通過rfid電子封籤實現貨物運載過程中的實時跟蹤系統的製作方法

2023-05-29 22:50:56 1

專利名稱：通過rfid電子封籤實現貨物運載過程中的實時跟蹤系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對貨物實時跟蹤的電子封籤系統，具體地說是一種通過 RFID (無線射頻識別Radio Frequency Identification)電子封籤實現對貨物實時跟蹤的 系統。特別適合於貨物運輸過程中實時跟蹤用途。
背景技術：
目前貨物運輸所用的跟蹤系統，通常採用GPS技術對運載工具進行實時定位跟 蹤。但由於GPS跟蹤裝置的結構及使用條件等要求，使得實際使用中，將GPS跟蹤裝置直接 安裝在每件貨物的做法是不可行的。因此，目前的所採用的GPS貨物跟蹤系統，實際上僅僅 是對運載工具進行實時定位跟蹤而無法對貨物進行直接的跟蹤。所產生的跟蹤信息僅僅是 運載工具的在途位置，而不是貨物在途位置的真實跟蹤信息。實際上，人們對貨物跟蹤的目 的，是要得到該貨物實時位置的真實跟蹤信息。
發明內容針對目前貨物跟蹤系統所存在的問題，本發明通過應用RFID技術在貨物運載過 程中對貨物的身份標識進行實時識讀監測，並將RFID電子標籤信息與GPS定位信息結合構 成了貨物電子封籤信息，通過對貨物電子封籤信息的實時跟蹤，實現對貨物運載過程的實 時跟蹤。解決上述問題採用的技術方案是通過RFID電子封籤實現貨物運載過程中的實 時跟蹤系統，包括按順排列的中心管理機、RFID電子標籤識讀機、RFID電子標籤、RFID電子 標籤定位監測機，其特徵在於所述的中心管理機包括資料庫伺服器、工作管理機和TOB伺服器；所述的工作管 理機將RFID電子標籤識讀機採集的需要跟蹤貨物的電子標籤信息與該貨物的屬性信息及 RFID電子標籤定位監測機設備信息進行綁定；在隨後的運載過程中，中心管理機的WEB服 務器將實時接收由RFID電子標籤監測定位機傳送的包括位置坐標信息及電子標籤信息的 電子封籤信息，並通過網際網路，將該電子封籤信息傳遞給需要了解貨物跟蹤信息的對象。本發明通過應用RFID技術在貨物運載過程中對貨物的身份標識進行實時識讀監 測，並將RFID電子標籤信息與GPS定位信息結合構成了貨物電子封籤信息，管理中心通過 實時接收貨物電子封籤信息，經過工作管理機解封籤後，即可實時掌握電子封籤貨物的實 際位置，一旦電子封籤貨物離開了 RFID電子標籤識讀機檢測範圍，實際動作是電子封籤貨 物脫離了指定運輸車輛，則管理中心系統立即收到相關信息，從而及時掌握貨物實時位置 的真實跟蹤信息。本發明最大的功效，是解決了目前GPS跟蹤系統無法對運載工具中貨物 進行直接的實時定位跟蹤問題。實現了物流過程中實時掌握貨物位置信息的目的。所述的RFID電子標籤為薄膜式無源超高頻RFID電子標籤；RFID電子標籤工作頻 率在902 928MHz工作頻段，通過薄膜標籤背面的不乾膠，粘貼在需要跟蹤的貨物上，標定 所需要跟蹤貨物的身份信息。[0008]所述的RFID電子標籤識讀機，基於無源反射調製技術和DSP模塊化晶片設計的，工作頻率為800-950MHZ、工作距離長達5_10m的RFID讀寫器；用於讀取需要跟蹤的貨物 上的電子標籤信息，並傳送到中心工作管理機。所述的RFID電子標籤定位監測機，是裝載在運載工具上並具有RFID電子標籤識 讀功能和基於GPS (全球衛星定位系統Global Positioning System)技術實時計算接收機 所在的位置坐標功能，並將位置坐標信息及RFID監測的電子標籤信息綁定形成_電子封籤 信息，通過GPRS (分組無線服務General PacketRadio Service)發送到中心管理機上。所 述的RFID電子標籤定位監測機包括識讀模塊、定位模塊和GPRS通訊模塊，所述的識讀模塊 包括MCU(單片機)、編碼器、存儲器、鎖存器、驅動器、通信模塊、輸入輸出接口模塊、超高頻 天線和超高頻RFID讀寫頭模塊，所述的定位模塊包括GPS接收機天線、前置放大器、變頻放 大器、信號數據解擴解調器、微處理器和輸出模塊。通過處理軟體，該裝置還具有多標籤同 時辨識讀取能力；RFID的工作頻率優選為800-950MHZ，信號覆蓋距離達到8_10m。