专利名称：一种物流颠簸监测取证系统及其工作方法
技术领域：
本发明涉及一种快递物流监测取证系统及其工作方法，特别是关于一种用于快递业务中对货物颠簸程度进行监测取证的物流颠簸监测取证系统及其工作方法。
背景技术：
随着互联网的普及，电子商务的兴起，尤其是物联网的快速发展，使得快递的需求和业务量与日俱增，相应地，人们对于一种高效、可靠的快递物流系统以及运营方法的渴望也在日益增加。当前，因运送货物受损而产生矛盾纠纷是快递物流公司与用户之间最容易爆发的问题。由于运营模式和技术条件的限制，一旦货物受损，很难判断包裹内货物损坏的时间段，也即无法判断货物损坏的责任应该归于发件人还是快递物流公司。此外，由于用户无法了解监督货物在运送过程中的颠簸程度，因此无法对快递物流公司操作过程中的不良行为进行取证，也无法衡量比较快递公司在运送过程中的服务质量。而快递物流公司也无 法对快递工作人员的操作行为实施监督，难以规范相关工作人员的操作行为，降低货物受损几率。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够在货物运送过程中对其颠簸程度进行监测取证的物流颠簸监测取证系统及其工作方法。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种物流颠簸监测取证系统，其特征在于它包括一个以上的嵌入式终端和一云端服务平台；快递公司的每一货物包装袋上均设置一嵌入式终端，每一嵌入式终端具有唯一的终端身份识别码，通过通信网络向设置在快递公司云端服务器上的云端服务平台传输数据。上述每一嵌入式终端均包括一三轴加速度传感器、一模数转换单元、一处理器单元、一视频采集单元、一缓存单元、一通信单元、一移动存储单元和一供电单元；三轴加速度传感器用于定期测量货物三个正交方向上的加速度，传送给模数转换单元；模数转换单元用于将接收到的货物三个正交方向上的加速度转换为相应的电压值，传送给处理器单元；视频采集单元用于定期拍摄视频图像，送入缓存单元中存储；缓存单元用于将其内部存储的视频图像按帧传送给处理器单元；处理器单元一方面用于根据模数转换单元输出的三个电压值，计算货物总加速度，并将计算结果通过通信单元发送给云端服务平台，另一方面用于对缓存单元输出的视频图像进行筛选，保留场景发生突变的视频图像，送入移动存储单元中存储；供电单元电用于给嵌入式终端各单元供电。上述云端服务平台包括一平台通信单元、一平台存储单元和一互联网信息服务单元；平台通信单元通过通信网络连接嵌入式终端，用于将嵌入式终端发送来的信息送入平台存储单元中存储；互联网信息服务单元连接平台存储单元，用于获取平台存储单元中的货物总加速度记录，展示给用户。上述物流颠簸监测取证系统的工作方法，其包括以下步骤
I)在快递公司的每一货物包装袋上均设置一包括有三轴加速度传感器、模数转换单元、处理器单元、视频采集单元、缓存单元、通信单元、移动存储单元和供电单元的嵌入式终端，每一嵌入式终端具有唯一的终端身份识别码，通过通信网络向设置在快递公司云端服务器上的，包括有平台通信单元、平台存储单元和互联网信息服务单元的云端服务平台传输数据；2)将货物装入货物包装袋中，并开启嵌入式终端的三轴加速度传感器和视频采集单元；3)货物运送过程中，三轴加速度传感器定期测量货物三个正交方向上的加速度，传送给模数转换单元，模数转换单元将货物三个正交方向上的加速度转换为相应的电压值，传送给处理器单元，处理器单元根据三个电压值计算货物总加速度，并将计算结果通过通信单元发送给云端服务平台的平台通信单元，平台通信单元将接收到的信息送入平台存储单兀中存储；
