[发明专利]基于NB-IoT技术的GPS和RFID周转箱共享系统

摘要

本发明基于NB‑IoT技术的GPS和RFID周转箱共享系统，周转箱作为运输、仓储的基本单元和信息化的物质载体，其连接芯片是RFID，或者由RFID、GPS和手机SIM卡组成，共享系统由分享平台、智能管理系统及云服务组成。库内包装、分拣和车辆配载时，采用RFID射频识别芯片，进行周转箱内货品信息交互、定位导航和电子锁控制。运输途中，GPS位置信息和周转箱RFID内货品信息，通过手机SIM卡实时传到共享系统；或者运输车辆装载GPS、手机SIM和RFID读写器，读取周转箱RFID内货品信息，再通过手机SIM将GPS位置信息和RFID内货品信息传到共享系统。本发明属于物流输送装备、物流运输物联网技术领域。

主权项

基于NB‑IoT技术的GPS和RFID周转箱共享系统，其特征是：共享系统是共享周转箱流转的信息管理软硬件系统，适合多电商公司和多快递共同合作的综合共享模式，由分享平台、后台的智能管理系统及云服务组成；共享系统中，各供货商公司、各电商公司和各快递公司处于第一层次，每个电商公司所属的各配送中心和每个快递公司所属的各分拣中心处于第二层次；电商公司每个配送中心下属的仓储、配货包装仓库、分拣装箱与车辆配载、及后续的多次分拣与配载的配送中心单元，快递公司每个分拣中心下属的分拣装箱与车辆配载、及后续的多次分拣与配载的分拣中心单元，这些配送中心单元和分拣中心单元处于第三层次；电商公司的终端网点/自提点/实体店、快递公司的收发货点处于第四层次；共享系统中，有公用信息流和加密信息流两大类，为了便于传输，公用信息流和加密信息流的格式结构等规范制定；公用信息流含未装货空箱、装货后实箱的物流，规范了箱号、位置信息、空箱满箱状态、周转箱尚可容纳重量尺寸信息(用于有运输包装的急送货品的箱内填补)，加密信息流涉及用户或顾客私密的箱内货品信息、周转箱使用状态；系统流程架构图中，公用信息流和加密信息流的组合信息流用“虚线”表示，单独公用信息流用“细实线”表示；公用信息流和加密信息流通过网络，在各公司内从第一层次逐层向下传递、或从第四层次逐层向上传递；为了保证实时性，不同公司仅同层次之间可以双向传递公用信息流，不同公司之间的加密信息流的格式结构等由相关公司自己制定；共享系统中，共享周转箱作为信息化传感层的物质载体，其连接芯片是RFID，或者由RFID和手机SIM卡组成，或者由RFID、GPS和手机SIM卡组成；流程架构图中，通过RFID传感方式交互的公用信息流和加密信息流的组合单独用“双点划线”表示；RFID应用于电商配送中心或快递分拣中心的各单元，RFID还应用于供货商的包装、装箱和仓储环节，这些应用区域形成RFID读写器的局域网；在库内仓储、包装、分拣和车辆配载等流程活动时，采用RFID射频识别芯片，进行周转箱内货品信息交互、仓储运输定位导航和电子锁控制；RFID组成的局域网不仅属于第三、四层次各单元，在运输途中，通过GPS或手机SIM卡实时获得地理位置信息，并通过周转箱的手机SIM卡的NB‑loT技术实时地将含周转箱位置信息的公用信息流传到共享系统、将加密信息流传到各电商公司系统；或者运输车辆装载GPS、手机SIM和RFID读写器，通过RFID读写器读取周转箱RFID内货品信息，再通过车载的手机SIM卡的NB‑loT技术实时地将含周转箱GPS位置信息的公用信息流传到共享系统、将加密信息流传到各电商公司系统；共享系统、电商公司、快递公司和运输状态共享周转箱的通信是双向的，保证实时信息畅通；共享系统中，共享周转箱上还安装了微型振动传感器，用于测量振幅和频率，RFID记录将振动数据和电池使用周期、充电频次数据，上传到共享系统；不仅可以诊断共享周转箱的运行状态和电池持久能力，更可以根据大数据判断共享周转箱的使用状况；共享周转箱作为运输、仓储的基本单元，有空箱、尚可容纳状态箱、满箱三种状态，装货且尚可容纳状态箱和满箱都为实箱，在流程架构图中用“实线”表示实箱的物流、用“点划线”表示空箱的物流；空箱起点是①供货商处仓储，②在电商配货包装仓库，来自供货商的共享周转箱空箱继续流转使用到后续电商、快递的物流流程，由于瞬时使用量不匹配，还会产生少量空箱的进入和流出的双向物流，③由于瞬时使用量不匹配，补充到快递分拣中心的分拣装箱与车辆配载单元，④由于瞬时使用量不匹配，补充到电商配送中心中按快递公司为目标(而不是按照运输线路为目标)的分拣装箱单元；共享系统中，共享周转箱的运转流程：①供货商处，每个货品的单独扫码，信息存入共享周转箱的RFID中；②运至电商配送中心的仓储单元，整箱货品入库通过RFID传感信息交换(而不再每个货品的单独扫码)、存储信息和货品；③在配货包装仓库单元，实箱参与运转，通过自动化仓库输送线或AGV小车运至播种墙，库内订单的多个货品集聚，将订单货品包装、再直接装入销货后产生的空箱；④分成两路：第一路是运至电商的分拣装箱与车辆配载单元、按照目的地线路进行分拣和配载，经过多次分拣与配载单元，最后到电商的终端网点/自提点/实体店；第二路是运至电商的按快递公司分拣装箱单元，按照不同的快递公司进行分拣、配载，运到快递公司的分拣装箱与车辆配载单元，再重新按照目的地线路进行分拣和配载，经过多次分拣与配载单元，最后到快递的收发货点；⑤电商的终端网点/自提点/实体店的共享周转箱进入空箱运输循环，快递的收发货点的部分共享周转箱进入空箱运输循环，另一部分共享周转箱装入接收的快递包裹，运至快递公司的拣装箱与车辆配载单元；共享系统中，共享周转箱的特殊子流程：在单一电商公司的配货中心的分拣装箱与车辆配载单元和多次分拣与配载单元，均有公用信息流和实箱双向地参与“社会众包”体系；或者在单一快递公司的分拣装箱与车辆配载单元和多次分拣与配载单元，均有公用信息流和实箱双向地参与“社会众包”体系；除了多电商公司与多快递公司共同合作的综合共享模式，本发明还有单一电商公司和多家快递合作的二种简化应用模式，一种多快递公司合作的简化应用模式，一种自营物流电商公司的简化应用模式；这四种简化应用模式均属于综合共享模式的子集，四种简化应用模式可以单独运行，除了共享周转箱的箱体及其软硬件之外，综合共享模式和四种简化应用模式可以兼容软件模块，共享数据格式和开放数据内容。