CN105181010A - 一种同步仓储参数监测用无线传感器位置信息的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种同步仓储参数监测用无线传感器位置信息的方法，其包括建立或使用仓储参数监测软件和在待监测区域布置无线传感器，无线传感器的识别信息直接或间接传输到一智能设备中，由智能设备与仓储参数监测软件或应用程序进行数据交互并将无线传感器与其位置信息进行绑定。本发明解决了现有技术中无线传感器位置发生变化时，同步更新无线传感器的放置位置不便捷的问题。

Description

一种同步仓储参数监测用无线传感器位置信息的方法

技术领域

本发明涉及仓储物流，特别是指一种同步仓储参数监测用无线传感器位置信息的方法。

背景技术

在仓储物流监测的许多应用场合下，无线传感器所采集的数据需要与其位置信息结合起来才具有意义。物流***中，无线传感器的放置和部署通常为人为部署。在人为部署下情况下，无线传感器的放置位置是相对固定的，人们在部署无线传感器时，无线传感器相对于应用环境的位置就已经确定了，但在实际应用中，常常需要更换无线传感器的使用位置，这就要求将无线传感器的最新位置信息与服务器、中间件软件和应用软件进行即时更新。一般在无线传感器位置改变后，工作人员需要在应用软件上重新将无线传感器与其新的放置位置进行重新关联，这一操作一般是在PC上操作完成的，其中常涉及无线传感器编号、位置等信息的手动输入等步骤，存在操作不便、容易出错的问题。

在烟叶、粮食、食品、茶叶、药品等物资的仓储参数监测领域，监测温度、湿度等仓储参数的无线传感器的多是人为部署的，例如将无线传感器放置于需要进行仓储参数监测的仓库、货架、货堆中的某个位置，当人们放置了无线传感器后，无线传感器的位置就已经确定了，在放置了无线传感器后，人们通常需要将无线传感器的ID或地址与其放置的相应仓库、货架、货堆等物理仓储单位进行绑定，这一操作通常是在PC软件中完成的，通常人们需要将各个无线传感器的编号输入，再把这一编号与相应的仓库、货架、货堆等仓储单位在软件中进行关联，若在同一小范围内放置多个传感器，则这种操作更显的复杂，更容易出错。

以初烤烟叶的仓储监测为例，初烤烟叶的仓储单位一般分为货场(仓库)，平台(小区)，货堆(货位)几级，用于监测烟叶仓储温湿度参数的无线温度、湿度传感器放置于货堆(货位)中，每个货堆(货位)一般需要放置多个无线传感器，随着烟叶的进出库，放置在货堆(货位)中的无线传感器的位置会不可避免的发生变化，当重新使用这些无线传感器时就需要同步更新无线传感器的放置位置，否则当监测数据出现异常时就会无法准确的定位异常发生的位置，而采用传统的手工输入无线传感器编号绑定位置的方式存在操作不便、容易出错的弊端。

发明内容

本发明提出一种同步仓储参数监测用无线传感器位置信息的实现方法，解决了现有技术中无线传感器位置发生变化时，无法快捷地同步更新无线传感器的放置位置的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种同步仓储参数监测用无线传感器位置信息的方法，包括建立或使用仓储参数监测软件和在待监测区域布置无线传感器，无线传感器的识别信息直接或间接通过中间识别设备传输到一智能设备中，由智能设备与仓储参数监测软件进行数据交互并将无线传感器与其位置信息进行绑定。

其中，所述的智能设备可以为智能手机、掌上电脑(PDA)、平板电脑中的一种；所述为中间识别设备为读卡器、感应板、扫码器、扫码枪、带RFID或蓝牙功能的802.15.4的路由器、定制开发的识别器等识别设备中的一种；智能设备与仓储参数监测软件采用无线或有线通信连接；所述无线传感器包括RF收发控制单元、RFID/NFC单元、RTC芯片、供电单元、传感元件和天线，RF收发控制单元分别连接RFID/NFC单元和RTC芯片，RF收发控制单元与传感元件连接，天线与RF收发控制单元连接，无线传感器上还设有二维码、条码和RFID/NFC标签中的一种或多种信息载体。