4)货物运送过程中，视频采集单元定期拍摄视频图像，送入缓存单元中存储，缓存单元将其内部存储的视频图像按帧传送给处理器单元，处理器对缓存单元输出的视频图像进行筛选，保留场景发生突变的视频图像，送入移动存储单元中存储；5)当用户通过互联网访问快递公司云端服务器，输入一终端身份识别码时，云端服务平台的互联网信息服务单元获取平台存储单元中相应终端身份识别码目录下的加速度记录，展示给用户。上述步骤3)中，模数转换单元输出的三个电压值X、I、z,处理器单元根据公式U =^jx2+y2+Z2，计算与货物总加速度对应的电压值U，再根据三轴加速度传感器的灵敏度，换算出相应的货物总加速度。上述步骤4)中，处理器单元采用视频差分算法对缓存单元输出的视频图像进行筛选，其包括以下步骤①处理器单元对缓存单元输出的画面逐帧进行灰度变换和滤波降噪处理；②处理器单元将当前帧画面与前一帧画面的每个像素点的亮度进行逐一比较获取差值，对每个差值的绝对值求和获得画面变化量，并将画面变化量与给定阈值进行比较如果画面变化量小于给定阈值，进入步骤③；如果画面变化量大于等于给定阈值，进入步骤④；③处理器单元查看当前帧之前连续给定帧数的画面，判断它们的变化量是否均未超过给定阈值如果是，处理器单元放弃此画面； 如果否，进入步骤④；④处理器单元将此画面送入移动存储单元中存储。本发明由于采取上述技术方案，具有以下优点1、本发明由于在快递货物包装袋上设置包括有三轴加速度传感器的嵌入式终端，监测货物运送过程中的实时加速度，也即颠簸程度的衡量指标，并通过通信网络将其发送给云端服务平台存储，因此当用户发现货物受损后，可以通过查询相关加速度记录来掌握货物运送过程中的颠簸情况，进而判断货物损坏的时间段，协助认定责任归属。2、本发明由于在货物包装袋上设置包括有视频采集单元的嵌入式终端，根据视频差分算法将场景发生突变的视频图像保留存入移动存储单元中，因此当用户发现货物受损后，可以通过回放移动存储单元中的视频图像，查看是否因快递工作人员操作不当如重摔导致物件损坏，进而帮助用户乃至快递物流公司对工作人员的操作行为进行取证和监督。本发明可以广泛用于快递物流领域。
图I是本发明系统组成示意图
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。如图I所示，本发明提供了一种用于快递业务中对货物运送过程颠簸程度进行监测取证的物流颠簸监测取证系统，该系统包括一个以上的嵌入式终端10和一云端服务平台20 ;快递公司的每一货物包装袋上均设置一嵌入式终端10，每一嵌入式终端10具有唯一的终端身份识别码，通过通信网络向设置在快递公司云端服务器上的云端服务平台20传 输数据。本发明的每一嵌入式终端10均包括一三轴加速度传感器11、一模数转换单元12、一处理器单元13、一视频采集单元14、一缓存单元15、一通信单元16、一移动存储单元17和一供电单兀(图中未不出)。三轴加速度传感器11的输出端连接模数转换单元12，将定期测得的货物三个正交方向上的加速度，传送给模数转换单元12。模数转换单元12的输出端连接处理器单元13，将接收到的货物三个正交方向的加速度转换为相应的电压值X、I、z，传送给处理器单元13。视频采集单元14的输出端连接缓存单元15，将定期拍摄的视频图像送入缓存单元15中存储。缓存单元15的输出端连接处理器单元13，将其内部存储的视频图像按帧传送给处理器单元13。处理器单元13输出端连接通信单元16和移动存储单元17，一方面根据模数转换单元12输出的三个电压值，计算货物总加速度，并将计算结果通过通信单元16发送给云端服务平台20，另一方面对缓存单元15输出的视频图像进行筛选，保留场景发生突变的视频图像，送入移动存储单元17中存储。供电单元电连接嵌入式终端10各单元。本发明的云端服务平台20包括一平台通信单元21、一平台存储单元22和一互联网信息服务单元23。平台通信单元21通过通信网络连接嵌入式终端10，将嵌入式终端10发送来的信息送入平台存储单元22中存储。互联网信息服务单元23连接平台存储单元22，获取平台存储单元22中的货物总加速度记录，展示给用户，使用户掌握货物在运送过程中的颠簸情况。上述实施例中，三轴加速度传感器11可以采用型号MMA7260Q的三轴加速度传感器。
