本實(shí)用新型涉及物流鎖領(lǐng)域，尤其涉及基于物聯(lián)網(wǎng)信息化管理的物流鎖。

背景技術(shù)：

目前物流行業(yè)，在運(yùn)輸過程中采用傳統(tǒng)的機(jī)械鎖對運(yùn)送快件進(jìn)行封鎖。物流管理中采用傳統(tǒng)的機(jī)械鎖對于快件的安全性不能做到有效管控，時常會發(fā)生快件丟失或包裝損壞等現(xiàn)象；且無法實(shí)時監(jiān)控快件所在的位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)信息化管理的物流鎖及物流鎖監(jiān)控方法，旨在解決現(xiàn)有的物流鎖無法實(shí)現(xiàn)對快件的安全性不能做到有效管控的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型技術(shù)方案如下：

一種基于物聯(lián)網(wǎng)信息化管理的物流鎖，包括鎖桿檢測模塊、防拆檢測模塊、震動檢測模塊、GPS定位模塊、數(shù)據(jù)選擇器、第一緩存單元、第二緩存單元、第三緩存單元、第四緩存單元、第五緩存單元、電機(jī)驅(qū)動模塊、藍(lán)牙模塊、GSM通訊模塊、電機(jī)、電子鎖。

所述鎖桿檢測模塊檢測電子鎖的開、關(guān)狀態(tài)，并將電子鎖的開、關(guān)狀態(tài)保存到第一緩存單元中。所述防拆檢測模塊檢測電子鎖在運(yùn)輸過程中是否被破壞打開，并將電子鎖運(yùn)輸狀態(tài)信息保存到第二緩存單元中。所述震動檢測模塊對電子鎖在運(yùn)輸過程中的路況及運(yùn)行速度進(jìn)行檢測，并將路況及運(yùn)行速度信息保存到第三緩存單元中。所述GPS定位模塊使遠(yuǎn)程平臺獲取物流鎖的位置信息，并將物流鎖的位置信息保存到第五緩存單元中。所述第四緩存單元存儲上鎖或開鎖信號，所述電機(jī)驅(qū)動模塊根據(jù)所述第四緩存單元存儲的上鎖或開鎖信號驅(qū)動所述電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而控制電子鎖開鎖或上鎖。所述數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)第一緩存單元、第二緩存單元、第三緩存單元、第四緩存單元、第五緩存單元中的數(shù)據(jù)的多路分時傳送，并通過GSM通訊模塊與遠(yuǎn)程平臺進(jìn)行通信。所述藍(lán)牙模塊用于實(shí)現(xiàn)對電子鎖的近距離無線控制。

進(jìn)一步地，所述震動檢測模塊包含三軸加速度傳感器、信號處理單元、A/D采樣單元、數(shù)據(jù)處理單元。所述三軸加速度傳感器、信號處理單元、A/D采樣單元、數(shù)據(jù)處理單元依次連接。

進(jìn)一步地，GSM模塊包含射頻接口、模擬基帶單元、數(shù)字基帶單元、數(shù)字接口、RTC單元、電源管理單元、供電單元。電源管理單元分別與射頻接口、模擬基帶單元、數(shù)字基帶單元、RTC單元相連接；模擬基帶單元、數(shù)字基帶單元分別與射頻接口、數(shù)字接口相連接；供電單元與電源管理單元相連接。

進(jìn)一步地，所述三軸加速度傳感器包含依次連接的G-Cell傳感單元、容壓變換器。所述G-Cell傳感單元感應(yīng)三個相互垂直方向上的加速度，并將三個方向上的加速度轉(zhuǎn)化為電容值。所述容壓變換器將所述電容值轉(zhuǎn)化為電壓值。

