供应链中的智能物理封闭件
阅读说明:本技术 供应链中的智能物理封闭件 (Intelligent physical closure in supply chain ) 是由 桑迪普·K·班迪尔 瑞安·戴格尔 迈克尔·D·苏代尔 维克拉姆·维普尔 于 2020-02-25 设计创作,主要内容包括:公开了一种用于附接到被跟踪集装箱的至少一部分的传感器标签。传感器标签包括无线收发器、物流传感器、电源和易断链节。无线收发器报告传感器标签的电子标识符。电源为传感器标签供电。易断链节可移除地附接到集装箱。利用来自物流传感器的数据确定从被跟踪集装箱移除了传感器标签。通过远离传感器标签的无线收发器来报告传感器标签的移除。(A sensor tag for attachment to at least a portion of a tracked container is disclosed. The sensor tag includes a wireless transceiver, a logistics sensor, a power source, and a frangible link. The wireless transceiver reports the electronic identifier of the sensor tag. The power supply supplies power to the sensor tag. The frangible links are removably attached to the container. Data from the logistics sensors is used to determine that the sensor tag has been removed from the tracked container. The removal of the sensor tag is reported by a wireless transceiver remote from the sensor tag.)
本申请要求2019年2月25日提交的共同未决的美国临时申请序列号62/810,047的权益,并且是该临时申请的非临时申请,该临时申请的全部内容通过引用明确并入本文以用于所有目的。
背景技术
本公开总体上涉及跟踪标签,但非限制地涉及在整个供应链内的跟踪。
由于许多原因,跟踪供应链中的集装箱很重要。托运人希望获得更新的状态,这通常需要手动扫描条形码。有些产品容易腐烂,因此到达目的地的进度很重要。运输期间的延误可能以未预料到的方式影响准时制物流系统。通常,运输过程期间可获得的状态很少。
跟踪通常是批量进行的,例如通过拖车、轨道车辆或运输集装箱。许多不同的包裹和货盘具有相同的批量跟踪。包裹和货盘丢失或内容物受到干扰的情况并不少见。知道何时发生了篡改、盗窃或其他损失对于物流系统很重要。
发明内容
在一个实施方案中,本公开提供了一种棘轮式封闭件或智能拉链系带,其包括以单向方式接合棘爪的细长部分。棘轮封闭件包括识别电路,所述识别电路以电子方式为棘轮封闭件提供唯一标识符(“ID”)。在正常操作期间,细长部分被插入到棘爪中,以接合用于在商业流中移动货物的集装箱的至少一部分。细长部分包括电连接件,所述电连接件在断开以移除棘轮封闭件时禁用识别电路。
在另一个实施方案中,公开了一种用于附接到被跟踪集装箱的至少一部分的传感器标签。传感器标签包括无线收发器、物流传感器、电源和易断链节。无线收发器报告传感器标签的电子标识符。电源为传感器标签供电。易断链节可移除地附接到集装箱。利用来自物流传感器的数据确定从被跟踪集装箱移除了传感器标签。通过远离传感器标签的无线收发器来报告传感器标签的移除。
在一个实施方案中,公开了一种用于附接到被跟踪集装箱的至少一部分的传感器标签。传感器标签包括无线收发器、物流传感器、电源和封闭件。无线收发器报告电子标识符。电源为传感器标签供电。封闭件可移除地附接到集装箱。将封闭件从被跟踪集装箱移除允许触及被跟踪集装箱的内容物,并且防止重新安装封闭件实现封闭状态。一旦移除了封闭件,便利用来自物流传感器的数据确定移除状态。通过远离传感器标签的无线收发器报告移除状态与电子标识符。
