CN212749900U - 一种基于NB-IoT的物流监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于NB‑IoT的物流监测装置，其为一个封闭防水的塑料外壳装置，内部主要包括温度传感器、加速度传感器、蓝牙及信号收发单元、蓝牙天线、无线信号收发装置、无线信号天线、GPS信号处理单元，GPS信号接收天线，微控制器、供电单元、充电单元、电池、指示灯。各单元配合能够能智能的管理自身工作状态降低功耗同时上报状态信息，从而达到跟踪物流位置，摆放姿态和环境温度等信息。

Description

一种基于NB-IoT的物流监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种监测装置，尤其涉及一种物流状态监测装置。

背景技术

为了能实时了解和监测物流业货物流通和运输状态，因此需要一种能够便于安装，使用方便的监测终端，能够实时上报货物运送的位置，当前运送状态和货物环境温度，便于物流企业实时调配和监测运输安全和服务时效。

我国已经是物流大国，2019年全国物流包裹数量超过500亿个，人均物流包裹超过36 个；小件包裹的运输分发和转运过程中，会使用到快递物流中转箱，本产品的设计目的就是为了监测到每一个中转箱的状态，运输轨迹，为快递公司或物流公司提供在途运输调度分析，历史状态保留，优化运输线路提供数据支持。

实用新型内容

行业现状：1.物流监控基于车辆信息，中途装卸货物后，无法进行后续监控；2.物流信息监控粒度较大，不能达到最后一公里检测；3.状态监控不够智能只能监控轨迹无法监控在途状态；

本实用新型为了解决上述类型监控装置在实际应用中的不足，克服了现有技术中的种种缺陷。本实用新型采用全新的设计，结合物联网广覆盖可靠通信技术，实现了一种更为方便、可靠、高效、低价的物流监控装置。本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一、一个封闭防水的塑料外壳装置，所述装置主要包括温度传感器、加速度传感器、蓝牙及信号收发单元、蓝牙天线、无线信号收发单元、无线信号天线、GPS信号处理单元、GPS 信号接收天线、微控制器、供电单元、充电单元、电池、指示灯；温度传感器能用于当前设备环境温度采集；加速度传感器能用于当前设备运动和姿态信息采集；蓝牙模块用于设备唤醒；无线信号收发装置用于与物联网平台通信；GPS单元为接收和处理当前设备定位信息；蓝牙模块为主动唤醒控制器外围设备；充电供电和电池为给装置提供供电作用；设备指示灯为给用户显示设备工作状态和充电状态；微控制为读取传感器数据，计算GPS数据上报的位置信息并根据传感器数据做出相应处理，所述微控制器分别与温度传感器、加速度传感器、 GPS以及蓝牙设备电连接，供电设备分别与上述各个单元连接。

二、设备内置加速度传感器检测终端运动状态和姿态，并根据设备运动状态和姿态激活不同工作模式，典型场景为静止状态，平稳运动状态，剧烈运动状态，在以上典型场景下，工作功率分别为最低、正常和最高；上报频率分别为最低、正常和最高，上报频率可在服务器进行远程配置。

三、设备内置温度传感器，微处理可实时采集温度传感器获取的设备周围环境温度。

四、设备内置低功耗蓝牙模块，该蓝牙模块可接收外部设备连接并对主控微处理器进行唤醒处理使得设备从休眠状态切换为正常工作状态；典型场景为，货物运输前统一唤醒设备上报当前状态。

五、设备壳体为全密封方式，充电口采用磁吸充电接口无开口进入内部；指示灯采用封堵式导光柱无缝隙无小孔导通壳体内外；设备开关采用霍尔感应开关使用磁片为设备通电断电；这些设计保证外壳无开孔，使设备密封防尘防水，更好满足恶劣使用场景下设备工作稳定性降低故障率。

六、设备内置GPS芯片和物联网芯片，在不同工作模式下启用不同位置信息上报策略，典型场景为静止状态，平稳运动状态，剧烈运动状态；在以上典型场景下，静止状态下使用网络定位低频上报；平稳运动状态下正常频率上报GPS定位信息和网络定位信息，GPS定位 15分钟未能定位关闭GPS定位功能以节能；剧烈运动状态下，高频率上报GPS信息和网络信息，且GPS定位超过15分钟未定位也不关闭功能不执行省电策略。

