用于快递运输的六项指标记录装置及指标记录输出方法与流程

本发明涉及快递盒技术领域，具体涉及用于快递运输的六项指标记录装置及指标记录输出方法。

背景技术：

众所周知，快递运输过程大致是这样的，发件人将快件交给揽件人，然后进入快递公司运输网络，经过多个运输网络节点，快件交到派件人，派件人最终交到收件人，完成当次快递服务。可见，快递运输具有环节责任的特点，通过在交接环节将本装置的输出数据记录下来，以历史记录的方式保存，则可以很方便的追踪查询到各个环节的快递服务状态。

快递服务已经成为广大人民生活的一部分，为了解决快递包装垃圾问题，提高快递包装效率，为了衡量快递服务的质量，促进快递服务的升级，本人已申请两项专利：

专利名称：一种具有异常打开记录功能的快递包装盒，申请号为：201711272910.5；

专利名称：用于快递运输的倾斜撞击记录装置及方法，申请号为：201711375444.3；

而目前随着物流行业的飞速发展，快递盒被应用到越来越多的环境中，如空运、冷链运输、车辆运输等，甚至在货物运输过程中会使用多种不同的运输方式以满足物流运输的时效性，然后货物在运输过程中难以避免出现损坏，如空运过程货物可能会处于失压状态，超重状态、失重状态，冷链运输的温度变化，有些货物怕受潮，车辆运输过程中的多次碰撞，因此在多种运输环境下能够确定货物破损的原因尤为重要，现有技术存在改进之处。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提出了旨在用一个成本可控的集成设备实现快递服务质量的全方位记录输出，以及用更低的硬件总成本，实现更好的用户体验。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：用于快递运输的六项指标记录装置，包括有盒体以及可拆卸设置在盒体上的记录模块，所述记录模块包括有单片机、三轴加速度传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器以及用于显示数据的显示屏；所述记录模块设置有第一触点，所述盒体上设置有第二触点，所述第二触点连接有电源，当所述第一触点与所述第二触点接触后所述电源供给所述记录模块电能。

本发明进一步设置为：所述盒体包括有盖本体与箱本体，所述第二触点设置在所述箱本体上，所述第二触点设置在所述盖本体上，当所述盖本体盖合于所述箱本体上时所述第一触点与所述第二触点连接。

本发明进一步设置为：所述单片机配置有闪存装置。

本发明还提供了一种记录模块的输出方法，

s1、将第一触点与第二触点连通，记录模块启动，单片机开始计时t并执行n＝n+1(n为启动次数)，将n值储存于闪存装置内并通过显示屏显示；

s2、启动三轴加速度传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器并初始化；

s3、所述三轴加速度传感器记录初始加速度v0(x0，y0，z0)；

s4、所述温度传感器采集所处环境的初始温度t0；

s5、所述气压传感器采集所处环境的初始气压p0；

s6、所述湿度传感器采集所处环境的初始湿度rh0；

s7、所述单片机以t0为时间间隔读取三轴加速度传感器数据vt(xt,yt,zt)，计算加速度向量模at＝√(xt^2+yt^2+zt^2)，换算成高度值ht，所述单片机执行hmax＝max(h1、h2、h3…ht)；计算αt＝arccos((x0xt+y0yt+z0zt)/(√(x0^2+y0^2+z0^2)*√(xt^2+yt^2+zt^2)))*180/π，所述单片机执行αmax＝max(α1、α2、α3…αt)；并将hmax、αmax通过显示屏显示；

s8、所述单片机以t0为时间间隔读取温度传感器数据tt，所述单片机执行tmax＝max(t0、t1、t2、t3…tt)，tmin＝min(t0、t1、t2、t3…tt)；并将tmax、tmin通过显示屏显示；

s9、所述单片机以t0为时间间隔读取气压传感器数据pt，所述单片机执行pmax＝max(p0、p1、p2、p3…pt)，pmin＝min(p0、p1、p2、p3…pt)；并将pmax、pmin通过显示屏显示；

s10、所述单片机以t0为时间间隔读取湿度传感器数据rht，所述单片机执行rhmax＝max(rh0、rh1、rh2、rh3…rht)，rhmin＝min(rh0、rh1、rh2、rh3…rht)；并将rhmax、rhmin通过显示屏显示。

本发明进一步设置为：所述s3至s6同步执行或依次执行。

本发明进一步设置为：所述s7至s10同步执行或依次执行。

本发明进一步设置为：还包括有图形调制模块，图形调制模块将n、t、hmax、αmax、tmax、tmin、rhmax、rhmin、pmax、pmin转换成条形码或二维码输出。

本发明还提供了一种记录模块输出信息的防伪方法，所述单片机烧录有设备唯一id，所述单片机将设备唯一id、实时记录的t以及n输出并生成安全标签。

本发明进一步设置为：所述单片机内还设置有用于加密的key，所述单片机的输出信息经过key加密后输出至图形调制模块。

综上所述，本发明具有以下效果：

本装置及方法成本低廉，安全可靠，使用便利，通过推广结合了本装置的可多次使用的快递包装盒，既提高了快递包装效率，又解决了快递包装垃圾问题；通过对快递运输质量的全方位监控，促进快递服务质量的提升；标准化快递包装盒的使用也能为快递分拣运输自动化提供便利。该快递包装盒还可直接延伸至商品包装领域，一个包装实现从工厂到消费者，如此一来，就可以很方便的实现商品防伪，出产地追踪。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为用于快递运输快递盒的结构示意图；