进一步的，无线传感器还包括与供电单元连接的换能组件，换能组件为干电池、充电式电池、燃料电池、光电太阳能发电板、无线能量收集器中的至少一种。

具体的，所述供电单元由电源转换芯片、充电芯片及***电路/元件组成；所述传感元件为温度传感元件、湿度传感元件、温湿度一体传感元件、CO₂浓度传感元件、O₂浓度传感元件、瓦斯传感元件、压力传感元件、光照强度传感元件、加速度传感元件、位移传感元件中的一种或多种；上述各类传感元件为单个核心元件形式、芯片形式或模块封装形式中的一种

进一步的，在仓储参数监测软件中建立表征无线传感器位置信息的交互控件，通过操作交互控件将无线传感器与其位置信息进行绑定。

进一步的，定制开发专用识别器，在定制开发的识别器设有表征无线传感器位置信息的实体控件，用户可通过操作相应的实体控件来实现无线传感器与其位置信息进行绑定，实体控件可以是按钮、按键、开关等。

进一步的，定制开发的识别器设置表征无线传感器位置信息的无线识别区或无线感应区，用户可通过接触无线识别区或无线感应区将无线传感器与其位置信息进行绑定。

进一步的，所述智能设备为智能手机、PDA或平板电脑，在智能设备软件的软件界面设置表征无线传感器位置信息的交互控件，在无线传感器上设置二维码、条码和RFID/NFC标签中的一种或多种信息载体，信息载体中携带有传感器的识别信息，用户操作交互控件使用自身的识别功能(摄像头、RFID/NFC模块)或通过上述中间识别设备，获取无线传感器中(上)的上述信息载体所携带的识别信息，从而实现无线传感器与其位置信息的关联绑定。

进一步的，智能设备与仓储参数监测软件通过USB、串口有线方式进行通信连接，或通过RFID、NFC、蓝牙、红外线传输数据、家庭射频、手机移动网络、WIFI和WLAN中的一种或多种无线方式进行通信连接。

进一步的，无线传感器的识别信息包括ID、类型、MAC地址、短地址、扩展地址、别名、密钥、放置位置中的一种或多种。

本发明创建了一种便捷更新无线传感器位置信息的数据链路模式，解决了更新无线传感器位置信息需要人工输入无线传感器信息和放置位置的问题，其可以方便快捷的在烟草、茶叶、粮食、药品等物资的仓储参数监测中确定所使用无线传感器的放置位置，实现了在仓储现场无需计算机进行操作，从而减少因手动输入造成失误，可以很好地提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的构架图；

图2为本发明中无线传感器的结构原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种同步仓储参数监测用无线传感器位置信息的方法，包括建立或使用仓储参数监测软件和在待监测区域布置无线传感器1。仓储参数监测软件由自行开发或者通过API形式调用他人开发的软件。无线传感器1是用于获取仓储参数的各种无线传感器1，如无线温湿度传感器、无线氧浓度传感器、无线霉变传感器、无线二氧化碳传感器等，例如在原烟仓储环境参数监测领域使用的无线温湿度传感器、无线氧浓度传感器等。无线传感器1还指使用了无线传输技术的温度探头、湿度探头、温湿度探头等形式的设备。如图1所示，无线传感器1的识别信息直接或间接通过中间识别设备2被一智能设备3所获取，即是智能设备3获取无线传感器1的信息载体中所携带的识别信息。

上述无线传感器1的信息载体所携带的识信息在被智能设备3获取后，由智能设备3与仓储参数监测软件进行数据交互并将无线传感器1与其位置信息进行绑定。

智能设备3在获取到无线传感器1的识别信息后，绑定放置位置有三种方式：

A：通过操作智能设备3中应用程序的用户界面，将用户界面上表征无线传感器1位置信息的交互控件与传感器1进行绑定，交互控件可以是按钮、输入框、下拉列表、单选框、复选框等形式。

