CN204904306U - 具有电子标签读写功能的智能终端及集装箱环境监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于物联网技术领域，公开了一种具有电子标签读写功能的智能终端及集装箱环境监控系统。所述智能终端至少包括：2.45GHz数据传输单元，与所述2.45GHz数据传输单元连接的中央处理单元，与所述中央处理单元连接的存储单元，以及与所述中央处理单元连接的显示单元；其中，所述2.45GHz数据传输单元用于获取频率为2.45GHz的电子标签数据，并将所述电子标签数据传输给所述中央处理单元；所述中央处理单元用于将所述电子标签数据存储到所述存储单元，还用于将所述电子标签数据传输给所述显示单元；所述存储单元，用于存储所述中央处理单元传输的所述电子标签数据；所述显示单元，用于显示所述中央处理单元传输的所述电子标签数据。
Description
技术领域
本实用新型涉及物联网技术领域，尤其涉及一种具有电子标签读写功能的智能终端及集装箱环境监控系统。
背景技术
集装箱的管理和运输作业，一直是物流行业的重点关注领域，集装箱的装载管理、库存盘点及运输过程中的实时监控，对保障所载物品及运输安全都有十分重要的意义。现有技术多在物品出入库期间采用无源电子标签管理，但物品在集装箱装载后，缺少一种有效的针对整个集装箱管理和运输，进行快速、灵活、实时管控的便携式设备。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型实施例提供一种具有电子标签读写功能的智能终端及集装箱环境监控系统，以一种具备2.45GHz有源RFID标签读写功能的智能终端的形式，通过配装在集装箱上的2.45GHz温湿度采集电子标签，采集集装箱箱体内温湿度数据，实时显示集装箱内温湿度数据，实现集装箱内物品状态监测与安全报警。同时具备集装箱内物品超高频无源电子标签的读写功能。在结合GPS、GPRS、GIS和智能传感等技术后，可以建立起一个完整的集装箱物流实时监控网络，从而具备实时位置跟踪、定点检查校验、物流全过程信息追溯等功能。
为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
技术方案一：
一种具有电子标签读写功能的智能终端，通过无线连接有对应的电子标签，所述智能终端至少包括：2.45GHz数据传输单元，与所述2.45GHz数据传输单元连接的中央处理单元，与所述中央处理单元连接的存储单元，以及与所述中央处理单元连接的显示单元；
其中，所述2.45GHz数据传输单元用于获取频率为2.45GHz的电子标签数据，并将所述电子标签数据传输给所述中央处理单元；所述中央处理单元用于将所述电子标签数据存储到所述存储单元，所述中央处理器还用于将所述电子标签数据传输给所述显示单元；所述存储单元，用于存储所述中央处理单元传输的所述电子标签数据；所述显示单元，用于显示所述中央处理单元传输的所述电子标签数据。
本实用新型技术方案一的特点和进一步的改进为：
(1)所述智能终端还包括：与所述中央处理单元连接的条码扫描单元，用于对一维条码或者二维条码进行扫描，获取条码信息，并将所述条码信息传输给所述中央处理单元；
所述中央处理单元还用于将所述条码信息传输给所述存储单元，和所述显示单元；
所述存储单元还用于存储所述中央处理单元传输的条码信息；
所述显示单元还用于显示所述中央处理单元传输的条码信息。
(2)所述智能终端还包括：与所述中央处理单元连接的GPS单元，用于完成定位功能，并将定位结果传输给所述中央处理单元；
所述中央处理单元还用于将所述定位结果传输给所述存储单元和显示单元；
所述存储单元还用于存储所述中央处理单元传输的定位结果；
所述显示单元还用于显示所述中央处理单元传输的定位结果。
(3)所述智能终端还包括：与所述中央处理单元连接的超高频阅读器，用于读写超高频电子标签，并将读写的数据传输给所述中央处理单元；
所述中央处理单元用于将所述读写的数据传输给所述2.45GHz数据传输单元；
所述2.45GHz数据传输单元用于将所述读写的数据通过无线方式发送给所述电子标签。
(4)所述智能终端还包括：与所述中央处理单元连接的GPRS数据传输单元，用于采用GPRS网络传输数据到后台监控中心；
所述中央处理单元还用于获取所述存储单元中存储的所述电子标签数据、所述条码信息、所述定位结果，并将所述电子标签数据、所述条码信息、所述定位结果传输给所述GPRS数据传输单元。
(5)所述智能终端还包括：与所述中央处理单元连接的电源管理单元，以及与所述中央处理单元连接的扩展接口。
(6)2.45GHz数据传输单元集成在所述智能终端的内部，通过UART接口与所述智能终端进行数据交互。
技术方案二：