本實用新型的貨物跟蹤的電子封籤系統，首先在工作電腦上輸入所要跟蹤的貨物 屬性信息，如品名、數量、相應訂單或託運單號等等；在所要跟蹤的貨物(或外包裝)上粘貼 對應的電子標籤；通過RFID電子標籤讀寫機將RFID電子標籤與貨物屬性信息進行綁定，並 傳輸到中心管理機。將準備運輸的貨物搭載在已安裝上述RFID電子標籤定位監測機的運 載工具(如運輸卡車)上，RFID電子標籤定位監測機自動將本機信息與位置坐標信息及貨 物的RFID電子標籤信息綁定，我們將這個綁定的信息稱之為電子封籤信息。作為本實用新型的進一步改進，所述的RFID識讀機1可以裝置在各分段的運載工 具或倉庫、配載中心，同樣通過GPRS或其他通訊方式，傳輸到中心管理機，從而實現貨物的 全過程物流跟蹤功能。作為本實用新型的進一步改進，所述的RFID電子標籤定位監測機還可以包含電 子紅外傳感器，可以隨時監測到貨物運載車箱門的開關情況，通過GPRS或其他通訊方式， 將運載工具車箱門的開關情況實時傳輸到中心管理機，從而實現對裝載貨物車廂的關閉狀 況進行跟蹤監控功能。作為本實用新型的進一步改進，所述的RFID電子標籤定位監測機還可以包含電 子溫度傳感器，同樣通過GPRS或其他通訊方式，將運載工具中貨物的環境溫度實時傳輸到 中心管理機，從而實現貨物的運載過程中的溫度跟蹤功能。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型的原理示意圖。圖2是本實用新型的系統示意圖。圖3是本實用新型的系統流程圖。
具體實施方式
參照圖1，在貨物運載的過程中，車輛上的RFID電子標籤定位監測機的識讀模塊 1，通過超高頻天線2發送超高頻率的射頻信號3。此時車廂內貨物上的RFID電子標籤5在 電磁場中產生感應電流，從而獲得能量，向識讀機發送自身ID編碼等信息4。RFID電子標籤定位監測機的識讀模塊1通過天線2接收到車廂內貨物的電子標籤發送ID代碼信息4， 並解碼後的信息與識讀模塊1中的GPS定位模塊6接收的位置信息綁定為電子封籤信息7 ； 再通過GPRS模塊，將電子封籤信息7傳輸到中心管理機8上；這樣包含有時間、地理位置和 貨物標籤的電子封籤信息7最終由中心管理機處理後，通過網際網路或其他通訊形式傳遞給 貨物跟蹤者。參照圖2，本實用新型的貨物跟蹤電子封籤的系統，包括按順排列的中心管理機、 RFID電子標籤、RFID電子標籤識讀機、RFID電子標籤定位監測機。所述的中心管理機包括資料庫伺服器、工作管理機和TOB伺服器；通過貨物跟蹤 管理軟體記錄所要運載貨物的詳細信息。在所需要跟蹤的貨物上，粘貼專用的薄膜式無源 超高頻RFID電子標籤；也可以根據貨物特性要求選擇其他形狀的電子標籤，如環狀、吊牌 狀等等；也可以根據貨物特性要求，在生產工廠或物流中心將電子標籤配置在貨物內部包 裝中，這樣更具有隱蔽性又不影響跟蹤效果。而且內部包裝中電子標籤可以在貨物的整個 流通過程中，起到條碼及賣場防盜的功效。選擇RFID電子標籤工作頻率在902 928MHz工作頻段，能夠在IOm左右的範圍 內，被RFID識讀機發出的電磁波辨識激活，從而向識讀機發送電子標籤自身ID編碼等信 息；參照圖3，按照本實用新型的系統流程，以實際的公路運輸作業說明在貨物配載 中心的分揀配貨處或裝載月臺上，將需要跟蹤的貨物，粘貼上RFID電子標籤；在分揀配貨 處或裝載月臺上可配置定向式或手持式RFID電子標籤識讀機，這樣可以通過識讀機進行 庫存管理和分揀作業管理；在中心管理機上進行貨物運輸調度作業，確定訂單貨物發送的 運載車輛、線路和時間等；當該貨物裝入配有RFID電子標籤定位監測機裝置的運載車輛 時，一般是廂式運輸卡車，該貨物的電子標籤自動被運載工具上的RFID電子標籤定位監測 機採集到，RFID電子標籤定位監測機將本機設備位置信息與貨物的電子標籤信息進行綁定 生成電子封籤信息，傳送到中心管理機上；中心管理機與事先調度作業綁定的車輛貨物信 息進行核對驗證確認後，該貨物在隨後的運輸過程中就可通過運載工具上RFID電子標籤 定位監測機來進行實時跟蹤。在廂式運輸卡車的案例中，RFID電子標籤定位監測機的安裝位置可以在駕駛室 內，由汽車電池不間斷供電。