B：通过操作中间识别设备2中表征无线传感器1放置位置的实体按键、按钮、触摸板、感应区等进行绑定。

C.通过接触中间识别设备2中表征无线传感器1放置位置的无线识别区、无线感应区等进行绑定。

所述智能设备3为智能手机、平板电脑、掌上电脑(PDA)、平板电脑等设备中的一种；所述中间识别设备2为读卡器、感应板、扫码器、扫码枪、带RFID或蓝牙功能的802.15.4的路由器、定制开发的识别器等识别设备中的一种。如图2所示，无线传感器1内置RF收发控制单元11、RFID/NFC单元13、RTC芯片10、供电单元14、传感元件12和天线15。RF收发控制单元11分别连接RFID/NFC单元13和RTC芯片10，RF收发控制单元11基于IEEE802.15.4标准进行数据传输，RTC芯片10与RF收发控制单元11相连，能够进行网络时间同步，同时可以向RF收发控制单元11输出中断。RF收发控制单元11与传感元件12相连，获取传感元件12采集的数据。RF收发控制单元11连接天线15以进行无线收发。无线传感器1上设置有二维码、条码和RFID/NFC标签中的一种或多种信息载体，RFID/NFC单元13由RFID/NFC读写芯片和***电路组成，RFID/NFC单元13可直接与具备RFID/NFC通信功能的智能设备3或中间识别设备2通信，其通信内容包括无线传感器1的编号(ID)、类型、MAC地址、短地址、扩展地址、放置位置、别名、密钥、操作指令、历史数据、时间等信息。

RFID/NFC单元13和RF收发控制单元11中的RF部件可以是单个也可以采取两个的形式。RF收发控制单元11进行控制和运算并负责射频的放大和收发，可采用由带MCU的射频收发片上***芯片、放大的芯片组成的结构，或是采用MCU、射频收发芯片、射频放大芯片组成的结构。RF收发控制单元11采用符合IEEE802.15.4标准的无线通信技术，能够与其他兼容设备进行组网运行，具备超低功耗休眠功能。当设备不需要对外收发数据时，可以进行休眠。节点设备间组网形成大型无线传感器网络。

基于802.15.4的RF收发控制单元11，以及RFID/NFC通信功能能够通过软件或硬件层面的设置(修改)给以屏蔽或禁用,从而使传感器仅工作于802.15.4通信模式，或仅工作于RFID/NFC通信模式。

供电单元14用于为各芯片、单元或元件提供电能，其由电源转换芯片、充电芯片及***电路/元件组成。无线传感器1还设有与供电单元14连接的换能组件，换能组件是将其他形式的能量转换为电能的装置，其可以为干电池、各类可充电式电池(如可充电式镍氢电池、可充电式镍镉电池、可充电式锂离子电池、可充电式锂聚合物电池等)、燃料电池、光电太阳能发电板、无线能量收集器中的一种或多种。充电芯片根据设备的换能装置的类型可以进行配置或不配置。

传感元件12与RF收发控制单元11相连，传感元件12采集的数据可以通过RF收发控制单元11和RFID/NFC单元13进行主动或被动无线传输，传感元件为温度传感元件、湿度传感元件、温湿度一体传感元件、CO₂浓度传感元件、O₂浓度传感元件、瓦斯传感元件、压力传感元件、光照强度传感元件、加速度传感元件、位移传感元件中的一种或多种；上述各类传感元件为单个核心元件形式、芯片形式或模块封装形式中的一种。根据传感元件的不同，将本节点设备作为核心，可形成无线温度传感器、无线湿度传感器、无线温湿度一体传感器、无线压力传感器、无线C0₂传感器、无线O₂传感器、无线瓦斯传感器、无线光照强度传感器、无线加速度传感器、无线位移传感器、具备休眠和组网功能的802.15.4标准RFID/NFC阅读器、802.15.4路由器等。

