地传送，最终将各物流器具的相关信息传送至最外部的物流器具。最后，由最外部的物流器具将其所接收到的信息发送至外部接收装置，例如移动终端、服务器或云端等。如此，可以实现所有物流器具的信息收集和状态监控。例如，可以随时知道各个具体物流器具目前所处的位置，是否在使用中以及其内部容纳有何种物质等。

物流器具通过位置状态检测装置检测自身在层叠体系中的相对位置，从最下方的物流器具开始，通过传输接口层层唤醒和向上传输本物流器具的信息和所接收并缓存的下方物流器具的信息，从而在货物对电磁波有严重吸收效应的环境中，在不增加传输功耗的前提下，确保了所有物流器具无论其层叠的位置如何，都可以完整地将其信息传输出去。

在物流器具中设置高低两种功耗的无线子模块，通过低功耗子模块实现物流器具间的信息收发，通过高功耗模块实现位置顶层的物流器具到云端服务器的信息发送，在保证通信效果的前提下大大降低了整个系统的电能消耗，使得物流器具中的内置电池可以满足多年使用的设计要求，大大减少了维护的费用。

在本申请的各实施方式中，物流器具的信息包括标识物流器具的信息，即物流器具的标识信息。在本申请的一个实施例中，物流器具的控制器还与多种传感器、开关器件等连接，物流器具的信息还包括物流器具的状态信息，例如物流器具中设置的温度传感器输出的当前温度信息，加速度传感器输出的最近预定时长内最大加速度信息，检测是否顶部或底部是否有其它箱子的开关器件的状态信息，检测本物流器具是否处于折叠状态的开关的状态信息，电池的电量信息等等。

本实用新型的第二实施方式涉及一种物流器具，包括：

无线通信模块，用于通过无线方式收发信息，其中包括采用不同无线传输方式的第一无线子模块和第二无线子模块，第一无线子模块的功耗低于第二无线子模块，第一无线子模块的传输距离小于第二无线子模块。在一个优选例中，第一无线子模块以蓝牙方式传输；第二无线子模块以蜂窝无线通信系统的方式传输。

位于顶部和底部的位置状态检测装置，用于检测顶部或底部是否有其它的器具。

控制器，用于检测位置状态检测装置的状态，通过无线通信模块进行信息的收发。

太阳能电池。

电容器，与太阳能电池电连接以获得充电；该电容器还与第二无线子模块连接，为第二无线子模块提供电能。

独立的内置电池，与第一无线子模块连接，为第一无线子模块提供电能。在一个优选例中，内置电池为一次性的长效电池，可以使用多年。

需要说明的是，在本专利的申请文件中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利的申请文件中，如果提到根据某要素执行某行为，则是指至少根据该要素执行该行为的意思，其中包括了两种情况：仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。

在本实用新型提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种物流器具，其特征在于，包括：

无线通信模块，用于通过无线方式收发信息；

位于顶部和底部的位置状态检测装置，该位置状态检测装置包括开关器件，在至少两个器具被上下叠放时，通过顶部或底部其它物流器具的叠放提供一个连接或断开的状态，用于判断本物流器具所处的位置；

控制器，用于检测所述位置状态检测装置的状态，通过所述无线通信模块进行信息的收发。

2.根据权利要求1所述的物流器具，其特征在于，还包括：

位于顶部和底部的传输接口，当两个器具上下叠放时能够通过传输接口电连接，用于在两个上下相邻的器具之间传输电信号。

3.根据权利要求2所述的物流器具，其特征在于，还包括存储器，用于缓存所述无线通信模块接收到的来自其它物流器具的信息。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的物流器具，其特征在于，无线通信模块包括采用不同无线传输方式的第一无线子模块和第二无线子模块，其中第一无线子模块的功耗低于第二无线子模块，第一无线子模块的传输距离小于第二无线子模块。

5.根据权利要求4所述的物流器具，其特征在于，所述第一无线子模块以蓝牙方式传输；所述第二无线子模块以蜂窝无线通信系统的方式传输。

6.根据权利要求5所述的物流器具，其特征在于，还包括：

太阳能电池；

电容器，与太阳能电池电连接以获得充电；该电容器还与所述第二无 线子模块连接，为所述第二无线子模块提供电能；

独立的内置电池，与所述第一无线子模块连接，为所述第一无线子模块提供电能。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的物流器具，其特征在于，所述器具用于存放对电磁波有吸收或屏蔽作用的散装货物。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的物流器具，其特征在于，所述器具的信息包括标识信息。