CN110858772B - 基于温感rfid蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***及方法，该***包括:测温标签，日常处于无源工作模式，对读写器发送的命令响应，采集运输箱内温度并以无源方式将信息反馈给读写器，在收到读写器的启动命令信号后进入有源工作模式，按照预定时间间隔采集运输箱内温度，并于温度检测结束时需批量读取标签数据时以按键方式手动开启蓝牙模块，通过蓝牙模块将采集的信息传送至接收端；读写器，用于发送命令使测温标签进入有源工作模式，控制测温标签进行温度的持续采集，并读取测温标签采集的信息，本发明实现了一种适合对单个箱体进行测温、可同时实时及连续进行温度跟踪、适用于任何运输方式且低功耗的冷链温度监测技术。

Description

基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***及方法
技术领域
本发明涉及温度监测技术领域，特别是涉及一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***及方法。
背景技术
冷链运输要求在运输全过程中，无论是装卸搬运、变更运输方式、更换包装设备等环节，都必须使所运输货物始终保持一定温度的运输，有些甚至同事要求在此过程中保持一定的湿度。
对于冷链运输，传统的监控方式则是采用温度记录仪来测量并记录整个的车厢的温度，即每台运输车辆放一台或多台温度记录仪来测量并记录运输过程中的温度，当货物到达运输目的地后，将温度记录仪与电脑通过有线连接的方式将数据导入计算机，再进行数据统计与分析，例如找出最大值、最小值以及曲线趋势等。然而，传统的温度记录仪具有如下缺陷：
1、价格昂贵、体积庞大、使用和维护成本偏高，不适合各行各业一线工人简单实用；
2、无法对单个箱体进行测温，基本上是完成对运输车的监控，而不是对运输物品本身的监控；
3、无法真实反映被运输物品本身在整个过程中的温度情况，无法自动识别产品信息以及需要有线连接和人工干预才能导出数据，对车内运输物品的温度无法实时跟踪；
4、在有些运输方式，例如航空运输，无法使用，导致无法实时进行温度监测。
目前，也有采用专门的无线温度传感器，例如蓝牙温度传感器，来进行温度的采集，然而，现有的蓝牙温度传感器成本较高，一般精度不准确，需要校准，而且由于其需要电池一直供电，功耗较大。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***及方法，以实现一种适合对单个箱体进行测温、可同时实时及连续进行温度跟踪、适用于任何运输方式且具有较低功耗的的冷链温度监测技术。
为达上述目的，本发明提出一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***，包括:
测温标签，日常处于无源工作模式，对所述读写器发送的命令作出响应，采集运输箱内温度并以无源方式将采集的信息反馈给所述读写器，在接收到所述读写器的启动有源工作模式命令信号时进入有源工作模式，按照一定时间间隔持续采集运输箱内温度，并于温度检测结束后需要批量读取标签数据时以按键的方式开启蓝牙模块，通过所述蓝牙模块将采集的信息传送至数据接收端，于数据传送完毕后自动关闭所述蓝牙模块；所述测温标签还可以通过RFID方式直接上传所有检测的温度数据。
读写器，用于发送命令使所述测温标签进入有源工作模式，控制所述测温标签进行温度的持续采集，并读取所述测温标签采集的信息。
优选地，所述测温标签包括：
RFID温度传感芯片，日常处于无源工作模式，在接收到所述读写器的发射的命令时，对所述读写器发送的命令进行响应，在接收到所述读写器的启动有源工作模式命令信号时进入有源工作模式，利用储能器件提供的能量，按照一定时间间隔进行温度的持续采集；
天线，用于收发RFID无线信号；
蓝牙模块开启单元，用于在需要批量读取标签数据时产生一控制信号至蓝牙模块以开启蓝牙模块；
蓝牙模块，为外部数据接口，用于在需要批量读取标签数据时提供一无线网络，将采集的信息批量提供给数据接收端；
储能器件，在无源工作模式下被控制以关闭，而在有源工作模式下被控制开启以保持所述RFID温度传感芯片定时进行温度测量。
优选地，所述蓝牙模块开启单元采用一人工按键以在需要批量读取标签数据时产生控制信号唤醒所述蓝牙模块。
优选地，所述储能器件为纸电池。
优选地，所述储能器件由一开关进行控制开启与关闭，当所述RFID温度传感芯片接收到所述读写器的启动有源工作模式命令信号时，则控制该开关闭合以使该测温标签进入有源工作模式，而当接收到所述读写器的关闭有源工作模式命令信号时，则控制该开关断开以断开电源以使该测温标签返回无源工作模式。
