CN103093330A - 基于低轨卫星双向通讯的集装箱管理*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于低轨卫星双向通讯的集装箱监控***，包括电子锁，其中电子锁包括微处理器。与微处理器通信连接的低轨道卫星模块，所述微处理器能实时接收集装箱门锁信号和物理状态信号，并且将门锁和物理状态变化的数据信息通过所述低轨道卫星模块发送给低轨道卫星。对所述微处理器以及低轨道卫星模块进行供电的供电模块。***还包括：与低轨道卫星通信连接的卫星地面接收服务器；与卫星地面接收服务器通信连接的***监控平台，***监控平台能通过卫星地面接收服务器接收来自低轨道卫星的门锁和物理状态变化数据信息，并能通过卫星地面接收服务器、低轨道卫星以及低轨道卫星模块向电子锁发出查询指令，要求报告当前状态。

Description

基于低轨卫星双向通讯的集装箱管理***
 
技术领域
本发明涉及一种集装箱管理***，更具体地说，是一种基于低轨卫星双向通讯的集装箱管理***。
 
背景技术
随着信息技术、地理信息***及卫星导航定位技术的应用和发展。现代物流是以物流企业为主，以运输和信息为平台，涉及生产、流通和消费全过程的现代供应链管理***。物流的信息化、网络化和社会化是现代物流的发展基础。智能物流监控平台通过信息化手段，把物流服务资源、物流设施和设备资源、物流客户资源和管理服务资源四大资源进行无缝对接，推动物流产业发展。
在现代物流业中，集装箱运输已经成为当今世界最重要的运输方式之一，占国际航运量90%。然而，集装箱运输过程的不透明性引发了一系列诸如偷渡、走私、偷窃等集装箱不安全事件的屡次发生。这些问题已成为制约集装箱运输发展的关键因素，与现代物联网所要求的信息透明化、实时化不相吻合。在集装箱运输中，集装箱的流向、流转和识别相对比较落后，集装箱的识别基本上还处于人工、半人工状态。传统的集装箱物流方式存在一定的问题。例如，货物失窃损失大；传统识别技术难以满足高精度快速识别的要求；集装箱码头现有的信息化水平难以满足集装箱物流高效安全的要求等。这些问题对集装箱运输产生了不良影响，也使一些集装箱运输的主要关系方遭受了巨大损失，严重削弱了整个供应链的效率。
针对这些问题，项目前期已经开展了“集装箱物流全程实时在线监控***”研究，并开通了多条国际航线。该***以电子标签为载体，通过与安装在装/拆箱点、集装箱港区的进/出道口、岸边桥吊、查验箱区等点的读写设备交换信息，实时记录箱、货、流信息、开关箱时间和地理位置信息的智能化电子标签，实现了集装箱物流信息的全程在线监控，有效防止偷渡、走私及恐怖活动等事件的发生，消除集装箱在运输过程中可能产生的错箱、漏箱事故，加快通关速度，提高运输的安全性和可靠性，提高集装箱码头的整体效率和货运质量，从而提升了集装箱物流的整体效率和服务水平。
该***虽然已经取得了成功的应用，实现了“港到港”和“门到门”的物流管理。但是由于现有***只是在装/拆箱点、集装箱港区的进/出道口等受控点安装了读写器，只有当集装箱经过这些读写器时，才能将相关信息传输到服务中心，无法实现运输途中的位置监控和突发事件的实时报警。
当前利用GSM或者CDMA等电信运营商的通信链路作为通信平台的货运GPS车载终端已得到较为广泛的使用。GPS定位信息在GIS地理信息***和无线通信***支持下，使货运公司实现了对车辆的全程监控，及时掌握车辆的运行状况，提高了车辆的行车效率和行车安全，通过车辆监控调度管理***，加强了对车辆的管理，一定程度上降低了企业的管理成本。但是, 这种GPS结合地面无线通信的物流***无法适应偏远地区、海上、跨国界的大范围物流的要求。因为目前的无线网络覆盖范围有限，只能局限于在地面基站***所能达到的地区，才能把地理位置信息反馈到监控中心。
另外，这样的***还无法提供信息真实性，安全性保障，它只是“尽力”提供服务，信息匹配留给用户，更谈不上如何调度任务；***的可扩展性较差，较难做到纵向和横向扩展；而且操作复杂，未切合集装箱物流运输现状，没有解决集装箱物流行业的根本问题。
 
