[實用新型]一種用于集裝箱管控的WSID標簽裝置

有效

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• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN203813819U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 陳俊杰;蔡民杰;蔣燕飛
• 申請（專利權）人: 南京拓諾傳感網(wǎng)絡科技有限公司;東南大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 北京天平專利商標代理有限公司 11239
• 代理人: 王雅輝

技術領域

本實用新型涉及一種用于集裝箱管控的WSID標簽裝置。

背景技術

傳統(tǒng)的集裝箱自動識別技術主要有采用條形碼的“可視技術”和RFID電子標簽識別技術等，在實際應用中，采用條形碼的“可視技術”在工作的時候需要借助掃描儀，掃描儀在人的指導下工作，只能接收掃描儀探頭視野范圍內的條形碼，一次一個，每次讀取數(shù)量少。此外，條形碼如果被劃破，污染或是脫落，或者大雨大霧等惡劣天氣，掃描儀就無法辨認目標。掃描儀只能識別生產者和產品的ID號，并不能識別產品的具體內容。而且，在大多數(shù)情況下，集裝箱只使用噴涂的數(shù)碼，掃描儀辨識常常會發(fā)生誤讀。為了避免這樣的現(xiàn)象，又經常使用人工輸入數(shù)碼進入計算機的方法。這種方法不但識別效率低，而且也會出現(xiàn)輸入錯誤。

RFID電子標簽識別技術，雖然有識別標簽的識別距離和正確識別率較數(shù)碼和條形碼方面的優(yōu)越，但卻無法滿足現(xiàn)代集裝箱管理需要。首先，無源RFID標簽的識別距離就目前能夠做到的相當有限，最長也只有10米左右，而且使用時對人體有一定的危害。有源RFID標簽識別距離要較無源射頻標簽長，在一定的無線通信功率范圍內對人體沒有危害，但目前除了后面介紹的我們自行研制的WSID標簽外，已有的RFID標簽從原理上能夠做到的識別距離和通信、組網(wǎng)方法遠不能滿足對集裝箱的監(jiān)測、定位、跟蹤以及優(yōu)化調度的需求。此外，集裝箱運輸安全也應包括貨物安全（防掉包、防偷竊）和恐怖活動。物流欺詐偷盜和貨物轉移的犯罪活動大部分都發(fā)生在集裝箱載體上。而目前已有的RFID的技術遠遠不能滿足于運輸安全的需要。再次，系統(tǒng)成本較高，主要表現(xiàn)在讀寫器上，特別是在需要增加監(jiān)控的覆蓋范圍而增加讀寫器的數(shù)量時更是如此，而且讀寫器的組網(wǎng)目前尚未完全形成一個共認的標準。

實用新型內容

實用新型目的：本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種以無線傳感器網(wǎng)絡及物聯(lián)網(wǎng)技術為基礎，并融合了智能傳感器技術、無線通信技術和嵌入式計算技術的用于集裝箱管控的WSID標簽裝置。

技術方案：本實用新型所述的用于集裝箱管控的WSID標簽裝置，包括微處理器單元、無線通信單元、加速度傳感器單元和電源管理單元，所述電源管理單元包括太陽能板、鋰電池充電控制子單元、鋰電池組和電壓轉換子單元；所述微處理器單元由AVR系列微處理器芯片和JTAG調試接口子單元組成；所述無線通信單元由射頻芯片和天線組成，采用射頻芯片CC1000或CC1020作為處理芯片，所述微處理器單元采用SPI總線與無線通信單元的數(shù)據(jù)接口相連；所述加速度傳感器單元為高精度三軸加速度傳感器，通過I²C總線與所述微處理器單元相連，并將震動信號量輸入微處理器單元進行換算、解析、校驗、存儲和傳輸。

所述鋰電池充電控制子單元由鋰電池充電管理芯片、晶體管或MOSFET管、充電狀態(tài)指示燈以及外圍電路組成；所述鋰電池充電管理芯片通過肖特基勢壘整流器與太陽能板相連，將太陽能板輸出的直流電壓通過自適應可調充電電路給鋰電池組充電，并且對鋰電池組溫度進行連續(xù)監(jiān)測，對充電電路進行必要的保護和調節(jié)；鋰電池組輸出端與電壓轉換子單元輸入端相連，并通過升、降壓芯片或穩(wěn)壓管及相應外圍電路將電壓轉換子單元輸出端電壓進行等級變換，為微處理器單元及其他設備的運行提供所需的供電電壓等級。

所述加速度傳感器上設有敏感元件，通過壓電效應將被測點的三軸方向加速度信號轉換為相應的電信號，并經過信號調理電路改善信噪比，以及進行模數(shù)轉換得到數(shù)字信號，最后送入AVR微處理器，AVR微處理器再進行數(shù)據(jù)處理、存儲并發(fā)送給無線通信單元。

有益效果：本實用新型通過高精度三軸加速傳感器監(jiān)控集裝箱，當集裝箱有如盜竊等信息時，WSID標簽裝置將信息通過433MHz無線頻段發(fā)送給本地終端，并將集裝箱信息與調度表進行對比，如果該集裝箱不在調度表內，則發(fā)出圖像聲音等報警信號，通知管理員；本實用新型滿足了監(jiān)測、定位、跟蹤、優(yōu)化調度及運輸安全的需求；提高了集裝箱管控的生產運輸效率，實現(xiàn)了“無縫銜式”實時作業(yè)。

附圖說明

圖1為本實用新型WSID標簽裝置節(jié)點的結構圖。

圖2是本實用新型處理器單元和無線通信單元電路圖。

圖3是本實用新型加速度傳感器電路圖。

圖4是本實用新型電源管理單元電路圖。

具體實施方式