在各个实施方案中,无线收发器是BluetoothTM信标。一些实施方案包括RFID电路以提供电子标识符。电源可以是纽扣电池或无线电力接收器。封闭件可以包括电连接件。封闭件可以包括防止在未断裂时打开集装箱的易断链节。传感器标签可以具有用以重新调节传感器标签以供重新使用的可替换易碎链节。
根据随后提供的
具体实施方式
,本公开进一步的适用领域将显而易见。应当理解,具体实施方式和特定示例虽然指示了各种实施方案,但仅旨在用于说明的目的,而并不旨在必然地限制本公开的范围。
附图说明
结合附图描述本公开:
图1A和图1B描绘识别系统的实施方案的框图;
图2A和图2B描绘智能拉链系带的实施方案的物理模型;
图3描绘物流链的实施方案的框图;
图4A和图4B描绘操作环境的实施方案的框图;
图5示出用于部署智能拉链系带的过程的实施方案的流程图;以及
图6示出用于调节智能拉链系带以供使用的过程的实施方案的流程图。
在附图中,相似的部件和/或特征可能具有相同的参考标记。此外,可能通过在参考标记之后加上用以区分相似部件的短划线和第二标记来区分相同类型的各种部件。如果在说明书中仅使用第一参考标记,则该描述适用于具有相同第一参考标记的任一类似部件,而与第二参考标记无关。
具体实施方式
随后的描述仅提供优选示例性实施方案,且不旨在限制本公开的范围、适用性或配置。相反,优选示例性实施方案的随后描述将向本领域技术人员提供用于实现优选示例性实施方案的可行描述。应理解,在不脱离如所附权利要求中阐述的精神和范围的情况下,可以在元件的功能和布置上作出各种改变。
参考图1A,示出了识别系统100-1的一个实施方案,该识别系统使用物流传感器136来监视被跟踪的集装箱120。被跟踪的集装箱120具有附连至其的传感器标签148。在各种实施方案中,传感器标签148使用物流传感器136来感测篡改、移除、位置、温度、湿度、运动、光、声音、加速度和/或压力。每个传感器标签148具有可被显示或电子读取的唯一标识符。一旦传感器标签148与被跟踪集装箱120相关联,唯一标识符便被记录以在供应链的商业流中保持监管链。物流引擎112具有用于被跟踪集装箱120及其相关联的传感器标签136的清单。
传感器标签148中的无线模块144与无线接收器148通信。物流引擎112通过网络108与无线收发器152通信。在一些实施方案中,无线模块144彼此通信。这样做可以知道何时各种被跟踪集装箱120仍处于彼此的通信范围内。另外,这样做可以使用对等通信来到达无线收发器152。尽管未示出,但在整个供应链中存在位于仓库、目的地、火车、卡车、送货车辆等中的许多无线收发器152。物流引擎112利用在任何给定时间具有已知位置的不同无线收发器152来监视被跟踪集装箱120。
在该实施方案中,传感器标签148感测从集装箱的移除。感测移除可以通过以下方式来进行:当从集装箱中移除内容物时夹住导体,感测来自打开包装的光,测量到与同一集装箱相关联的另一传感器标签148的距离,感测当集装箱解封时湿度或压力的变化,打开联接到被跟踪集装箱120的盖的磁性开关等。在一些情况下,存在多个物流传感器,其各自将数据报告给标签控制器140以与其他条件一起以更大的确定性确定移除。标签控制器报告未移除状态和移除状态两者。一旦将移除状态与物流引擎112通信,则将传感器标签148断电的命令作为回应发送给保存电池124以在传感器标签148被循环利用时供下次使用。
一旦通过标签控制器140处理来自物流传感器的数据已经确定了移除,则传感器标签148不能由用户在现场重置。与被跟踪集装箱120及其内容物不正确地交互可能存在各种险恶原因。如果传感器标签148可以被重置,则有可能在供应链中期望首次移除的情况下,在最终交付之前,在物流引擎112不知情的情况下对被跟踪集装箱120进行篡改。