一种集装箱环境监控系统，所述监控系统至少包括所述具有电子标签读写功能的智能终端，与所述具有电子标签读写功能的智能终端通过无线连接的电子标签装置；所述智能终端至少包括：2.45GHz数据传输单元，与所述2.45GHz数据传输单元连接的中央处理单元，与所述中央处理单元连接的存储单元，以及与所述中央处理单元连接的显示单元；
其中，所述2.45GHz数据传输单元用于获取频率为2.45GHz的电子标签数据，并将所述电子标签数据传输给所述中央处理单元；所述中央处理单元用于将所述电子标签数据存储到所述存储单元，所述中央处理单元还用于将所述电子标签数据传输给所述显示单元；所述存储单元，用于存储所述中央处理单元传输的所述电子标签数据；所述显示单元，用于显示所述中央处理单元传输的所述电子标签数据。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：智能终端便携和快速灵活的使用特性，被用来在广阔的库存环境和运输过程中实时对集装箱进行校验检测并监测集装箱体内部环境的温湿度，并对数据进行实时上传至后台检测中心，实现了集装箱箱内温湿度环境监控、实时位置跟踪、物流全过程信息追朔的功能。使作业人员可以对集装箱进行实时监测，避免因此造成一定损失。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的智能终端的结构示意图一；
图2为本实用新型实施例提供的智能终端的结构示意图二；
图3为本实用新型实施例提供的集装箱环境监控系统；
图4为本实用新型实施例提供的智能终端在集装箱运输和管理中的应用示意图；
图5为本实用新型实施例提供的智能终端的功能组成示意图；
图6为本实用新型实施例提供的智能终端中2.45GHz数据传输单元的功能示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例提供一种具有电子标签读写功能的智能终端，如图1所示，所述智能终端至少包括2.45GHz数据传输单元10，与所述2.45GHz数据传输单元10连接的中央处理单元20，与所述中央处理单元20连接的存储单元30，以及与所述中央处理单元20连接的显示单元40。
其中，所述2.45GHz数据传输单元10用于获取频率为2.45GHz的电子标签数据，并将所述电子标签数据传输给所述中央处理单元20；所述中央处理单元20用于将所述电子标签数据存储到所述存储单元30，所述中央处理单元20还用于将所述电子标签数据传输给所述显示单元40；所述存储单元30，用于存储所述中央处理单元20传输的所述电子标签数据；所述显示单元40，用于显示所述中央处理单元20传输的所述电子标签数据。
进一步的，如图2所示，所述智能终端还包括：与所述中央处理单元20连接的条码扫描单元50，用于对一维条码或者二维条码进行扫描，获取条码信息，并将所述条码信息传输给所述中央处理单元20。
所述中央处理单元20还用于将所述条码信息传输给所述存储单元30和所述显示单元40。所述存储单元30还用于存储所述中央处理单元20传输的条码信息。所述显示单元40还用于显示所述中央处理单元20传输的条码信息。
所述智能终端还包括：与所述中央处理单元20连接的GPS单元60，用于完成定位功能，并将定位结果传输给所述中央处理单元20。
所述中央处理单元20还用于将所述定位结果传输给所述存储单元30和显示单元40。所述存储单元30还用于存储所述中央处理单元20传输的定位结果。所述显示单元40还用于显示所述中央处理单元20传输的定位结果。
所述智能终端还包括：与所述中央处理单元20连接的超高频阅读器70，用于读写超高频电子标签，并将读写的数据传输给所述中央处理单元20。
所述中央处理单元20用于将所述读写的数据传输给所述2.45GHz数据传输单元10；所述2.45GHz数据传输单元10用于将所述读写的数据通过无线方式发送给所述电子标签。
所述智能终端还包括：与所述中央处理单元20连接的GPRS数据传输单元80，用于采用GPRS网络传输数据到后台监控中心。
所述中央处理单元20还用于获取所述存储单元30中存储的所述电子标签数据、所述条码信息、所述定位结果，并将所述电子标签数据、所述条码信息、所述定位结果传输给所述GPRS数据传输单元80。
所述智能终端还包括：与所述中央处理单元20连接的电源管理单元90，以及与所述中央处理单元20连接的扩展接口00。
需要补充的是，2.45GHz数据传输单元10集成在所述智能终端的内部，通过UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步收发传输器)接口与所述智能终端进行数据交互。