進(jìn)一步地，所述信號處理單元包含依次連接的增益放大器、前級濾波器、溫度補(bǔ)償器、后級放大濾波器。

本實(shí)用新型的有益效果：

該物流鎖通過GSM通訊模塊與遠(yuǎn)程平臺實(shí)現(xiàn)信息交互；遠(yuǎn)程平臺可以通過鎖桿檢測模塊可以檢測物流鎖開閉狀態(tài)，并通過GPS定位模塊檢測物流鎖的定位信息，通過震動檢測模塊檢測貨物的運(yùn)輸狀況；實(shí)現(xiàn)了對物流鎖的遠(yuǎn)程控制與檢測，有效提高了物流管理。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的原理方框圖。

圖2為圖1中電子鎖的原理圖。

圖3為圖1中震動檢測模塊的原理方框圖。

圖4為圖1中GSM模塊的原理方框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

如圖1所示，一種基于物聯(lián)網(wǎng)信息化管理的物流鎖，包括鎖桿檢測模塊、防拆檢測模塊、震動檢測模塊、GPS定位模塊、數(shù)據(jù)選擇器、第一緩存單元、第二緩存單元、第三緩存單元、第四緩存單元、第五緩存單元、電機(jī)驅(qū)動模塊、藍(lán)牙模塊、GSM通訊模塊、電機(jī)、電子鎖。

所述鎖桿檢測模塊檢測電子鎖的開、關(guān)狀態(tài)，并將電子鎖的開、關(guān)狀態(tài)保存到第一緩存單元中。所述防拆檢測模塊檢測電子鎖在運(yùn)輸過程中是否被破壞打開，并將電子鎖運(yùn)輸狀態(tài)信息保存到第二緩存單元中。所述震動檢測模塊對電子鎖在運(yùn)輸過程中的路況及運(yùn)行速度進(jìn)行檢測，并將路況及運(yùn)行速度信息保存到第三緩存單元中。所述GPS定位模塊使遠(yuǎn)程平臺獲取物流鎖的位置信息，并將物流鎖的位置信息保存到第五緩存單元中。所述第四緩存單元存儲上鎖或開鎖信號，所述電機(jī)驅(qū)動模塊根據(jù)所述第四緩存單元存儲的上鎖或開鎖信號驅(qū)動所述電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而控制電子鎖開鎖或上鎖。所述數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)第一緩存單元、第二緩存單元、第三緩存單元、第四緩存單元、第五緩存單元中的數(shù)據(jù)的多路分時傳送，并通過GSM通訊模塊與遠(yuǎn)程平臺進(jìn)行通信。藍(lán)牙模塊用于實(shí)現(xiàn)物流車之間物物互聯(lián)、相互通訊，并且實(shí)現(xiàn)手持遙控終端對物流鎖的控制。

如圖2所示，電子鎖包含電機(jī)、鎖桿、插銷、滑片。

開鎖時，所述電機(jī)驅(qū)動模塊驅(qū)動所述電機(jī)正轉(zhuǎn)，所述電機(jī)帶動所述滑片正向運(yùn)行，滑片從鎖桿的卡位處拔出，鎖桿與插銷自動脫離，完成開鎖；上鎖時，將鎖桿推至上鎖處，所述電機(jī)驅(qū)動模塊驅(qū)動所述電機(jī)反轉(zhuǎn)，所述電機(jī)帶動所述滑片反向運(yùn)行，滑片卡在鎖桿的卡位處，使得鎖桿與插銷鎖住，完成上鎖。

如圖3所示，震動檢測模塊包含三軸加速度傳感器、信號處理單元、A/D采樣單元、數(shù)據(jù)處理單元。三軸加速度傳感器、信號處理單元、A/D采樣單元、數(shù)據(jù)處理單元依次連接。

三軸加速度傳感器包含依次連接的G-Cell傳感單元、容壓變換器。信號處理單元包含依次連接的增益放大器、前級濾波器、溫度補(bǔ)償器、后級放大濾波器。 X、Y、Z 三個相互垂直方向上的加速度由三軸加速度傳感器內(nèi)部的G-Cell傳感單元感知，加速度轉(zhuǎn)化為電容值，電容值經(jīng)過容壓變換器轉(zhuǎn)換為電壓值，經(jīng)過信號處理單元內(nèi)的增益放大器、前級濾波器和溫度補(bǔ)償器處理后以電壓的形式作為輸出信號，經(jīng)過后級放大濾波器處理，將所需模擬信號調(diào)整至一個合適的范圍，再由A/D采樣單元轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)處理單元處理后的數(shù)字信號發(fā)送給主控模塊進(jìn)行分析。