接下来参考图1B,在一个实施方案中,识别系统100-2使用附接到每个被跟踪集装箱的智能拉链系带116来监视被跟踪集装箱120。智能拉链系带116仅是传感器标签148的一种类型。每个智能拉链系带116包括电池124和/或其他电源(例如,无线电力天线、电容器、太阳能电池),其为BluetoothTM低功耗(“BLE”)模块132和/或其他识别电路(例如,RFID芯片、ePaper显示器、电子条形码等)供电。智能拉链系带116是传感器标签148的专用版本,并且BLE模块132仅是无线模块144的一种类型。被跟踪集装箱120是用于在商业流中移动货物的任何结构(例如,货盘、集装箱、载货卡车、轨道车辆、桶、手提袋、箱子、货架、托盘、货件等)。
每个BLE模块与BluetoothTM(“BT”)读取器104通信,该读取器在靠近智能拉链系带116时允许读取唯一ID。BT读取器104可以是手持设备、平板或电话,其安装在仓库或运输车辆中或集装箱在商业流中通过的其他点中。BT读取器104仅是无线收发器152的一个示例。在一个实施方案中,BT读取器104与一些或所有集装箱成一体,例如,托盘可以具有BT读取器104以收集托盘上或托盘附近的集装箱的唯一ID。
网络108(例如,LAN、WAN、因特网、内联网、蜂窝网络、卫星网络等)用于与物流引擎112通信。在整个供应链中布置的所有BT读取器104都与网络108持续或间歇地通信。物流引擎112在整个商业流中跟踪与被跟踪集装箱120相关联的货物。许多BT读取器104中的每一个的位置对于物流引擎是已知的,使得当接收到BLE模块信标信号时,可辨别被跟踪集装箱120的位置。每个被跟踪集装箱都具有标识符,该标识符通过用户输入手动地或自动地归属于智能拉链系带116的唯一ID。物流引擎112将货物的位置传送给商业流中涉及的各方(例如,托运人、收货人、运输公司、政府检查员等)。
参考图2A和图2B,示出了智能拉链系带200的实施方案的物理模型。图2B示出图2A的实施方案,其中易断链节128中具有切口208,易断链节在切口处在环中在细长部分204中来回穿行。非导电折板216将电池124与易断链节128电隔离,使得BLE模块132处于非活动状态,直到非导电折板216移除为止。尽管该实施方案具有穿过细长部分204的环,但其他实施方案可能仅具有以棘爪(未示出)中的导体终止的单个导体,使得仅需断开一根电线即可停用智能拉链系带100。可以使用具有导体的任何类型的环,只要可以感测和报告传感器标签148的移除即可。
在该实施方案中,细长部分204环绕到标签部分212中的棘爪(未示出)。细长部分204是具有齿的柔性带,齿与棘爪接合以形成棘齿,使得可以拉动自由端以收紧环绕被跟踪集装箱120的环。细长部分的宽度小于1cm,并且可为任何长度,例如5cm、10cm、20cm、30cm。标签部分可以有标记或没有标记,但包括BLE模块132和电池124。标记可以包括具有唯一标识符的条形码或用于传感器标签148或其相关联的被跟踪集装箱120的其他信息。在该实施方案中,标签部分是矩形或圆形且薄的(例如,厚度为2cm、3cm、4cm或5cm),占用空间小于2立方厘米、4立方厘米或8立方厘米。在该实施方案中,电池124不是用户可替换的,但在其他实施方案中可以是用户可替换的。
传感器标签148的移除使其在没有重新调节的情况下不再可用。例如,细长部分可以用未切割的导电环替换。在没有正确凭证和/或密钥的情况下,不能重置由标签控制器140记录的移除状态。非易失性存储器用于存储状态,即使电池124被移除或出现故障也是如此。
接下来参考图3,示出了物流链300的实施方案的框图。物流引擎112通过网络108与任何数量的操作环境304通信。操作环境304包括一个或多个无线收发器152,并且可以是轨道车辆、牵引拖车、飞机、仓库、货盘、客户位置、托运人位置、供货仓库等。在与每个操作环境304的通信范围内通常存在多个传感器标签148。物流引擎112收集供应链上的情报,并具有清单以知晓哪些操作环境是正常的以及哪些操作环境是不正常的,使得可以对被跟踪集装箱120进行物流管理。