本实用新型实施例还提供一种集装箱环境监控系统，如图3所示，所述监控系统至少包括所述具有电子标签读写功能的智能终端1，与所述具有电子标签读写功能的智能终端1通过无线连接的电子标签装置2；所述智能终端1至少包括：2.45GHz数据传输单元，与所述2.45GHz数据传输单元连接的中央处理单元，与所述中央处理单元连接的存储单元，以及与所述中央处理单元连接的显示单元。
其中，所述2.45GHz数据传输单元用于获取频率为2.45GHz的电子标签数据，并将所述电子标签数据传输给所述中央处理单元；所述中央处理单元用于将所述电子标签数据存储到所述存储单元，所述中央处理单元还用于将所述电子标签数据传输给所述显示单元；所述存储单元，用于存储所述中央处理单元传输的所述电子标签数据；所述显示单元，用于显示所述中央处理单元传输的所述电子标签数据。
示例性的，本实用新型提供的智能终端，运行Android4.0操作系统，通过与安装在集装箱上的电子标签装置进行无线通信，可以采集集装箱和货品的相关信息，尤以采集集装箱温湿度电子标签信息为主，监控当前集装箱箱内温湿度变化情况，识别集装箱类别，并将集装箱类别信息、温湿度信息、地理位置信息、路径规划信息通过GPRS无线网络发送给后台监控中心，实现集装箱箱内温湿度环境监控、实时位置跟踪、物流全过程信息追朔的功能。
示例性的，智能终端上的2.45GHz数据传输单元，采用符合802.15.4无线射频识别国际标准的有源RFID射频方案，芯片选用TI公司第二代微控制器内核与射频单元SOC片上系统CC2530，该芯片具有更高的集成度、更卓越的射频收发性能、更小的封装尺寸和更低的功耗，仅需要极少的外围设备，单个芯片就可以搭建起一个完整的数据传输单元，采集的标签信息通过UART接口与智能终端进行通信。
智能终端上其他单元如GPS单元、GPRS数据传输单元、条码扫描单元、超高频阅读器，这些单元与2.45GHz数据传输单元一起，构成了智能终端的标签识读、路径跟踪和物流全过程追朔等功能。
具体的，本实用新型实施例以智能终端在冷链物流运输中液态奶的集装箱管理和运输上的应用为例说明。
2.45GHz温湿度电子标签用来标识集装箱类别并检测集装箱内的温湿度环境，智能终端便携和快速灵活的使用特性，被用来在广阔的库存环境和运输过程中实时对集装箱进行校验检测并监测集装箱体内部环境的温湿度。
示例性的，如图4所示为智能终端在集装箱管理和运输上的应用，包括智能终端1和安装在集装箱上的电子标签装置2，以及GPS位置消息A，GPRS网络B，监控中心C，集装箱管理D，集装箱运输E。因此，可以智能采集集装箱标签类别和温湿度信息，同时会同GPS地理位置信息等数据，通过GPRS网络发送给后台监控终端。
图5所示为智能终端1的功能单元示意图，2.45GHz数据传输单元集成在智能终端内部，通过UART接口与智能终端进行数据交互。
图6所示为2.45GHz数据传输单元的功能图，其中TI第二代2.45GHz射频SOC片上系统CC2530具有一个增强型的8051微控制器内核和一个接收灵敏度高达-97dBi、可调发射功率达4.5dBm的射频收发器，控制器内核具有8KB的RAM和256KB的ROM，对复杂的应用程序和需要较大容量数据缓存的数传应用，单芯片解决方案能够以最小的结构尺寸，实现最优的性能。
在实际应用中，本实用新型提供的智能终端的主要技术指标参考如下：
(1)系统规格
操作系统：Android4.0系统；
CPU处理器：1.2GHz；
内存容量：512MROM+512MRAM；
扩展存储：TF卡(最大支持32GB)。
(2)LCD显示屏
规格：3.5″HVGA，(320×480)分辨率的电阻式反射型垂直触摸半透TFTLCD屏，背光可调，室外阳光下可读。
(3)2.45GHz无线通信功能
工作频率：2400.00MHz～2483.50MHz，默认工作频率为2405.00MHz；
频率准确度：±20×106(±20ppm)；
信道：共16个信道，每个信道带宽为5MHz；
最小接收机带宽：2M；
调制方式和调制精确度：O-QPSK，可选DBPSK，调制精确度EVM≤10％；
位速率：最高达250kbps；
通信距离：100m；
接收灵敏度：-97dBi；
移动通信速度：不小于10m/s。
(4)接口
数据通信接口：2.0高速USB接口；
扩展槽口：TF卡槽；
耳机插孔：3.5mm。
(5)移动网络
制式：TD-CDMA，大唐；
通信天线：采用4频天线。
(6)GPS
并行通道：2；
定位精度：＜＝10m；
(7)操作指示
蜂鸣器：音量可控制；
LED：LED闪光灯支持。
(8)设备规范
防水防尘工业等级：IP65；
工作温度：-20℃到+60℃；
工作湿度：5％to95％RH无凝露状态；
跌落测试：能经受多次从1.5米高度坠落到光滑水泥地面；
抗震和抗冲击：5-400HzPSD(任意)and30g(3轴)；