上述嵌入式终端10的供电单元可以采用5V、8000mAh的锂电池，能够满足嵌入式终端10至少72小时连续工作。上述物流颠簸监测取证系统的工作方法包括以下步骤I)当发件人办理货物递送业务时，快递公司职员将货物装入设置有嵌入式终端的货物包装袋中，并开启三轴加速度传感器和视频采集单元。2)货物运送过程中，三轴加速度传感器定期测量货物三个正交方向上的加速度，传送给模数转换单元，模数转换单元将货物三个正交方向上的加速度转换为相应的电压值，传送给处理器单元，处理器单元根据三个电压值计算货物总加速度，并将计算结果通过通信单元发送给云端服务平台的平台通信单元，平台通信单元将接收到的信息送入平台存储单元内存储。3)货物运送过程中，视频采集单元定期拍摄视频图像，送入缓存单元中存储。考虑到货物在运送过程中大部分时间都处于仓储或交通工具中的稳定状态，视频采集单元拍摄的画面几乎静止不变，只有当货物因外力作用处于非稳定状态时，画面才会有大幅度的改 变。因此本发明利用视频差分算法对缓存单元输出的视频图像进行筛选，保留场景发生突变的画面，送入移动存储单元中存储，其包括以下步骤①处理器单元对缓存单元输出的画面逐帧进行灰度变换和滤波降噪处理；②处理器单元将当前帧画面与前一帧画面的每个像素点的亮度进行逐一比较获取差值，对每个差值的绝对值求和获得画面变化量，并将画面变化量与给定阈值进行比较如果画面变化量小于给定阈值，进入步骤③；如果画面变化量大于等于给定阈值，进入步骤④；③处理器单元查看当前帧之前连续给定帧数的画面，判断它们的变化量是否均未超过给定阈值如果是，处理器单元放弃此画面；如果否，进入步骤④；④处理器单元将此画面送入移动存储单元中存储。4)当用户通过互联网访问快递公司云端服务器时，输入一终端身份识别码，云端服务平台的互联网信息服务单元获取平台存储单元中相应终端身份识别码目录下的加速度记录，展示给用户，使用户掌握货物在运送过程中的颠簸情况。上述步骤2)中，模数转换单元输出的三个电压值x、y、z，处理器单元根据公式U=^X2 +y2+z2，计算与货物总加速度对应的电压值U，再根据三轴加速度传感器的灵敏度，换算出相应的货物总加速度。上述步骤3)中，移动存储单元采用循环存储机制，即当其剩余空间为零时，存入的最新数据将覆盖最早的数据。上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
权利要求
1.一种物流颠簸监测取证系统，其特征在于它包括一个以上的嵌入式终端和一云端服务平台；快递公司的每一货物包装袋上均设置一所述嵌入式终端，每一所述嵌入式终端具有唯一的终端身份识别码，通过通信网络向设置在快递公司云端服务器上的所述云端服务平台传输数据。
2.如权利要求I所述的一种物流颠簸监测取证系统，其特征在于每一所述嵌入式终端均包括一三轴加速度传感器、一模数转换单元、一处理器单元、一视频采集单元、一缓存单元、一通信单元、一移动存储单元和一供电单元； 所述三轴加速度传感器用于定期测量货物三个正交方向上的加速度，传送给所述模数转换单元； 所述模数转换单元用于将接收到的货物三个正交方向上的加速度转换为相应的电压值，传送给所述处理器单元； 所述视频采集单元用于定期拍摄视频图像，送入所述缓存单元中存储； 所述缓存单元用于将其内部存储的视频图像按帧传送给所述处理器单元； 所述处理器单元一方面用于根据所述模数转换单元输出的三个电压值，计算货物总加速度，并将计算结果通过所述通信单元发送给所述云端服务平台，另一方面用于对所述缓存单元输出的视频图像进行筛选，保留场景发生突变的视频图像，送入所述移动存储单元中存储； 所述供电单元电用于给所述嵌入式终端各单元供电。