接下来参考图4A和图4B,示出了操作环境400的实施方案,其中BT读取器104被智能拉链系带116包围。一些智能拉链系带116位于BT读取器104的通信范围412内,而其他则不在通信范围内。BT读取器104的覆盖区域404允许读取唯一ID,但是超范围区域408不允许读取唯一ID。例如,覆盖区域404可以在分配建筑物内部,但超范围区域408在该建筑物外部。在许多部署中,存在许多BT读取器104以覆盖给定空间的独特布局,如图4B所示。BT读取器104可以是固定的或移动的(例如,安装到卡车、叉车、无人机、人员、货盘、火车、飞机、其他集装箱等)。
参考图5,示出了部署智能拉链系带116或传感器标签148的过程500的实施方案的流程图。所描绘的过程500的部分在框504中开始,其中非导电动力折板216被移除以激活智能拉链系带116的电操作。在框508中,智能拉链系带116环绕被跟踪集装箱120的一部分。通常,位于被跟踪集装箱120上的安装设施将需要移除传感器标签148以获得对被跟踪集装箱120的内容物的可触及性。在框512中,从标签部分212上的条形码扫描智能拉链系带116的唯一ID,或对其进行电子读取。其他实施方案可以使用RFID标签、序列化BLE模块132或登记序列来登记智能拉链系带100的唯一ID。在框516中,被跟踪集装箱120还具有从条形码、序列号条目、无线读取或RFID标签扫描的标识符。
在框520中,利用物流引擎112将被跟踪集装箱120的标识符登记到智能拉链系带116的唯一ID。从其开始,被跟踪集装箱120行经利用智能拉链系带116跟踪的商业流,期间其会遭遇策略性放置的各种BT读取器104,这些读取器可能在其中记录各种操作环境304的运动。
在框528中,一旦被跟踪集装箱120的内容物被移除,便打开易断链节128。在一些实施方案中,打开集装箱迫使易断链节128断裂208。在其他实施方案中,传感器标签148可以被重置以与另一批货物一起使用。随着智能拉链系带116的消失,运输过程的退出在框532中被记录。一些实施方案在例如一旦电池耗尽时一旦通过在电容器中保留少量电力来激活易断链节128便可使BLE模块132传输特殊信标或消息。其他实施方案保持供电,直到物流引擎112确认移除状态。一旦确认,传感器标签148便被关闭以保存电池以用于另一次装运之前可能的循环利用。
参考图6,其为循环利用过程600的实施方案的流程图,其对智能拉链系带116或其他传感器标签148进行调节以再次与另一被跟踪集装箱120一起使用。循环利用过程600的所描述部分在框604中开始,其中任何物理链节针对使用同一链节的那些传感器标签148进行了测试。如果链节断开或损坏,则在框608中将其更换。在框612中,以光学或无线方式扫描标识符。传感器标签148的一些实施方案具有电子状态以反映需要重新调节。在框616中,该状态被安全地重置。具有正确密钥和凭证的无线收发器152用于执行状态重置。重置的状态利用物流引擎112进行记录。
在框620中,测试传感器标签148是否正确操作。在框624中,测试电池124或电源,并根据需要进行修理或更换。在框628中,一旦对传感器标签148进行了物理修复、电子重置和全面测试,便可将其发回发明人,以与另一被跟踪集装箱一起使用。
也可以使用所公开的实施方案的多种变型和改型。例如,可以使用任何类型的封闭件,其中在不损坏封闭件的情况下不能打开封闭件并且损坏的部分包括易断链节。例如,BLE信标集成到缆线系带(例如,钢丝系带、扎带(steggel tie)、拉链带(zap strap)等)中,该缆线系带不使用棘轮式封闭件,但在不损坏环绕集装箱的至少一部分的环的情况下无法打开。
在以上描述中给出了具体细节以提供对实施方案的透彻理解。然而,应理解,实施方案可在没有这些具体细节的情况下实践。例如,电路可能在框图中示出以便不被非必要的细节对实施方案造成混淆。在其他情况下,可能在不具有非必要细节的情况下示出了众所周知的电路、过程、算法、结构和技术,以免混淆实施方案。
