[發(fā)明專利]物品運輸途中環(huán)境的監(jiān)控方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310737067.9
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103679238A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳小輝;陳錦鵬;陳凌俊;宮燦鋒;阮凱
• 申請（專利權(quán)）人: 三峽大學
• 主分類號: G06K17/00
• 分類號: G06K17/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及物品運輸動態(tài)監(jiān)控領(lǐng)域，特別是一種適用于物聯(lián)網(wǎng)的物品運輸途中環(huán)境的監(jiān)控方法及裝置。

背景技術(shù)

類似于藥品的部分物品的對于存儲環(huán)境有著嚴格的要求，在存儲過程中對于環(huán)境的要求較為嚴格，從生產(chǎn)一直到銷售環(huán)節(jié)，物品都應(yīng)該保存在適宜的環(huán)境中。

當前，我國對環(huán)境敏感的部分商品在運輸過程中進行環(huán)境監(jiān)控的手段較為落后，以溫度監(jiān)控為例，其技術(shù)手段主要包括：溫度標簽試紙、溫度顯色標簽卡、電子溫度的記錄標簽、溫度傳感器、RFID溫度標簽等。由于現(xiàn)有的溫度監(jiān)控手段受成本和技術(shù)的制約，難以實現(xiàn)對所述廂體的整個空間溫度進行全面的監(jiān)控。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

由于現(xiàn)有技術(shù)中所使用的環(huán)境監(jiān)控手段受成本和技術(shù)的制約，難以實現(xiàn)對所述廂體整個空間的溫度進行全面的監(jiān)控。當在運輸途中出現(xiàn)意外（如車門意外開啟、制冷設(shè)備某一個出風口失效等）時，會導(dǎo)致廂體中局部空間的環(huán)境出現(xiàn)變化，此種變化難以監(jiān)測。

中國專利文獻CN101669151A公開了一種監(jiān)測包裹的方法，哨兵指示系統(tǒng)及物流系統(tǒng)，在于每個包括或者物品均需有單獨的傳感器，成本較高，且物品的定位較為粗略，例如采用GPS或GNSS定位系統(tǒng)精度僅能監(jiān)測到車輛中物品的位置，而不能監(jiān)測到車輛內(nèi)部中物品更精確的位置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種物品運輸途中環(huán)境的監(jiān)控方法及裝置，可以監(jiān)控運輸途中車廂廂體內(nèi)物品的環(huán)境數(shù)據(jù)并記錄在物品標簽中。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種物品運輸途中環(huán)境的監(jiān)控方法，包括以下步驟：

一、在車廂廂體中設(shè)置多個立體分布的傳感器，獲得廂體內(nèi)部立體分布的環(huán)境數(shù)據(jù)，得到環(huán)境數(shù)據(jù)中超出預(yù)設(shè)值的數(shù)據(jù)及其位置；

二、對廂體環(huán)境中物品上附著的RFID標簽進行定位，以獲取物品標簽的位置信息；

三、將超出預(yù)設(shè)值的環(huán)境數(shù)據(jù)的位置信息與物品標簽的位置信息進行關(guān)聯(lián)，將所述超出預(yù)設(shè)值的數(shù)據(jù)寫入對應(yīng)位置的物品標簽中。

優(yōu)選的，在步驟一中，包括以下步驟：

一、建立空間坐標系，按照物品的大小，將車廂廂體的三維空間離散為大小相等的規(guī)則離散單元；

二、將多個傳感器隨機布置在多個離散單元中；

三、以每個離散單元的幾何中心作為待插值點，獲取待插值點到各個傳感器的距離，采用距離權(quán)倒數(shù)進行三維空間插值，進行全局搜索，求得各個離散單元的環(huán)境數(shù)據(jù)；

四、將各個離散單元的環(huán)境數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)值進行比較，獲得環(huán)境數(shù)據(jù)中超出預(yù)設(shè)值的部分環(huán)境數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，在步驟二中，包括以下步驟：

一、在車廂廂體內(nèi)設(shè)置至少四個分離且已知位置的的RFID讀寫器；

二、根據(jù)待定位物品標簽到達各個RFID讀寫器的信號強度數(shù)據(jù)，獲取待定位物品標簽至各個RFID讀寫器的距離，并得到待定位物品標簽的位置。

優(yōu)選的，四個RFID讀寫器，其中一個作為坐標系的原點，其余三個分別作為x軸、y軸和z軸上的一點。

優(yōu)選的，收集到的信號強度數(shù)據(jù)，通過高斯濾波和加權(quán)平均對信號強度數(shù)據(jù)進行處理；

將處理后的信號強度數(shù)據(jù)代入室內(nèi)經(jīng)典距離～損耗模型中，獲取模型的環(huán)境參數(shù)和距離值；

所述高斯濾波是指通過一定的數(shù)據(jù)處理來減少小概率事件對整體事件的影響；

所述室內(nèi)經(jīng)典距離～損耗模型是指經(jīng)過實證，歸納出在多徑傳播后接收的信號強度服從對數(shù)正態(tài)分布的規(guī)律，該模型通過信號在空間中的衰減來估計距離。

步驟三中，使用最小二乘定位算法對待定位標簽位置進行求精，包括：

將位置已知的RFID讀寫器作為參考RFID讀寫器；

針對待定位標簽，獲取參考RFID讀寫器與待定位標簽之間的距離，并構(gòu)成距離集合；

對距離進行聚類，剔除一些數(shù)值差異較大的參考RFID讀寫器，剩余的參考RFID讀寫器繼續(xù)參與定位；

選擇距離誤差的累積聚類度最小的參考RFID讀寫器作為基準參考RFID讀寫器；

采用最小二乘法求取待定位目標的坐標。

一種物品運輸途中環(huán)境的監(jiān)控裝置，包括環(huán)境信息獲取模塊、位置獲取模塊和信息寫入模塊；

環(huán)境數(shù)據(jù)獲取模塊，用于根據(jù)所述車廂廂體運輸空間中環(huán)境的立體分布數(shù)據(jù)，獲取所述立體分布數(shù)據(jù)中超出預(yù)設(shè)環(huán)境值的數(shù)據(jù)；

位置獲取模塊，用于使用RFID定位算法對廂體環(huán)境中物品標簽進行定位，獲取物品標簽的位置信息；