发明内容
由于现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提出一种基于低轨卫星双向通讯的集装箱管理***，其可有效解决现有技术存在的上述问题。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以解决：一种基于低轨卫星双向通讯的集装箱管理***，包括电子锁，其特征在于：所述电子锁包括微处理器；与微处理器通信连接的低轨道卫星模块，所述微处理器能实时接收门锁信号并且将门锁状态变化的数据信息通过所述低轨道卫星模块发送给低轨道卫星；以及对所述微处理器以及低轨道卫星模块进行供电的供电模块；所述***还包括：与所述低轨道卫星通信连接的卫星地面接收服务器；与所述卫星地面接收服务器通信连接的***监控平台，所述***监控平台能通过所述卫星地面接收服务器接收来自低轨道卫星的门锁状态和物理状态变化数据信息，并能通过所述卫星地面接收服务器、所述低轨道卫星以及所述低轨道卫星模块向所述电子锁发出查询指令，要求报告当前状态。
较佳地，所述电子锁还包括与微处理器连接的蓝牙模块；所述***还包括智能终端，所述智能终端与所述蓝牙模块通信连接用于信息交换。在一实施例中，所述电子锁还包括与微处理器连接的传感器，用于测量集装箱内的温度、湿度和/或集装箱的振动，并将测量结果传送给微处理器，进一步通过所述蓝牙模块传送给***监控平台。
较佳地，所述电子锁还包括与微处理器连接的射频通信模块；所述***还包括智能终端，所述智能终端与所述射频通信模块通信连接用于信息交换。在一实施例中，所述电子锁还包括与射频通信模块连接的传感器，用于测量集装箱内的温度、湿度和/或集装箱的振动，并将测量结果通过所述射频通信模块传送给***监控平台。
较佳地，所述智能终端通过移动通信网络与所述***监控平台连接。
较佳地，所述供电模块为太阳能电源充电或蓄电池。
较佳地，所述智能终端为手机或平板电脑。
由于采用以上技术方案，本发明的基于低轨卫星定位***的集装箱管理***，具有以下有益效果：
1）可全状态、全信息、实时地接收终端发来的各类报警信息（门锁信息、温湿度和振动等传感信息）并以短消息方式通知到用户。
2）用户能在任意时刻通过监控平台发出查询运输状态指令，并得到确认信息。
3）可实时掌握货物的动态，若在临时任务发生时，可依照各运载工具  的位置（如车辆、船舶等）及运输作业状态，进行临时性工作调派，以达到争取时间、争取客户、节约运输成本的目的。
 