ESD：+/-8kVdc空气放电，+/-4kVdc接触。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种具有电子标签读写功能的智能终端，通过无线连接有对应的电子标签，其特征在于，所述智能终端至少包括：2.45GHz数据传输单元，与所述2.45GHz数据传输单元连接的中央处理单元，与所述中央处理单元连接的存储单元，以及与所述中央处理单元连接的显示单元；
其中，所述2.45GHz数据传输单元用于获取频率为2.45GHz的电子标签数据，并将所述电子标签数据传输给所述中央处理单元；
所述中央处理单元用于将所述电子标签数据传输给所述存储单元，所述中央处理单元还用于将所述电子标签数据传输给所述显示单元；
所述存储单元，用于存储所述中央处理单元传输的所述电子标签数据；
所述显示单元，用于显示所述中央处理单元传输的所述电子标签数据。
2.根据权利要求1所述的一种具有电子标签读写功能的智能终端，其特征在于，所述智能终端还包括：与所述中央处理单元连接的条码扫描单元，用于对一维条码或者二维条码进行扫描，获取条码信息，并将所述条码信息传输给所述中央处理单元；
所述中央处理单元还用于将所述条码信息传输给所述存储单元和所述显示单元；
所述存储单元还用于存储所述中央处理单元传输的条码信息；
所述显示单元还用于显示所述中央处理单元传输的条码信息。
3.根据权利要求2所述的一种具有电子标签读写功能的智能终端，其特征在于，所述智能终端还包括：与所述中央处理单元连接的GPS单元，用于完成定位功能，并将定位结果传输给所述中央处理单元；
所述中央处理单元还用于将所述定位结果传输给所述存储单元和显示单元；
所述存储单元还用于存储所述中央处理单元传输的定位结果；
所述显示单元还用于显示所述中央处理单元传输的定位结果。
4.根据权利要求3所述的一种具有电子标签读写功能的智能终端，其特征在于，所述智能终端还包括：与所述中央处理单元连接的超高频阅读器，用于读写超高频电子标签，并将读写的数据传输给所述中央处理单元；
所述中央处理单元用于将所述读写的数据传输给所述2.45GHz数据传输单元；
所述2.45GHz数据传输单元用于将所述读写的数据通过无线方式发送给所述电子标签。
5.根据权利要求4所述的一种具有电子标签读写功能的智能终端，其特征在于，所述智能终端还包括：与所述中央处理单元连接的GPRS数据传输单元，用于采用GPRS网络传输数据到后台监控中心；
所述中央处理单元还用于获取所述存储单元中存储的所述电子标签数据、所述条码信息、所述定位结果，并将所述电子标签数据、所述条码信息、所述定位结果传输给所述GPRS数据传输单元。
6.根据权利要求1所述的一种具有电子标签读写功能的智能终端，其特征在于，所述智能终端还包括：与所述中央处理单元连接的电源管理单元，以及与所述中央处理单元连接的扩展接口。
7.根据权利要求1所述的一种具有电子标签读写功能的智能终端，其特征在于，2.45GHz数据传输单元集成在所述智能终端的内部，通过UART接口与所述智能终端进行数据交互。
8.一种集装箱环境监控系统，其特征在于，所述监控系统至少包括所述具有电子标签读写功能的智能终端，与所述具有电子标签读写功能的智能终端通过无线连接的电子标签装置；所述智能终端至少包括：2.45GHz数据传输单元，与所述2.45GHz数据传输单元连接的中央处理单元，与所述中央处理单元连接的存储单元，以及与所述中央处理单元连接的显示单元；
其中，所述2.45GHz数据传输单元用于获取频率为2.45GHz的电子标签数据，并将所述电子标签数据传输给所述中央处理单元；所述中央处理单元用于将所述电子标签数据存储到所述存储单元，所述中央处理单元还用于将所述电子标签数据传输给所述显示单元；所述存储单元，用于存储所述中央处理单元传输的所述电子标签数据；所述显示单元，用于显示所述中央处理单元传输的所述电子标签数据。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110068367A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-07-30 | 东莞中科云控物联科技有限公司 | 一种温湿度有源电子标签实时采集装置 |
| TWI843016B (zh) * | 2021-09-28 | 2024-05-21 | 友達光電股份有限公司 | 可攜式偵測裝置及應用其之環境監控方法 |
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- 2015-08-11 CN CN201520602224.XU patent/CN204904306U/zh not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20151223 |