优选地，当所述测温标签于有源工作模式时，在温度采集间隔内可以以无源方式工作，进行即时温度的采集，二者冲突时以当前模式优先。
优选地，所述RFID温度传感芯片、天线、蓝牙模块开启单元、蓝牙模块、储能器件一体装配，安装于运输箱，所述读写器为手持式读写器或安装于运输车厢或仓库内的固定读写器。
优选地，所述运输箱内安装多个所述测温标签，以完整测量位于不同位置的运输箱内的温度。
为达到上述目的，本发明还提供一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测方法，包括如下步骤：
步骤S1，将测温标签设置于运输箱内，将读写器安装于运输车厢或仓库内；
步骤S2，所述测温标签日常工作在无源工作模式，对读写器发送的命令作出响应，采集运输箱内的即时温度，在收到所述读写器的启动有源工作模式命令信号时进入有源工作模式，接通电源，按照一定时间间隔持续采集运输箱内温度并存储；
步骤S3，利用所述读写器以无源方式读取所述测温标签采集的温度信息或于需要批量获取采集的信息时以按键的方式开启所述测温标签的蓝牙模块，利用所述蓝牙模块批量获取所述测温标签采集的温度信息，并于数据传输完毕后关闭所述蓝牙模块。
优选地，所述测温标签于有源工作模式时，在温度采集间隔内可以以无源方式工作，进行即时温度的采集，二者冲突时以当前模式优先。
与现有技术相比，本发明一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***通过令测温标签日常处于无源工作模式，对读写器发送的命令作出响应以完成如测温动作以适合于可用读写器读取标签的车厢或仓库环境，而在接收到所述读写器的启动有源工作模式命令信号时使标签进入有源工作模式，按照一定时间间隔持续采集运输箱内温度，并于温度检测结束需要批量读取数据时开启蓝牙模块以通过蓝牙模块将采集的信息传送至数据接收端，而于数据传送完毕时关闭蓝牙模块以适合于上飞机或短时转场等离开运输车厢或仓库的环境，实现了一种适合对单个箱体进行测温、可同时实时及连续进行温度跟踪、适用于任何运输方式的冷链温度监测技术，而且本发明的蓝牙模块仅在开启和数据上传时打开，因此功耗极低。
附图说明
图1为本发明一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***的***架构图；
图2为本发明具体实施例之基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***的***架构图；
图3为本发明一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测方法的步骤流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
图1为本发明一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***的***架构图。如图1所示，本发明一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***，包括:测温标签1和读写器2。
其中，测温标签1，设置于运输箱内，测温标签1日常工作于无源工作模式，在接收到读写器2的射频信号时，对读写器2发送的命令作出响应以完成如测温动作，采集运输箱内的即时温度并以无源方式将采集的信息反馈给读写器2，在接收到读写器2的启动有源工作模式命令信号时进入有源工作模式，按照一定时间间隔持续采集运输箱内温度并存储，并于温度检测结束需要批量读取标签数据时以按键的方式手动开启蓝牙模块，将采集的信息通过蓝牙模块传送至数据接收端，并于结束后关闭蓝牙模块，同时测温标签1也可以通过RFID方式直接上传所有检测的温度数据，也就是说，本发明仅在数据上传时进行开启蓝牙模块，这样可以达到减小***的功耗的目的；读写器2，为手持式读写器或可安装于运输车厢或仓库内的固定读写器，用于向测温标签1发送命令控制使测温标签进入有源工作模式并获取测温标签1采集的信息，具体地，读写器2用于发送命令使测温标签1进入无源工作模式，使测温标签1进行温度的持续采集，并读取测温标签1采集的信息。较佳地，在连续温度采集结束后，读写器2也可以发送命令使测温标签1关闭有源工作模式，使测温标签1返回无源工作模式。