智能设备3与无线传感器1可以采用无线数据传输技术、自动识别技术、手动选择、键盘输入、手写输入等途径进行识别信息传递。其中无线数据传输技术可以是RFID、NFC、蓝牙、红外线传输数据、家庭射频、无线局域网、WIFI和WLAN等通信技术。当然也可以采用有线传输技术进行数据传输，如通过USB、Lighting、串口、并口、LAN等技术。自动识别技术可以是QR二维码识别、条码识别、OCR光学字符识别等技术。

对于上述A方式的绑定：在此种方式中智能设备3为智能手机、PDA或平板电脑，其操作***可以是IOS、ANDROID、WINDOWSPHONE、WINDOWSMOBILE、LINUX等。通过在智能设备上安装专用APP(应用软件)，APP(应用软件)中的操作界面设置有表征无线传感器1位置信息的交互控件，如按钮、文本框、下拉列表、单选框、复选框等。用户通过操作相应位置信息对应的交互控件后，再通过扫描无线传感器1上的二维码或条码，或读取无线传感器1的RFID/NFC标签的方式获取无线传感器1的识别信息，之后APP(应用软件)即可完成无线传感器1与位置信息的绑定。在有中间识别设备2的情况下，例如中间识别设备2为无线传感器1上一级的路由设备，智能设备APP(应用软件)通过蓝牙、RFID或上文说明的数据传输方式取得该中间设备获取到的无线传感器1的识别信息或传感器列表1，再通过上述的APP(应用软件)中的多种交互控件进行选定相应的位置进行绑定，或者操作相应的表征位置的APP(应用软件)控件，再从无线传感器1列表中选择相应的无线传感器1条目实现绑定。

对于B方式或C方式，其中间识别设备2可以是根据仓储参数监测应用领域定制的操作板、操作器、或感应器等，其设置有可供操作的表征传感器放置位置的按键、按钮、感应区、识别区等，这类中间识别设备2在通过上述多种连接方式与智能设备3相连接后，再通过上述的多种途径从上述多种信息载体中取得无线传感器1的识别信息，用户操作这类中间识别设备2中的按键、按钮等部件，智能设备3安装的APP(应用软件)再自动进行关联绑定操作。

仓储参数监测软件可以是自行开发的基于PC或服务器的应用程序，这类自行开发的应用程序使用工业组态软件进行开发，或采用传统软件开发工具进行开发；也可以是支持类似于ThingWorx之类的开放物联网平台；或者通过API接入用户或他人开发的软件***，如ERP、仓储管理***等。仓储参数监测软件结构为B/S结构或C/S结构的软件。

采用本方法，可以构建出一系列全新的仓储参数检测解决方案。例如，采用上述的无线温度传感器、无线湿度传感器、无线温湿度一体传感器、无线0₂浓度传感器、无线CO₂浓度传感器及相应的仓储监测软件可构建用于烟草(如初烤烟叶、成品烟叶)仓储温度、湿度、氧浓度、CO₂浓度监测的无线监测***。

例如，采用上述的无线温度传感器、无线湿度传感器、无线温湿度一体传感器、无线加速度传感器可构建用于物流运输监测的无线监测***，以及监测药房、家庭环境、厂房环境、办公商业环境等的环境参数无线监测***。

例如，采用上述的无线温度传感器、无线湿度传感器、无线温湿度一体传感器、无线C0₂传感器传感器、无线光照强度传感可构建用于烤烟育苗大棚监测的无线监测***。

例如，采用上述的无线温度传感器和无线加速度传感器可构建用于动物体温、运动量监测的无线监测***。

例如，采用上述的无线温度传感器和无线加速度传感器可构建用于人类体温、运动量监测的无线监测***。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种同步仓储参数监测用无线传感器位置信息的方法，包括建立或使用仓储参数监测软件和在待监测区域布置无线传感器，其特征在于：无线传感器的识别信息直接或间接通过中间识别设备传输到一智能设备中，由智能设备与仓储参数监测软件进行数据交互并将无线传感器与其位置信息进行绑定。