震動檢測模塊基于三軸加速度的傳感器，集成了三軸加速度檢測技術(shù)，可以測量智能車的慣性大小，選取最佳重心位置，并能準(zhǔn)確定位智能車處于直線、彎道、坡道和漂移等運(yùn)行狀態(tài)；利用三軸加速度傳感器能夠提前預(yù)測路徑，并判斷何時剎車效果最佳。事實(shí)證明：物流鎖結(jié)合三軸加速度傳感器具有很強(qiáng)的抗干擾性，提取角度信息更準(zhǔn)確，確保了智能車在直道上能夠以較高的速度行駛，在彎道則能基本不失速平滑地過彎。

如圖4所示，GSM模塊包含射頻接口、模擬基帶單元、數(shù)字基帶單元、數(shù)字接口、RTC單元、電源管理單元、供電單元。

電源管理單元分別與射頻接口、模擬基帶單元、數(shù)字基帶單元、RTC單元相連接；模擬基帶單元、數(shù)字基帶單元分別與射頻接口、數(shù)字接口相連接；供電單元與電源管理單元相連接。數(shù)字接口包含GPIOs接口、DE_BUG接口、SIM接口、UART接口、UART接口。

射頻接口用于無線信號的收發(fā)；數(shù)字接口用于數(shù)字信號的傳輸；RTC單元用于提供時鐘信號；模擬基帶單元、數(shù)字基帶單元用于模擬基帶信號與數(shù)字基帶信號之間的轉(zhuǎn)化及傳送。

GPS定位模塊包含CPU單元、GPS基帶單元、RF射頻單元。CPU單元、GPS基帶單元、RF射頻單元依次連接。

GPS定位模塊像“收音機(jī)”一樣接收、解調(diào)衛(wèi)星的廣播C/A碼信號，中心頻率為1575.42MHz。GPS定位模塊并不播發(fā)信號，屬于被動定位。通過運(yùn)算與每個衛(wèi)星的偽距離，采用距離交會法求出物流鎖的經(jīng)度、緯度、高度和時間修正量這四個參數(shù)，特點(diǎn)是點(diǎn)位速度快。初次定位的模塊至少需要4顆衛(wèi)星參與計(jì)算，稱為3D定位，3顆衛(wèi)星即可實(shí)現(xiàn)2D定位。GPS模塊通過串行通信口不斷輸出NMEA格式的定位信息及輔助信息，供遠(yuǎn)程平臺選擇應(yīng)用。GPS導(dǎo)航具有高靈敏度、低功耗、小型化的特點(diǎn)，導(dǎo)航模塊的極高追蹤靈敏度大大擴(kuò)大了其定位的覆蓋面，在普通導(dǎo)航不能定位的地方，如狹窄都市天空下、密集的叢林環(huán)境， 導(dǎo)航模塊都能高精度定位。

藍(lán)牙模塊包含射頻單元、基帶單元、藍(lán)牙協(xié)議層、高級應(yīng)用層。藍(lán)牙協(xié)議單元分別與射頻單元、基帶單元相連接；藍(lán)牙協(xié)議單元并且與應(yīng)用單元相連接。

基帶單元采用查詢和尋呼方式，使跳頻時鐘及跳頻頻率同步，為數(shù)據(jù)分組提供對稱連接和非對稱連接，并完成數(shù)據(jù)包的定義、前向糾錯、循環(huán)冗余校驗(yàn)、邏輯通道選擇、信號噪化、鑒權(quán)、加密、編碼和解碼等功能。它采用混合電路交換和分組交換方式，既適合語音傳送，也適合一般的數(shù)據(jù)傳送。