上述技术、框、步骤和装置的实现可以各种方式来完成。例如,这些技术、框、步骤和装置可以硬件、软件或其组合来实现。对于硬件实现方式,可以在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计用于执行上述功能的其他电子单元和/或其组合内实现处理单元。
此外,应注意,实施方案可被描述为过程,所述过程被描绘为流程图表、流程图、泳道图、数据流图、结构图或框图。尽管描绘可能将操作描述为顺序过程,但许多操作可以并行或同时执行。另外,操作的顺序可重新布置。当过程的操作完成时,过程终止,但可以具有不包括在图中的附加步骤。过程可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等。当过程对应于函数时,其终止可对应于函数返回到调用函数或主函数。
此外,实施方案可以通过硬件、软件、脚本语言、固件、中间件、微代码、硬件描述语言和/或其任意组合来实现。当以软件、固件、中间件、脚本语言和/或微代码来实现时,要执行必要任务的程序代码或代码段可被存储在诸如存储介质的机器可读介质中。代码段或机器可执行指令可表示规程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、脚本、类别,或者指令、数据结构和/或程序语句的任意组合。通过传递和/或接收信息、数据、自变量、参数和/或存储器内容,代码段可被耦接到另一代码段或硬件电路。信息、自变量、参数、数据等可以经由包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等任何合适的方式被传递、转发或传输。
对于固件和/或软件实现方式,可以用执行本文描述的功能的模块(例如,规程、函数等)来实现方法。有形地体现指令的任何机器可读介质都可以用于实现本文描述的方法。例如,软件代码可以存储在存储器中。存储器可以在处理器内部或在处理器外部实现。如本文所使用的,术语“存储器”是指任何类型的长期、短期、易失性、非易失性或其他存储介质,并且不限于任何特定类型的存储器或任何数量的存储器,或其上存储有内存的介质的类型。
此外,如本文所公开,术语“存储介质”可以表示一个或多个用于存储数据的存储器,包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁性RAM、核心存储器、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存装置和/或其他用于存储信息的机器可读介质。术语“机器可读介质”包括但不限于便携式或固定式存储装置、光学存储装置和/或能够存储包含或携带指令和/或数据的各种其他存储介质。
在附图中,相似的部件和/或特征可能具有相同的参考标记。此外,可能通过在参考标记之后加上用以区分相似部件的短划线和第二标记来区分相同类型的各种部件。如果在说明书中仅使用第一参考标记,则该描述适用于具有相同第一参考标记的任一类似部件,而与第二参考标记无关。
尽管以上已经结合特定的设备和方法描述了本公开的原理,但是应当清楚地理解,该描述仅是通过示例的方式进行的,并且不作为对本公开范围的限制。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于附接到被跟踪集装箱的至少一部分的传感器标签,所述传感器标签包括:
无线收发器,所述无线收发器报告电子标识符;
物流传感器;
电源,所述电源为所述传感器标签供电;以及
封闭件,所述封闭件可移除地附接到所述集装箱,其中:
从所述被跟踪集装箱移除所述封闭件允许触及所述被跟踪集装箱的内容物,
移除所述封闭件防止重新安装所述封闭件实现封闭状态;
一旦所述封闭件被移除,便利用来自所述物流传感器的数据确定移除状态,
通过远离所述传感器标签的所述无线收发器报告所述移除状态以及所述电子标识符,并且