七、设备内置物联网芯片，通过物联网网络上报当前状态，物联网网络相对4G网络，有更好的信号覆盖，其本身也更适合本装置的非高实时性和大规模的数据。

本实用新型有以下有益效果：

1.设备内置微处理器和传感器配合工作能够能智能的管理自身工作状态降低功耗同时不遗漏重要状态上报；

2.设备无开孔设计，防水防尘，便于安装维护；

3.能同时对位置信息，温度信息和设备状态信息进行历史数据记录；

4.基于窄带物联网网络，信号范围覆盖广，接入方便，资费更低；

附图说明

图1为物流监测装置硬件设计图

图2为物流监测装置软件设计图

图3为物流监测装置结构设计图

具体实施方式

使用时，需要先为设备充电，采用5V2A电源适配器磁吸充电接口充电约4个小时充电指示灯常亮代表充满。

将所述监测设备固定在周转箱外部凹槽内，贴上开机磁片，设备上电开机，主动上报一次当前状态后休眠。

休眠唤醒场景一：设备周期上报，周期时间到了后主动唤醒，上报非精确位置当前状态，上报周期可在服务器端远程配置，默认为一小时，上报后重新进入休眠；

休眠唤醒场景二：设备加速度传感器触发阈值，加速度阈值可在服务器上配置，设备被动唤醒，上报当前状态，进入精确跟踪模式，上报所有状态信息，包含温度，加速度，GPS位置，网络信息等；检测到连续加速度阈值小于配置值和配置周期后，设备重新进入休眠状态；

休眠唤醒场景三：外部蓝牙设备连接设备，设备被动唤醒，进入非精确位置当前状态，上报后重新进入休眠模式；

休眠唤醒场景四：检测到充电状态后唤醒设备，上报非精确位置当前状态，充电模式下不进入休眠状态。

Claims (7)

1.一种基于NB-IoT的物流监测装置，其特征在于：一个封闭防水的塑料外壳装置，所述装置主要包括温度传感器、加速度传感器、蓝牙信号处理单元、蓝牙天线、无线信号处理单元、无线信号天线、GPS信号处理单元、GPS信号接收天线、微处理器、供电单元、充电单元、电池、指示灯；温度传感器用于装置环境温度采集；加速度传感器用于当前设备运动和姿态信息采集；蓝牙信号处理单元用于接收和处理设备外部唤醒装置指令；无线信号收发装置用于与物联网平台通信；GPS单元为接收和处理当前设备定位信息；充电单元、供电单元和电池为装置供电；设备指示灯给用户显示设备工作状态和充电状态；微处理器为读取温度传感器、加速度传感器、GPS信号处理单元和蓝牙信号处理单元的数据，并根据读取到的传感器数据做出相应处理，如上报位置、进入休眠等，所述微处理器分别与温度传感器、加速度传感器、GPS信号处理单元以及蓝牙信号处理单元电连接。

2.按照权利要求1所述的一种基于NB-IoT的物流监测装置，其特征在于：所述加速度传感器在特定条件下能够唤醒设备微处理器单元，使装置从休眠状态切换为工作状态，并根据预先配置的参数，切换为不同功率大小的工作模式。

3.按照权利要求1所述的一种基于NB-IoT的物流监测装置，其特征在于：所述温度传感器能在设备工作状态下采集设备周围环境温度，且能由微处理器上报到服务器。

4.按照权利要求1所述的一种基于NB-IoT的物流监测装置，其特征在于：所述蓝牙信号处理单元能够接受外界其它蓝牙设备主动连接，连接后蓝牙信号处理单元能唤醒微处理器单元，使得设备从休眠转为工作状态。

5.按照权利要求1所述的一种基于NB-IoT的物流监测装置，其特征在于：采用磁吸充电接口和封堵式导光柱指示灯，且设备开关采用霍尔感应方式，外壳无开孔，使设备密封防尘防水。

6.按照权利要求1所述的一种基于NB-IoT的物流监测装置，其特征在于：装置在不同工作模式下启用不同等级的追踪方式，高功耗模式下，采用GPS数据精确定位，较低功耗模式下，周期性上报网络位置信息和设备状态信息，达到省电目的。

7.按照权利要求1所述的一种基于NB-IoT的物流监测装置，其特征在于：装置无线通讯采用NB-IoT技术，即基于窄带物联网技术通讯。

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