射頻單元將基帶單元的數(shù)據(jù)包通過無線電信號以一定的功率和跳頻頻率發(fā)送出去，實(shí)現(xiàn)物流鎖的無線連接。

藍(lán)牙協(xié)議層包括鏈路管理協(xié)議、鏈路控制與應(yīng)用協(xié)議、串行電纜仿真協(xié)議和服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議。

高端應(yīng)用層：根據(jù)不同需要，可以在企業(yè)間建立藍(lán)牙組網(wǎng)，企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)由多個匹克網(wǎng)（Pico net）構(gòu)成，而不同匹克網(wǎng)之間的通信應(yīng)該只在辦公網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部進(jìn)行路由，而不應(yīng)通過局域網(wǎng)，這就需要建立一種特殊的路由機(jī)制，使得各匹克網(wǎng)之間的通訊能夠進(jìn)行正確的路由，達(dá)到方便快捷的通信、拓寬通信范圍、減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的母的。用于辦公網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的藍(lán)牙移動終端通過無線方式訪問局域網(wǎng)及Internet，跟蹤、定位辦公網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有藍(lán)牙設(shè)備，在兩個屬于不同匹克網(wǎng)的藍(lán)牙設(shè)備之間建立路由連接，并在設(shè)備之間交換路由信息。對于物流鎖的應(yīng)用也是同樣的道理，它可以使所有在一定區(qū)域內(nèi)的物流鎖之間建立連接并交換信息。

藍(lán)牙技術(shù)是一種短距離無線通信的技術(shù)規(guī)范，它的特點(diǎn)可歸納為以下幾點(diǎn)：a)全球范圍適用：藍(lán)牙技術(shù)工作在2.4GHz的ISM頻段；b)采用時分雙工通信，藍(lán)牙規(guī)范1.0B支持的數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mbit/s；c)同時可傳輸語音和數(shù)據(jù)，當(dāng)采用非對稱信道傳輸數(shù)據(jù)時，單向最大傳輸速率為721kbps，反向?yàn)?7.6kbp/s；當(dāng)采用對稱信道傳輸數(shù)據(jù)時，速率最高為342.6kbp/s；d)具有很好的抗干擾能力，藍(lán)牙采用了跳頻技術(shù)來擴(kuò)展頻譜，將2.402-2.48GHz頻段分成79個頻點(diǎn)，相鄰頻點(diǎn)間隔1MHz。藍(lán)牙設(shè)備在某個頻點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)后，再跳到另一個頻點(diǎn)發(fā)送，而頻點(diǎn)的排列順序則是偽隨機(jī)的，每秒鐘頻率改變1600次，每個頻率持續(xù)625us。建立連接時頻率改變則是3200次/秒；e)藍(lán)牙模塊體積很小，低功耗，可以方便的集成到各種設(shè)備中。

本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程平臺對物流鎖的檢測和控制。主控模塊通過鎖桿檢測模塊檢測電子鎖是否上鎖，并將電子鎖的狀態(tài)通過GSM通訊模塊傳送給遠(yuǎn)程平臺；并且主控模塊通過GPS定位模塊為遠(yuǎn)程平臺提供電子鎖的定位信息；這樣，管理人員可以通過遠(yuǎn)程平臺觀察物流鎖在何時何地被打開過。通過震動檢測模塊，遠(yuǎn)程平臺對電子鎖在運(yùn)輸過程中的路況及運(yùn)行速度進(jìn)行檢測，當(dāng)檢測到車速太快或路況太差，超過預(yù)設(shè)定的安全值時，遠(yuǎn)程平臺會發(fā)出提示，避免車速太快或路況太差導(dǎo)致貨物受損或發(fā)生車禍。一般地，貨物被封裝好在未運(yùn)送到目的地之前不需要再打開。為了防止貨物在運(yùn)輸過程中物流鎖被打開，設(shè)置了防拆檢測模塊。物流鎖上鎖后，在運(yùn)輸途中，有被打開時，遠(yuǎn)程平臺將接收到信號并發(fā)出報警信息，避免貨物在途中物流鎖被破壞打開，發(fā)生盜竊事件。

