一種低功耗貨櫃定位裝置及方法與流程

2023-11-01 16:43:07 3

本發明屬於貨櫃定位設備領域，特別是涉及一種低功耗貨櫃定位裝置及方法。

背景技術：

近年來，貨櫃在國際國內物流行業中得到了廣泛的應用，它作為物流行業的重要終端，承載著80%以上的貨運流通。為了適應反恐、貨物安全、便於查詢定位等發展需要，智能化的貨櫃必然要得到極大的發展和運用，而智能貨櫃在整個物流鏈下可實行信息實時化、可視化以及透明化，為了實現全供應鏈下的貨櫃的位置信息進行遠程監測、跟蹤與管理，需要在智能貨櫃上設置定位設備，現有的貨櫃定位設備由於掛在貨櫃外，主要採用微型蓄電池進行供電，但是蓄電池的容量有限，而定位跟蹤功耗大，使得定位跟蹤器工作時間不能持久，常常因為電池電量不足而定位失效。目前常見的解決辦法就是採用加速度傳感器來檢測貨櫃是否運動，當其運動時進行定位跟蹤，當檢測到其靜止時，定位跟蹤停止，進入省電模式。但是其缺點在於，僅僅採用兩種運動狀態的判斷，運動或者靜止，遠遠不能滿足日常物流情況的複雜性，比如說，貨櫃可能會短期停止一兩個小時，如司機休息吃飯，可能會中期停止十個小時左右，如在碼頭、堆場裝貨等，還可能會長期停止長達數天，比如貨櫃冬休、返修等等，因此，現有的僅僅採用兩種運動狀態的判斷遠遠不能滿足實際應用的要求。更進一步的，即使通過停用定位跟蹤進入省電模式，也不能大幅度的提高蓄電池的工作時間，因此急需提供一種更長工作時間的貨櫃定位裝置及方法。

技術實現要素：

針對以上問題，本發明基於現有貨櫃定位設備，首次提供了一種低功耗貨櫃定位裝置及方法，採用多種行為判斷模型實現了貨櫃定位裝置的超低功耗，延長了蓄電池的使用時間。

還提供了一種基於能量收集模塊的低功耗貨櫃定位裝置及方法，可以在平時儲存能量，在蓄電池電量不足時提供充電以延長蓄電池的使用時間。

為了實現上述目的，本發明提供了一種低功耗貨櫃定位裝置，包括：GPS/北鬥雙模定位模塊，用於通過GPS/北鬥獲取終端位置信息；陀螺儀+加速度傳感器模塊，用於判斷所述貨櫃的行為狀態；GPRS通信模塊，將經緯度、貨櫃開啟/關閉狀態、電池電量、以及可擴充的溫度、溼度信息、胎壓信息傳輸至數據通信伺服器；能量收集模塊，收集風能或者震動的能量，並將其轉化成電能存儲在存儲單元中；蓄電池電量判斷模塊，檢測到當蓄電池電量低於某一預設值時，啟動能量收集模塊的存儲單元對蓄電池進行充電；根據所述陀螺儀+加速度傳感器模塊判斷所述貨櫃的行為狀態具體為，判斷處於靜止狀態時，停止GPS/北鬥雙模定位模塊和GPRS通信模塊的運行；或者根據所述陀螺儀+加速度傳感器模塊判斷所述貨櫃的行為狀態，然後改變定位頻率。

所述低功耗貨櫃定位裝置，其改變定位頻率具體設置為：將貨櫃的行為狀態分成1）正常運動狀態，陀螺儀和加速度傳感器長期有變化中的數據，定位裝置正常工作，默認定位頻率1分鐘1次；2）短期停止，陀螺儀和加速度傳感器超過一小時數據都為0，啟動一級休眠，將定位頻率提高為10分鐘1次；3）中期停止，陀螺儀和加速度傳感器超過十小時數據都為0，啟動二級休眠，將定位頻率提高為60分鐘1次；4）長期停止，陀螺儀和加速度傳感器超過二十四小時數據都為0，啟動三級休眠，將定位頻率提高為4小時1次。

所述低功耗貨櫃定位裝置，能量收集模塊包括可攜式風力發電裝置或者小型壓電換能器。

還提供了前述低功耗貨櫃定位裝置的定位方法，包括：採用GPS/北鬥雙模定位模塊通過GPS/北鬥獲取終端位置信息；採用陀螺儀+加速度傳感器模塊來判斷所述貨櫃的行為狀態；採用GPRS通信模塊將經緯度、貨櫃開啟/關閉狀態、電池電量、以及可擴充的溫度、溼度信息、胎壓信息傳輸至數據通信伺服器；採用能量收集模塊收集風能或者震動的能量，並將其轉化成電能存儲在存儲單元中；採用蓄電池電量判斷模塊檢測蓄電池電量，當低於一預設值時，啟動能量收集模塊的存儲單元對蓄電池進行充電；在所述陀螺儀+加速度傳感器模塊判斷所述貨櫃的行為狀態後，如果判斷處於靜止狀態時，停止GPS/北鬥雙模定位模塊和GPRS通信模塊的運行；或者當所述陀螺儀+加速度傳感器模塊判斷所述貨櫃的行為狀態後，根據結果改變定位頻率。

附圖說明

圖1是本發明的低功耗貨櫃定位裝置的總體原理框圖；圖2是本發明的能量收集模塊的原理框圖。