图2为用于快递运输六项指标记录装置的结构示意图；

图3为六项指标记录输出方法的流程图。

图中：1、盒体；11、箱本体；12、盖本体；2、触点；21、第一触点；22、第二触点；3、记录模块；31、显示屏；32、单片机；33、三轴加速度；34、温度传感器；35、湿度传感器；36、气压传感器；4、电源。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1和图2所示，用于快递运输的六项指标记录装置，包括有盒体以及可拆卸设置在盒体上的记录模块，记录模块包括有单片机、三轴加速度传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器以及用于显示数据的显示屏；记录模块设置有第一触点，盒体上设置有第二触点，第二触点连接有电源，当第一触点与第二触点接触后电源供给记录模块电能。

进一步的，盒体包括有盖本体与箱本体，第二触点设置在箱本体上，第二触点设置在盖本体上，当盖本体盖合于箱本体上时第一触点与第二触点连接。

本方案中，记录模块可以嵌设于盖本体上以便于盖本体上记录模块的更换，也可以将记录模块固定设置于盖本体上以提高盖本体与记录模块之间的整体性。

进一步的，单片机配置有闪存装置。

结合图3所示，本发明还提供了用于快递运输的六项指标记录输出方法：

s1、将第一触点与第二触点连通，记录模块启动，单片机开始计时t并执行n＝n+1(n为启动次数)，将n值储存于闪存装置内并通过显示屏显示；

s2、启动三轴加速度传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器并初始化；

s3、所述三轴加速度传感器记录初始加速度v0(x0，y0，z0)；

s4、所述温度传感器采集所处环境的初始温度t0；

s5、所述气压传感器采集所处环境的初始气压p0；

s6、所述湿度传感器采集所处环境的初始湿度rh0；

s7、所述单片机以t0为时间间隔读取三轴加速度传感器数据vt(xt,yt,zt)，计算加速度向量模at＝√(xt^2+yt^2+zt^2)，换算成高度值ht，所述单片机执行hmax＝max(h1、h2、h3…ht)；计算αt＝arccos((x0xt+y0yt+z0zt)/(√(x0^2+y0^2+z0^2)*√(xt^2+yt^2+zt^2)))*180/π，所述单片机执行αmax＝max(α1、α2、α3…αt)；并将hmax、αmax通过显示屏显示；

s8、所述单片机以t0为时间间隔读取温度传感器数据tt，所述单片机执行tmax＝max(t0、t1、t2、t3…tt)，tmin＝min(t0、t1、t2、t3…tt)；并将tmax、tmin通过显示屏显示；

s9、所述单片机以t0为时间间隔读取气压传感器数据pt，所述单片机执行pmax＝max(p0、p1、p2、p3…pt)，pmin＝min(p0、p1、p2、p3…pt)；并将pmax、pmin通过显示屏显示；

s10、所述单片机以t0为时间间隔读取湿度传感器数据rht，所述单片机执行rhmax＝max(rh0、rh1、rh2、rh3…rht)，rhmin＝min(rh0、rh1、rh2、rh3…rht)；并将rhmax、rhmin通过显示屏显示。

进一步的，s3至s6同步执行或依次执行。

进一步的，s7至s10同步执行或依次执行。

本发明进一步设置为：还包括有图形调制模块，图形调制模块将n、t、hmax、αmax、tmax、tmin、rhmax、rhmin、pmax、pmin转换成条形码或二维码输出。

一种记录模块输出信息的防伪方法，单片机烧录有设备唯一id，单片机将设备唯一id、实时记录的t以及n输出并生成安全标签。

进一步的，单片机内还设置有用于加密的key，单片机的输出信息经过key加密后输出至图形调制模块。

使用者在读取单片机的输出信息时，用于实施记录的t、不同使用次数n以及设备唯一id组成的不同时间下、不同使用次数下唯一的安全标签，使用者对安全标签进行识别后即可确定记录模块输出信息的有效性、真实性和唯一性，避免通过其他技术手段仿造记录模块的输出信息。

实际应用时还可以配套软件信息系统：通过在快递运输的各个环节读取本装置的数据，可以将各个环节的服务状态记录下来，方便跟踪追查；直观的告诉用户，哪个环节被异常打开，哪个环节被撞击了，从而实现传感器数据+信息联网+安全防伪。

三轴加速度传感器使用原理介绍：

按照三轴加速度传感器特性，本装置运行中，本装置内置软件可以从三轴加速度传感器读取三个方向上的实时加速度值，记为三维向量(x,y,z)。静止状态下，该三维向量对应地球重力加速度。将本装置静置开启，本装置内置软件在初始化阶段，记录加速度初始向量v0(x0,y0,z0)，在后续运行阶段，实时加速度向量为vt(xt,yt,zt)。

撞击强度表示方法与计算原理：

撞击强度可用加速度三维向量的模衡量，即√(xt^2+yt^2+zt^2)，为了更好的用户体验，撞击强度使用高度直观表示，即相当于该高度自由落体撞击地面时受到撞击的强度。各高度自由落体撞击地面时的加速度传感器读数可通过理论结合实验获得。

倾斜角度表示方法与计算原理：

倾斜角度即向量vt与向量v0夹角，计算公式是：

倾斜角度＝arccos((x0xt+y0yt+z0zt)/(√(x0^2+y0^2+z0^2)*√(xt^2+yt^2+zt^2)))*180/π

启动计数溢出问题：

由于启动计数只增不减不清零，需要考虑其溢出问题，经过计算，在使用4个字节保存启动计数，每1秒钟启动本装置1次的前提下，需要大约136年，启动计数才会溢出，这已经远超本装置的使用寿命，所以无需担忧启动计数溢出问题。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。