此外，本實(shí)用新型基于上述的硬件還提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)信息化管理的物流鎖監(jiān)控方法：驅(qū)動物流鎖的電機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動滑片正向運(yùn)行，所述滑片從鎖桿的卡位處拔出，所述鎖桿與插銷自動脫離，物流鎖完成開鎖。將所述鎖桿推至上鎖處，驅(qū)動所述電機(jī)反轉(zhuǎn)，所述電機(jī)帶動所述滑片反向運(yùn)行，滑片卡在鎖桿的卡位處，使得鎖桿與插銷鎖住，物流鎖完成上鎖。遠(yuǎn)程平臺與物流鎖通過GSM通訊裝置進(jìn)行通訊。遠(yuǎn)程平臺通過GPS定位裝置獲取物流鎖的位置信息。判斷物流鎖是否上鎖，并將物流鎖狀態(tài)上報給遠(yuǎn)程平臺。判斷物流鎖在運(yùn)輸過程中是否被打開：如果判斷為是，通過GSM通訊裝置向遠(yuǎn)程平臺發(fā)送物流鎖異常信號，遠(yuǎn)程平臺發(fā)出報警信息。對物流鎖在運(yùn)輸過程中的路況及運(yùn)行速度進(jìn)行檢測。

所述對物流鎖在運(yùn)輸過程中的路況及運(yùn)行速度進(jìn)行檢測包含：步驟(A1)感應(yīng)物流鎖三個相互垂直方向上的加速度；步驟(A2)將所述加速度的信息轉(zhuǎn)化為模擬電信號；步驟(A3)將所述模擬電信號進(jìn)行放大、濾波、溫度補(bǔ)償處理；步驟(A4)將處理后的模擬電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；步驟(A5)對所述數(shù)字信號進(jìn)行處理和分析，得出物流鎖運(yùn)輸路況及運(yùn)行速度，并將處理和分析后的結(jié)果發(fā)送給遠(yuǎn)程平臺。

所述遠(yuǎn)程平臺通過GPS定位裝置獲取物流鎖的位置信息包含：步驟(B1)計(jì)算處物流鎖與若干個衛(wèi)星的偽距離；步驟(B2)采用距離交會法求出物流鎖的經(jīng)度、緯度、高度和時間修正量的定位信息；步驟(B3)采用NMEA格式輸出的定位信息及輔助信息給遠(yuǎn)程平臺。

物流鎖完成上鎖后，在運(yùn)輸過程中，遠(yuǎn)程平臺對物流鎖的具體監(jiān)控過程為：步驟(C1)接收物流鎖上鎖信號。步驟(C2)通過GPS系統(tǒng)定位物流鎖上鎖時所處的位置，并將該位置設(shè)為物流鎖的起始位置。步驟(C3)設(shè)定物流鎖的目的地。步驟(C4)實(shí)時更新物流鎖所處的位置。步驟(C5)判斷物流鎖是否被開鎖；若判斷為是，則進(jìn)行步驟(C6)；若判斷為否，則返回步驟(C4)。步驟(C6)判斷物流鎖此時所處的位置是否為目的地；若判斷為是，則結(jié)束對物流鎖監(jiān)控；若判斷為否，則發(fā)出物流鎖異常開鎖提示，并請求物流人員排查原因，并執(zhí)行步驟(C7)。步驟(C7)發(fā)送上鎖指令，遠(yuǎn)程控制物流鎖重新上鎖。步驟(C8)判斷物流鎖重新上鎖是否成功；若判斷為是，則提示重新上鎖成功，并返回步驟(C4)；若判斷為否，則提示重新上鎖失敗，并結(jié)束對物流鎖監(jiān)控。

距離交會法是以兩個已知控制點(diǎn)為中心，分別以目標(biāo)點(diǎn)與兩已知控制點(diǎn)的距離為半徑劃圓，交會點(diǎn)即為要求目標(biāo)點(diǎn)。

以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例。可以理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的基本構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其它改進(jìn)和變化均應(yīng)認(rèn)為包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。