响应于报告所述移除状态,通过所述无线收发器接收远程命令以从所述传感器标签移除所述电源以保存电力直到所述传感器标签被循环利用为止。
2.根据权利要求1所述的用于附接到集装箱的至少所述部分的传感器标签,其中易断环包括柔性带区段,所述柔性带区段包括齿,所述齿在将所述柔性带区段插入棘爪中时以单向方式接合所述棘爪。
3.根据权利要求1所述的用于附接到集装箱的至少所述部分的传感器标签,其中电子识别电路是BluetoothTM信标。
4.根据权利要求1所述的用于附接到集装箱的至少所述部分的传感器标签,所述传感器标签还包括易断链节,其中所述易断链节包括电连接件。
5.根据权利要求1所述的用于附接到集装箱的至少所述部分的传感器标签,所述传感器标签还包括易断链节,其中所述易断链节是可替换的。
6.一种用于附接到被跟踪集装箱的至少一部分的传感器标签,所述传感器标签包括:
无线收发器,所述无线收发器报告电子标识符;
物流传感器;
电源,所述电源为所述传感器标签供电,其中所述电源不活动直到移除非导电折板为止;以及
易断链节,所述易断链节可移除地附接到所述集装箱,其中:
利用来自所述物流传感器的数据确定从所述被跟踪集装箱移除了所述传感器标签,并且
通过远离所述传感器标签的所述无线收发器报告所述移除。
7.根据权利要求6所述的用于附接到集装箱的至少所述部分的传感器标签,其中易断环包括柔性带区段,所述柔性带区段包括齿,所述齿在将所述柔性带区段插入棘爪中时以单向方式接合所述棘爪。
8.根据权利要求6所述的用于附接到集装箱的至少所述部分的传感器标签,其中电子识别电路是BluetoothTM信标。
9.根据权利要求6所述的用于附接到集装箱的至少所述部分的传感器标签,其中所述电子识别电路是RFID电路。
10.根据权利要求6所述的用于附接到集装箱的至少所述部分的传感器标签,其中所述电源是纽扣电池。
11.根据权利要求6所述的用于附接到集装箱的至少所述部分的传感器标签,其中所述电源是无线电力接收器。
12.根据权利要求6所述的用于附接到集装箱的至少所述部分的传感器标签,其中所述易断链节包括电连接件。
13.根据权利要求6所述的用于附接到集装箱的至少所述部分的传感器标签,其中所述易断链节防止在未断裂时打开所述集装箱。
14.根据权利要求6所述的用于附接到集装箱的至少所述部分的传感器标签,其中所述易断链节是可替换的。
15.一种用于附接到被跟踪集装箱的至少一部分的传感器标签,所述传感器标签包括:
无线收发器,所述无线收发器报告电子标识符;
物流传感器;
电源,所述电源为所述传感器标签供电;以及
封闭件,所述封闭件可移除地附接到所述集装箱,其中:
从所述被跟踪集装箱移除所述封闭件允许触及所述被跟踪集装箱的内容物,
利用来自所述物流传感器的数据确定移除状态,
在所述物流传感器中记录指示需要重新调节的所述移除状态,
通过远离所述传感器标签的所述无线收发器报告所述移除状态以及所述电子标识符,
作为重新调节的一部分更换所述封闭件,并且
如在所述物流传感器中所存储的重置所述移除状态。
16.根据权利要求15所述的用于附接到集装箱的至少所述部分的传感器标签,其中易断环包括柔性带区段,所述柔性带区段包括齿,所述齿在将所述柔性带区段插入棘爪中时以单向方式接合所述棘爪。
17.根据权利要求15所述的用于附接到集装箱的至少所述部分的传感器标签,其中电子识别电路是BluetoothTM信标。
18.根据权利要求15所述的用于附接到集装箱的至少所述部分的传感器标签,所述传感器标签还包括易断链节,其中所述易断链节包括电连接件。
19.根据权利要求15所述的用于附接到集装箱的至少所述部分的传感器标签,所述传感器标签还包括易断链节,其中所述易断链节防止在未断裂时打开所述集装箱。
20.根据权利要求15所述的用于附接到集装箱的至少所述部分的传感器标签,所述传感器标签还包括易断链节,其中所述易断链节是可替换的。
- 上一篇:一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇:防盗装置以及发电机防盗系统