其中RFID電子標籤定位監測機的超高頻天線必須安置在載貨 廂內；RFID電子標籤定位監測機的GPS天線和GPRS天線，固定在駕駛室內靠車窗處。當運 載工具的RFID電子標籤定位監測機在於工作狀態時，處於天線覆蓋範圍的載貨廂內的所 有標籤都將被激活，這將會造成了標籤的碰撞。因此RFID電子標籤定位監測機設計時按照 IS015693協議，需要在發送Inventory命令時考慮設定時隙長度，並在指令域後添加掩碼 碼長(Mask lengt)和碼值(Mask value)，解決防碰撞問題。在運載過程中，一旦載貨廂內的電子標籤貨物被移出貨廂，超高頻天線立即監測 到該電子標籤的信號消失，則RFID電子標籤定位監測機自動將所消失的電子標籤ID編碼 信息與GPS模塊的定位信息綁定成為電子封籤信息，通過內部的GPRS通訊模塊，實時地將 這一電子標籤ID編碼缺失的電子封籤信息發送到管理中心的通訊機上，這樣在管理工作 機上就反映出了該貨物在某時某位置脫離了規定的運載車輛；同樣的信息通過管理中心的 WEB伺服器發布到網際網路或簡訊，使當事人及時了解到該信息狀況。從而實現了對貨物實時跟蹤的目的。 應該理解到的是上述實施例只是對本實用新型的說明，而不是對本實用新型的 限制，任何不超出本實用新型實質精神範圍內的發明創造，均落入本實用新型的保護範圍 之內。
權利要求通過RFID電子封籤實現貨物運載過程中的實時跟蹤系統，包括按順排列的中心管理機、RFID電子標籤識讀機、RFID電子標籤、RFID電子標籤定位監測機，其特徵在於所述的中心管理機包括資料庫伺服器、工作管理機和WEB伺服器；所述的工作管理機將RFID電子標籤識讀機採集的需要跟蹤貨物的電子標籤信息與該貨物的屬性信息及RFID電子標籤定位監測機設備信息進行綁定；在隨後的運載過程中，中心管理機的WEB伺服器將實時接收由RFID電子標籤監測定位機傳送的包括位置坐標信息及電子標籤信息的電子封籤信息，並通過網際網路，將該電子封籤信息傳遞給需要了解貨物跟蹤信息的對象。
2.如權利要求1所述的通過RFID電子封籤實現貨物運載過程中的實時跟蹤系統，其特 徵在於所述的RFID電子標籤定位監測機包括識讀模塊、定位模塊和GPRS通訊模塊。
3.如權利要求2所述的通過RFID電子封籤實現貨物運載過程中的實時跟蹤系統，其特 徵在於所述的識讀模塊包括MCU單片機、編碼器、存儲器、鎖存器、驅動器、通信模塊、輸入 輸出接口模塊、超高頻天線和超高頻RFID讀寫頭模塊。
4.如權利要求2所述的通過RFID電子封籤實現貨物運載過程中的實時跟蹤系統，其特 徵在於所述的定位模塊包括GPS接收機天線、前置放大器、變頻放大器、信號數據解擴解調 器、微處理器和輸出模塊。
5.如權利要求1所述的通過RFID電子封籤實現貨物運載過程中的實時跟蹤系統，其特 徵在於RFID的工作頻率為800—950MHZ。
6.如權利要求1所述的通過RFID電子封籤實現貨物運載過程中的實時跟蹤系統，其特 徵在於所述的RFID電子標籤定位監測機還包含電子紅外光電傳感器。
7.如權利要求1所述的通過RFID電子封籤實現貨物運載過程中的實時跟蹤系統，其特 徵在於所述的RFID電子標籤定位監測機還包含電子溫度傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種通過RFID電子封籤實現貨物運載過程中的實時跟蹤系統，包括按順排列的中心管理機、RFID電子標籤識讀機、RFID電子標籤、RFID電子標籤定位監測機，其特徵在於所述的中心管理機包括資料庫伺服器、工作管理機和WEB伺服器；所述的工作管理機將RFID電子標籤識讀機採集的需要跟蹤貨物的電子標籤信息與該貨物的其他屬性信息及RFID電子標籤定位監測機設備信息進行綁定；在隨後的運載過程中，中心管理機的WEB伺服器將實時接收由RFID電子標籤監測定位機傳送的包括位置坐標信息及電子標籤信息的電子封籤信息，並通過網際網路或其他通訊方式，將該電子封籤信息傳遞給需要了解貨物跟蹤信息的對象。
文檔編號G01S5/02GK201570078SQ200920113899
公開日2010年9月1日 申請日期2009年2月19日 優先權日2009年2月19日
發明者周波 申請人:周波