本发明涉及箱包技术领域，具体地说是一种基于纤维复合材料的智能箱包。
背景技术：
箱包作为人们出行的必备物品，仅仅具备了单一的储物功能。不同箱包的区别仅在箱包体积、外形、内饰等方面做了改变，并没有任何其他功能。随着智能化时代的到来，人们对传统箱包提出了更高的要求，比如机场托运时的自动称重功能，箱包的智能定位，语音控制功能，防丢失报警功能，自动开锁功能。同时针对箱包的自身净重、耐用性、美观等方面也有着更高的要求。
现有箱包为普通材料制成，笨重，抗变特性差，刚度差，容易出现可视形变；而且抗疲劳性差，容易出现老化，自振频率底，容易出现共振现象。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于纤维复合材料的智能箱包，融合了智能硬件与纤维复合材料的优点，具备智能开锁、智能定位、自动称重、语音控制、开箱照明、行为统计、轻质高强、抗老化、防水、防火、防弹、防划伤、报警等功能，解决了传统箱包功能单一的问题，丰富了箱包的功能、简化了用户的使用，同时更加轻便、牢固、安全，是传统箱包的一次颠覆性的创新，引领了智能、时尚箱包的新潮流。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种基于纤维复合材料的智能箱包，包括箱包体和提手，所述箱包体采用纤维复合材料制备而成；在所述箱包体内设置智能系统，包括：
无线通讯模块一端连接MCU控制模块，另一端连接移动终端，用于建立MCU控制模块和移动终端的通信连接；
智能定位模块包括GPS模块和GPRS模块，GPS模块连接MCU控制模块，通过GPS模块接收箱包位置，并通过GPRS模块连接云端服务器进行定位，将定位信息发送到云端，与云端上的信息进行互联；
称重单元包括压力传感器和AD转换芯片，且连接MCU控制模块，通过压力传感器采集重力信息，并通过AD转换芯片将模拟信号转化为数字信号，发送到MCU控制模块进行重量计算；
语音控制单元连接MCU控制模块，采集语音信号，对语音信号采集、滤波、存储和识别后发送到MCU控制模块；
存储单元连接MCU控制模块，用于存储箱包的预设信息；
电源模块连接MCU控制模块，为智能系统供电。
所述的基于纤维复合材料的智能箱包，其特征在于：所述无线通讯模块置于箱包的非屏蔽材料部位，采用wifi和/或蓝牙4.0的通讯技术；
所述的基于纤维复合材料的智能箱包，其特征在于：所述压力传感器设置于提手的下部，手提起箱包时，压力传感器用于采集手提起箱包的压力值。
所述的基于纤维复合材料的智能箱包，其特征在于：还包括在箱包开启处设置电子锁，连接MCU控制模块，接收MCU控制模块发送的开锁指令，进行开/关锁动作。
所述的基于纤维复合材料的智能箱包，其特征在于：所述电子锁包括电磁锁、指纹锁、RFID电子标签的一种或几种的组合。
所述的基于纤维复合材料的智能箱包，其特征在于：还包括蜂鸣器连接MCU控制模块，接收MCU控制模块发送的报警信号，用于当箱包处于异常状态时报警。
所述的基于纤维复合材料的智能箱包，其特征在于：所述纤维复合材料包括碳纤维、芳纶纤维、石英纤维、聚酰亚胺纤维以及聚对苯撑苯并二噁唑纤维中的一种或几种。
所述的基于纤维复合材料的智能箱包，其特征在于：纤维复合材料的成型工艺为树脂转移模塑成型工艺、真空导流成型工艺、热压罐成型工艺和模压成型工艺中的一种或几种。
所述的基于纤维复合材料的智能箱包，其特征在于：所述电源模块为锂电池，设置于箱包体内部凹槽处。
所述的基于纤维复合材料的智能箱包，其特征在于：还包括LED照明系统包括光敏传感开关和LED照明设备，连接MCU控制模块，接收MCU控制模块的控制信号，实现手动或智能照明。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明通过语音控制单元可以为特殊人群提供到同等的便利与更贴心的服务；
2.本发明云端服务器不局限于连接单一的智能箱包，可以同时连接多个具有标签信息的不同箱包，通过智能箱包的组网，实现箱包群的一种物联网。智能系统中的压力传感器，可以精确的反映出当前的箱包重量。
3.本发明只能部分采用GPS、GPRS模块，通过GPS定位的经纬度信息，可以全球范围内实现精确定位，通过GPRS模块，在箱包丢失后，可以远程定位和控制。