附图说明
下面根据附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明第一实施例的结构框图；
图2为本发明第二实施例的结构框图；
具体实施方式
如图1所示的本发明第一实施例，基于低轨卫星双向通讯的集装箱管理***，包括电子锁。电子锁包括微处理器1；与微处理器1通信连接的低轨道卫星模块2。微处理器1能实时接收门锁信号4（例如门锁开启或闭合状态）并且将门锁状态变化的数据信息通过低轨道卫星模块2发送给低轨道卫星（未标号）。电子锁还包括对微处理器1以及低轨道卫星模块2进行供电的供电模块9。在本实施例中，该供电模块为太阳能电源或电池。
***还包括与所述低轨道卫星通信连接的卫星地面接收服务器8；与所述卫星地面接收服务器通信连接的***监控平台7。在本实施例中，两者通过互联网进行通信连接。***监控平台7能通过所述卫星地面接收服务器8接收来自低轨道卫星的门锁状态变化数据信息，也能通过卫星地面接收服务器8、所述低轨道卫星以及所述低轨道卫星模块2向电子锁发出查询指令，要求报告当前状态，从而实现双向通信。
这样，在发生异常情况时（例如：门锁状态在未授权情况下发生改变），电子锁通过低轨道卫星模块2上报异常状态，由***监控平台7自动通知货主或联系人及时处理。货主或联系人也可以通过***监控平台7查询电子锁当前状态，要求电子锁报告当前状态（门锁状态、地理位置、集装箱内的物理信息等）。
***还包括一与微处理器1连接的射频通信模块3。上述门锁信号发送并记录到微处理器1后，可通过射频通信模块3发送到位于现场的配备有RFID接头的智能手机6，该智能手机6通过移动通信网络与***监控平台7进行通讯，从而提供了一种短距离通信方式。
***还可以包括与射频通信模块3相连接的传感器5，用于测量集装箱内的温度、湿度和/或集装箱的振动并将测量结果通过射频通信模块3传送给***监控平台。当集装箱内的物理信息如温度、湿度或者振动超出预设范围时，将上述信息发送到***监控平台7。
如图2所示，在本发明的第二实施例中，其与第一实施例的大部分结构相同，相同的元件用同一附图标记进行标注，并且不再详细说明。以下仅针对不同之处进行说明。
在本实施例中，传感器5与微处理器1直接相连接，用于测量集装箱内的温度、湿度和/或集装箱的振动并将测量结果传送给微处理器，并进一步传送给***监控平台。当集装箱内的上述物理信息超出预设范围时，将上述信息发送到***监控平台7。
***还包括一与微处理器1连接的低功耗蓝牙模块10。上述门锁信号和传感器测量到的物理信息发送并记录到微处理器1后，可通过低功耗蓝牙模块10发送到位于现场具备蓝牙通信功能的智能手机6，该智能手机6通过移动通信网络与***监控平台7进行通讯，从而提供了另一种短距离通信方式。
在具体应用中，低轨卫星双向通讯是发生在集装箱运输过程中，用于全过程的实时监控，低轨道卫星模块2将集装箱的门锁状态、地理位置、集装箱内的物理信息等通过短报文的方式上报到卫星地面接收服务器8，从而在***监控平台7上显示。
射频通信模块3或蓝牙模块10与智能手机6之间的通讯是发生在装箱和拆箱时。在装箱时，需要交换大量信息，在拆箱时，智能手机对电子锁发出授权确认拆箱的信号，并读取此时电子锁收集的状态信息。智能手机将此操作的信息通过移动通讯的方式上传至***监控平台7。
但是，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims (8)

1.基于低轨卫星双向通讯的集装箱管理***，包括电子锁，其特征在于：
所述电子锁包括微处理器；与微处理器通信连接的低轨道卫星模块，所述微处理器能实时接收门锁信号并且将门锁状态变化的数据信息通过所述低轨道卫星模块发送给低轨道卫星；以及对所述微处理器以及低轨道卫星模块进行供电的供电模块；
所述***还包括：与所述低轨道卫星通信连接的卫星地面接收服务器；与所述卫星地面接收服务器通信连接的***监控平台，所述***监控平台能通过所述卫星地面接收服务器接收来自低轨道卫星的门锁状态变化数据信息，并能通过所述卫星地面接收服务器、所述低轨道卫星以及所述低轨道卫星模块向所述电子锁发出查询指令，要求报告当前状态。
2.根据权利要求1所述的集装箱管理***，其特征在于：所述电子锁还包括：与微处理器连接的蓝牙模块；
所述***还包括智能终端，所述智能终端与所述蓝牙模块通信连接用于信息交换。
3.根据权利要求1所述的集装箱管理***，其特征在于：所述电子锁还包括：与微处理器连接的射频通信模块；
所述***还包括智能终端，所述智能终端与所述射频通信模块通信连接用于信息交换。
4.根据权利要求1或2所述的集装箱管理***，其特征在于：所述智能终端通过移动通信网络与所述***监控平台连接。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的集装箱管理***，其特征在于：所述供电模块为太阳能电源充电或蓄电池。
6.根据权利要求2或3所述的集装箱管理***，其特征在于：所述智能终端为手机或平板电脑。
7.根据权利要求2所述的集装箱管理***，其特征在于：所述电子锁还包括与微处理器连接的传感器，用于测量集装箱内的温度、湿度和/或集装箱的振动，并将测量结果传送给微处理器，进一步通过所述蓝牙模块传送给***监控平台。
8.根据权利要求3所述的集装箱管理***，其特征在于：所述电子锁还包括与射频通信模块连接的传感器，用于测量集装箱内的温度、湿度和/或集装箱的振动，并将测量结果通过所述射频通信模块传送给***监控平台。
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