具体地，RFID温度传感芯片10、天线11、蓝牙模块开启单元12、蓝牙模块13、储能器件14组成测温标签1，日常处于无源工作模式，即关断储能器件14，仅利用读写器2的射频信号产生的能量，对接收到的读写器的命令作出响应以完成如测温动作，采集运输箱内的即时温度并以无源方式将采集的信息反馈给读写器，而在接收到读写器2的启动有源工作模式命令信号时进入有源工作模式，即开启储能器件14，利用储能器件提供的能量，按照一定时间间隔进行温度的持续采集；天线11，用于收发RFID无线信号；蓝牙模块开启单元12，用于在需要批量读取标签数据时以按键的方式产生一控制信号至蓝牙模块13以开启蓝牙模块13，在本发明具体实施例中，蓝牙模块开启单元12可采用一人工按键，当需要批量读取标签数据时，按下该人工按键，则会产生一控制信号唤醒蓝牙模块13开启，而当RFID温度传感芯片10数据传输完毕后，则会控制关闭该蓝牙模块13；蓝牙模块12为外部数据接口，用于在需要批量读取标签数据时(例如到达仓库时)在蓝牙模块开启单元12的控制信号控制下打开，提供一无线网络，供RFID温度传感芯片10将采集的信息批量提供给数据接收端，较佳地，蓝牙模块13在RFID温度传感芯片10开启时也可由RFID温度传感芯片10的控制模块打开，以进行初始蓝牙配置；储能器件14可为纽扣电池或纸电池，日常处于关闭状态，即RFID温度传感芯片处于无源工作模式，而在RFID温度传感芯片10接收到读写器2的启动有源工作模式命令信号时予以开启以保持RFID温度传感芯片10定时进行温度测量，在本发明具体实施例中，储能器件14可由一开关进行控制开启与关闭，即当RFID温度传感芯片10接收到读写器2的启动有源工作模式命令信号时，则控制该开关闭合以使该测温标签进入有源工作模式，而当RFID温度传感芯片10接收到所述读写器的关闭有源工作模式命令信号时，则控制该开关断开以断开电源以使该测温标签返回无源工作模式。较佳地，当RFID温度传感芯片10处于有源工作模式下，在温度检测间隔期间，同时可以以无源方式工作，进行即时温度的采集，当二者发生时间冲突时，以当前采集模式优先。由于本发明的蓝牙模块仅在开启和数据上传时打开，因此功耗极低，储能器件可用纸电池，以便于在一些特定的运输场合(例如航空运输)。
进一步地，RFID温度传感芯片10包括射频电路101、控制模块102、温度传感器103、电压稳定电路104以及存储器105，其中射频电路101用于接收读写器2发送的命令，并将发送的命令通过控制模块102传送至温度传感器103以控制温度传感器103完成测温，同时通过控制模块102获取温度传感器103采集的温度数据，并反馈至读写器2，射频电路101还连接电压稳定电路104，所述电压稳定电路104用于将射频电路101接收到的射频信号进行整流处理以提供其他模块能量以节省储能器件14的能量，同时在射频电路101未接收到读写器2的射频信号，或于接收到读写器的启动有源工作模式命令信号时，所述RFID温度传感芯片进入有源工作模式，控制模块102与温度传感器103则由储能器件13供电，控制模块102按照一定时间间隔控制温度传感器103持续采集运输箱内温度，并于接收到批量读取标签数据时将采集的信息通过蓝牙模块13传送至数据接收端，存储器105则用于存储采集的标签数据。当然
图2为本发明具体实施例之基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***的结构图。以下将通过一具体实施例来进一步说明本发明：
该冷链温度监测***包括RFID温度传感芯片10、天线11、蓝牙模块开启单元12、蓝牙模块13、储能器件14和读写器2。其中，RFID温度传感芯片由射频电路(RF)101、基带模块(BB)102、内置温度传感器(Sensor)103、电压稳定电路(RECT)104和存储器105组成，日常工作于无源工作模式，在接收到读写器发送的命令时，利用读写器的射频信号的能量，对读写器发送的命令作出响应以完成如测温、上传数据等动作，而在接收到读写器的启动有源工作模式命令信号时，利用储能器件14的能量，按照一定时间间隔持续采集运输箱内温度；天线11，用于收发RFID无线信号；蓝牙模块开启单元12为一人工按键，以在RFID温度传感芯片10需要批量传输采集的信息时通过人工按键对蓝牙模块13进行唤醒；蓝牙模块13为外部数据接口，用于在到达仓库需要批量读取标签数据时提供一无线网络；储能器件14为纽扣电池或纸电池，用于在有源工作模式下(例如收到读写器的启动有源工作模式命令信号或不在读写器2的读写范围内而如离开运输车厢或仓库时)保持定时进行温度测量；读写器2为手持读写器或安装于运输车厢或仓库内的固定读写器，用于发送命令使测温标签进入有源工作模式，控制所述测温标签进行温度的持续采集，并读取测温标签采集的信息。其具体工作如下：