3.如权利要求I或2所述的一种物流颠簸监测取证系统，其特征在于所述云端服务平台包括一平台通信单元、一平台存储单元和一互联网信息服务单元； 所述平台通信单元通过通信网络连接所述嵌入式终端，用于将所述嵌入式终端发送来的信息送入所述平台存储单元中存储； 所述互联网信息服务单元连接所述平台存储单元，用于获取所述平台存储单元中的货物总加速度记录，展示给用户。
4.如权利要求I 3任意一项所述的一种物流颠簸监测取证系统的工作方法，其包括以下步骤 1)在快递公司的每一货物包装袋上均设置一包括有三轴加速度传感器、模数转换单元、处理器单元、视频采集单元、缓存单元、通信单元、移动存储单元和供电单元的嵌入式终端，每一嵌入式终端具有唯一的终端身份识别码，通过通信网络向设置在快递公司云端服务器上的，包括有平台通信单元、平台存储单元和互联网信息服务单元的云端服务平台传输数据； 2)将货物装入货物包装袋中，并开启嵌入式终端的三轴加速度传感器和视频采集单元; 3)货物运送过程中，三轴加速度传感器定期测量货物三个正交方向上的加速度，传送给模数转换单元，模数转换单元将货物三个正交方向上的加速度转换为相应的电压值，传送给处理器单元，处理器单元根据三个电压值计算货物总加速度，并将计算结果通过通信单元发送给云端服务平台的平台通信单元，平台通信单元将接收到的信息送入平台存储单兀中存储； 4)货物运送过程中，视频采集单元定期拍摄视频图像，送入缓存单元中存储，缓存单元将其内部存储的视频图像按帧传送给处理器单元，处理器对缓存单元输出的视频图像进行筛选，保留场景发生突变的视频图像，送入移动存储单元中存储； 5)当用户通过互联网访问快递公司云端服务器，输入一终端身份识别码时，云端服务平台的互联网信息服务单元获取平台存储单元中相应终端身份识别码目录下的加速度记录，展示给用户。
5.如权利要求4所述的一种物流颠簸监测取证系统的工作方法，其特征在于所述步骤3)中，模数转换单元输出的三个电压值x、y、z，处理器单元根据公式W = X2+y2+Z2，计算与货物总加速度对应的电压值U，再根据三轴加速度传感器的灵敏度，换算出相应的货物总加速度。
6.如权利要求4或5所述的一种物流颠簸监测取证系统的工作方法，其特征在于，所述步骤4)中，处理器单元采用视频差分算法对缓存单元输出的视频图像进行筛选，其包括以下步骤 ①处理器单元对缓存单元输出的画面逐帧进行灰度变换和滤波降噪处理； ②处理器单元将当前帧画面与前一帧画面的每个像素点的亮度进行逐一比较获取差值，对每个差值的绝对值求和获得画面变化量，并将画面变化量与给定阈值进行比较 如果画面变化量小于给定阈值，进入步骤③； 如果画面变化量大于等于给定阈值，进入步骤④； ③处理器单元查看当前帧之前连续给定帧数的画面，判断它们的变化量是否均未超过给定阈值 如果是，处理器单元放弃此画面； 如果否，进入步骤④； ④处理器单元将此画面送入移动存储单元中存储。
全文摘要
本发明涉及一种物流颠簸监测取证系统及其工作方法，它包括设置在快递公司每个货物包装袋上的嵌入式终端和设置在快递公司云端服务器上的云端服务平台，每个嵌入式终端内置有三轴加速度传感器和视频采集单元，且具有唯一的终端身份识别码，通过通信网络向云端服务平台传输数据。货物运送过程中，三轴加速度传感器定期测量货物实时加速度，并将结果通过通信网络发给云端服务平台存储；视频采集单元定期拍摄视频图像，并根据视频差分算法将场景发生突变的视频图像保留在移动存储单元中。本发明可以广泛用于快递物流领域，当用户发现货物受损后，通过查询加速度记录和回放移动存储单元中的视频图像，掌握货物运送过程中的颠簸情况，进而可以协助责任认定。
文档编号H04N7/18GK102799977SQ201210245488
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月16日 优先权日2012年7月16日
发明者苑春荟, 李晓龙, 易彬, 马蓉, 敖灵, 沈小娟, 汪建, 张力方, 刘健, 刘杰, 彭泉 申请人:泸州品创科技有限公司, 北京邮电大学