2.根据权利要求1所述的一种同步仓储参数监测用无线传感器位置信息的方法，其特征在于：所述智能设备为智能手机、掌上电脑(PDA)或平板电脑中的一种；所述中间识别设备为读卡器、感应板、扫码器、扫码枪、带RFID或蓝牙功能的802.15.4的路由器、定制开发的识别器中的一种；智能设备与仓储参数监测软件即可采用无线通信连接也可采用有线通信连接；所述无线传感器包括RF收发控制单元、RFID/NFC单元、RTC芯片、供电单元、传感元件和天线，RF收发控制单元分别连接RFID/NFC单元和RTC芯片，RF收发控制单元与传感元件连接，天线与RF收发控制单元连接，无线传感器上还设有二维码、条码和RFID/NFC标签中的一种或多种信息载体。

3.根据权利要求2所述的一种同步仓储参数监测用无线传感器位置信息的方法，其特征在于：无线传感器还包括与供电单元连接的换能组件，换能组件为干电池、充电式电池、燃料电池、光电太阳能发电板、无线能量收集器中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的一种同步仓储参数监测用无线传感器位置信息的方法，其特征在于：所述供电单元由电源转换芯片、充电芯片及***电路/元件组成；所述传感元件为温度传感元件、湿度传感元件、温湿度一体传感元件、CO2浓度传感元件、O2浓度传感元件、瓦斯传感元件、压力传感元件、光照强度传感元件、加速度传感元件、位移传感元件中的一种或多种。

5.根据权利要求1或2所述的一种同步仓储参数监测用无线传感器位置信息的方法，其特征在于：在仓储参数监测软件中建立表征无线传感器位置信息的交互控件，通过人工操作交互控件将无线传感器与其位置信息进行绑定，或者通过软件自动识别并与位置信息进行绑定。

6.根据权利要求1或2所述的一种同步仓储参数监测用无线传感器位置信息的方法，其特征在于：定制开发的识别器设置有表征无线传感器位置信息的实体控件，用户通过操作相应的实体控件来实现无线传感器与其位置信息进行绑定，实体控件是按钮、按键、开关中的一种。

7.根据权利要求1或2所述的一种同步仓储参数监测用无线传感器位置信息的方法，其特征在于：定制开发的识别器设置有表征无线传感器位置信息的无线识别区或无线感应区，用户通过接触无线识别区或无线感应区将无线传感器与其位置信息进行绑定。

8.根据权利要求3所述的一种同步仓储参数监测用无线传感器位置信息的方法，其特征在于：在智能设备的软件界面设置表征无线传感器位置信息的交互控件，在无线传感器上设置二维码、条码和RFID/NFC标签中的一种或多种信息载体，信息载体中携带有传感器的识别信息，操作交互控件通过智能设备自带的摄像头、RFID/NFC功能或其连接的中间识别设备获取无线传感器的上述信息载体中所携带的识别信息，智能设备中的应用软件自动实现无线传感器与其位置信息绑定。

9.根据权利要求4所述的一种同步仓储参数监测用无线传感器位置信息的方法，其特征在于：智能设备与仓储参数监测软件通过有线连接、RFID、NFC、蓝牙、红外线传输数据、家庭射频、无线局域网、手机数据网络、WIFI和WLAN中的一种或多种进行通信连接。

10.根据权利要求1、2、6、7中任一项所述的一种同步仓储参数监测用无线传感器位置信息的方法，其特征在于：无线传感器的识别信息包括ID、类型、MAC地址、短地址、扩展地址、别名、密钥、放置位置中的一种或多种。