1、RFID温度传感芯片10、天线11、蓝牙模块开启单元12、蓝牙模块13、储能器件14一体装配，安装于运输箱上，日常处于无源工作模式，接收读写器发送的命令，对读写器的命令进行响应，例如并以无源方式将采集的信息反馈给读写器；在收到读写器的启动有源命令信号时进入有源工作模式，接通电源，按照一定时间间隔持续采集运输箱内温度并存储，并于温度检测结束时需批量读取标签数据时通过蓝牙模块开启单元打开蓝牙模块提供数据传输接口；
2、读写器2定时发送命令控制RFID温度传感芯片10的工作模式，当需要进入有源工作模式时例如避免上飞机或短时转场等离开运输车厢或仓库时温度记录断链，读写器2在需要温度监控的物品流转生命周期一开始就发送启动有源命令信号至RFID温度传感芯片，以控制其进入有源工作模式，RFID温度传感芯片接通储能器件，按照一定时间间隔持续采集运输箱内温度并存储；
3、在到达接收仓库验收时通过蓝牙模块开启单元12的人工按键唤醒蓝牙模块13进行无线数据传输，将采集的信息批量传送至数据接收端，例如电脑端，并于数据传输完毕关闭蓝牙模块13以节约功耗，当然也可以通过RFID方式直接上传所有检测的温度数据；
4、RFID温度传感芯片10、天线11、蓝牙模块开启单元12、蓝牙模块13、储能器件14组成测温标签1，运输箱内可以安装多个测温标签1以完整测量位于不同位置的运输箱内的温度。
图3为本发明一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测方法的步骤流程图。如图3所示，本发明一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测方法，包括如下步骤：
步骤S1，将测温标签设置于运输箱内，将读写器安装于运输车厢或仓库内；
步骤S2，所述测温标签日常工作在无源工作模式，对读写器发送的命令作出响应，采集运输箱内的即时温度，在接收到所述读写器的启动有源工作模式命令信号时进入有源工作模式，接通电源，按照一定时间间隔持续采集运输箱内温度并存储，也就是说，所述测温标签在接收到读写器的开启有源工作模式命令信号时进入有源工作模式，即接通储能器件，利用储能器件提供的能量，按照一定时间间隔进行温度的持续采集，而在无源工作模式下，仅利用读写器的射频信号产生的能量，对接收到的读写器的命令作出响应以完成如测温动作，采集运输箱内温度并以无源方式将采集的信息反馈给读写器。
较佳地，当不需要有源工作模式时，例如在收到所述读写器的关闭有源工作模式命令信号时返回无源工作模式，断开电源
步骤S3，利用所述读写器以无源方式读取所述测温标签采集的温度信息或于需要批量获取采集的信息时开启所述测温标签的蓝牙模块，利用所述蓝牙模块批量获取所述测温标签采集的温度信息，并于数据传输完毕后关闭所述蓝牙模块。
优选地，当所述测温标签于有源工作模式时，在温度采集间隔内，可以同时以无源方式工作，读取即时温度，当二者冲突时，以当前模式优先。
优选地，于步骤S3中，当需要批量获取采集的信息时利用一蓝牙模块开启单元开启所述蓝牙模块，所述蓝牙模块开启单元可为一人工按键。
综上所述，本发明一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***通过令测温标签日常处于无源工作模式，对读写器发送的命令作出响应以完成如测温动作以适合于可用读写器读取标签的车厢或仓库环境，而在接收到所述读写器的启动有源工作模式命令信号时使标签进入有源工作模式，按照一定时间间隔持续采集运输箱内温度，并于温度检测结束需要批量读取数据时开启蓝牙模块以通过蓝牙模块将采集的信息传送至数据接收端，而于数据传送完毕时关闭蓝牙模块以适合于上飞机或短时转场等离开运输车厢或仓库的环境，实现了一种适合对单个箱体进行测温、可同时实时及连续进行温度跟踪、适用于任何运输方式的冷链温度监测技术，而且本发明的蓝牙模块仅在开启和数据上传时打开，因此功耗极低。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (10)

1.一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***，包括:
测温标签，日常处于无源工作模式，对读写器发送的命令作出响应，采集运输箱内温度并以无源方式将采集的信息反馈给所述读写器，在接收到所述读写器的启动有源工作模式命令信号时进入有源工作模式，按照一定时间间隔持续采集运输箱内温度，并于温度检测结束后需要批量读取标签数据时以按键的方式开启蓝牙模块，通过所述蓝牙模块将采集的信息传送至数据接收端，于数据传送完毕后自动关闭所述蓝牙模块；所述测温标签还可以通过RFID方式直接上传所有检测的温度数据；
读写器，用于发送命令使所述测温标签进入有源工作模式，控制所述测温标签进行温度的持续采集，并读取所述测温标签采集的信息。
2.如权利要求1所述的一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***，其特征在于，所述测温标签包括：
RFID温度传感芯片，日常处于无源工作模式，在接收到所述读写器的发射的命令时，对所述读写器发送的命令进行响应，在接收到所述读写器的启动有源工作模式命令信号时进入有源工作模式，利用储能器件提供的能量，按照一定时间间隔进行温度的持续采集；
天线，用于收发RFID无线信号；
蓝牙模块开启单元，用于在需要批量读取标签数据时产生一控制信号至蓝牙模块以开启蓝牙模块；
蓝牙模块，为外部数据接口，用于在需要批量读取标签数据时提供一无线网络，将采集的信息批量提供给数据接收端；
储能器件，在无源工作模式下被控制以关闭，而在有源工作模式下被控制开启以保持所述RFID温度传感芯片定时进行温度测量。
3.如权利要求2所述的一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***，其特征在于：所述蓝牙模块开启单元采用一人工按键以在需要批量读取标签数据时产生控制信号唤醒所述蓝牙模块。
4.如权利要求3所述的一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***，其特征在于：所述储能器件为纸电池。
5.如权利要求2所述的一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***，其特征在于：所述储能器件由一开关进行控制开启与关闭，当所述RFID温度传感芯片接收到所述读写器的启动有源工作模式命令信号时，则控制该开关闭合以使该测温标签进入有源工作模式，而当接收到所述读写器的关闭有源工作模式命令信号时，则控制该开关断开以断开电源以使该测温标签返回无源工作模式。
6.如权利要求5所述的一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***，其特征在于：当所述测温标签于有源工作模式时，在温度采集间隔内可以以无源方式工作，进行即时温度的采集，二者冲突时以当前模式优先。
7.如权利要求2所述的一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***，其特征在于：所述RFID温度传感芯片、天线、蓝牙模块开启单元、蓝牙模块、储能器件一体装配，安装于运输箱，所述读写器为手持式读写器或安装于运输车厢或仓库内的固定读写器。
8.如权利要求7所述的一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测***，其特征在于：所述运输箱内安装多个所述测温标签，以完整测量位于不同位置的运输箱内的温度。
9.一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测方法，包括如下步骤：
步骤S1，将测温标签设置于运输箱内，将读写器安装于运输车厢或仓库内；
步骤S2，所述测温标签日常工作在无源工作模式，对读写器发送的命令作出响应，采集运输箱内的即时温度，在收到所述读写器的启动有源工作模式命令信号时进入有源工作模式，接通电源，按照一定时间间隔持续采集运输箱内温度并存储；
步骤S3，利用所述读写器以无源方式读取所述测温标签采集的温度信息或于需要批量获取采集的信息时以按键的方式开启所述测温标签的蓝牙模块，利用所述蓝牙模块批量获取所述测温标签采集的温度信息，并于数据传输完毕后关闭所述蓝牙模块。
10.如权利要求9所述的一种基于温感RFID蓝牙批量上传数据的冷链温度监测方法，其特征在于：所述测温标签于有源工作模式时，在温度采集间隔内可以以无源方式工作，进行即时温度的采集，二者冲突时以当前模式优先。
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Assignee: Zhoushan yiliansumiao Information Technology Co.,Ltd.

Assignor: SHANGHAI ILIAN IOT Co.,Ltd.

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