4.本发明采用智能电子锁，可以实现指纹开锁、手机指令开锁、电子标签开锁等多种简便易行的方式。
5.本发明智能系统内部具有光敏开关和报警单元，当箱包遭遇暴力开锁时，通过光敏开关，会触发报警单元进行报警，同时发布箱包位置信息给箱包主人。
6.本发明中的智能系统具备存储单元，可以记录箱包的重量、开锁、定位等信息，可以预设行程安排并辅助导航，提供附近的机场、宾馆、车站等信息。
7.本发明采用航天级轻质高强的纤维复合材料，使得整个箱包具有超高的强度，在最大耐受力方向上，强度约为钢材的七倍以上，重量仅为钢材的四分之一，具有轻质高强的作用，与普通的硬质塑料箱包相比，同尺寸的纤维箱包其质量较之轻50％以上。
8.本发明箱包的抗变特性强，刚度好，即使在极限工况下，也不会出现可视形变。
9.本发明由于采用航天级纤维复合材料，箱包的抗疲劳性极强，长期使用不会出现任何物理老化，也不会出现任何的、化学老化，且具有防水的优良特性。
10.本发明在纤维复合材料中添加了防火成份，因此箱体具有阻燃的作用，其阻燃级别达到UL 94V－0级。
11.本发明箱体微观结构体系复杂，自震频率高，不会出现共振现象，可以有效保护箱体内的重要易碎物品。
12.本发明箱体导热效率低，在高温工况下可保护箱内物品以及重要文件的安全。
13.本发明整个箱体化学特性稳定，绿色安全，符合国家倡导的“绿色环保，低碳生活”。
14.本发明箱体材料内部结构通过充分优化，主受力方向强度远远超过其他硬质箱体材料或软质箱包材料，通过对材料的调整可在军用场合使用达到防弹防刺的目的。
15.本发明箱体的制作工艺优良，采用航天级工艺制作，确保产品质量的安全。
16.本发明由于箱体采用纤维复合材料并配有智能系统制备而成，表面层为高端纤维编织布，具有低调酷炫科技感强；内部具有智能安全定位系统，具有安全便利的作用，且由于箱体本身设计美观大方，实用性强，适合不同层次，不同年龄和性别的高端商务者使用。
附图说明
图1是本发明的结构连接框图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
一种基于纤维复合材料的智能箱包，涉及箱包的智能硬件系统，新材料技术，箱包整体结构设计。产品特点是融合了智能硬件与新材料的优点，具备智能开锁、智能定位、自动称重、语音控制、开箱照明、行为统计、轻质高强、抗老化、防水、防火、防弹、防划伤、报警等功能。智能硬件系统安装于箱体内部的把手一侧，外部预留USB充电接口，使用高密度锂电池供电。采用wifi和/或蓝牙4.0的无线通讯模块进行通信，手机端可安装智能箱包应用软件，用于显示箱包的系统信息。配有语音控制单元，可以实现语音的训练、记录、识别和控制。箱包的箱体和箱盖采用航天级纤维经过特殊成型工艺制作而成，表面具有一层航天级轻质高强纤维复合材料。箱包的闭合方式采用铰链锁扣或拉链，配置电子锁，搭配手机软件可以提供多种方式解锁。箱包内侧边缘处布有LED照明系统，环绕箱包一周，控制端与MCU控制模块的输出相连接。箱包拎手处安装了称重传感器，可实现手提自动称重，并上传重量信息。箱包内部配备了GPS定位模块和GPRS通信模块，实现智能定位，防丢失，超过一定距离即可报警，丢失后可在云端服务器上通过高精度定位用以查找寻回。
如图1所示为本发明的结构连接框图。
包括处理器单元采用MCU控制模块作为主控芯片。配备具有独立功能的无线通讯模块、GPS/GPRS模块，分别通过串行总线与MCU控制模块通信。发送箱包的位置信息，也可以通过GPRS指令进行丢失后的失主信息发布，报警，甚至损毁操作。电子锁包括电磁锁、指纹锁、RFID电子标签的一种或几种的组合，通过I/O接口与MCU控制模块连接。可以通过MCU控制模块发送开锁指令，读取当前锁的状态。也可以通过指纹锁或RFID电子标签来解锁，并显示当前状态。称重处理单元通过SPI接口与MCU控制模块通信。称重处理单元包括：压力传感器和模数转换芯片，将箱包的重量转换为数字信号。通过称重处理单元的SPI接口传给MCU控制模块，MCU控制模块通过标定好的公式，计算出当前的箱包重量。语音控制单元，包含了语音信号的采集、滤波、特征分析、存储、对比和识别等，实现对箱包的语音控制。LED照明系统，采用光敏传感开关，不同的光量会在光敏传感器上转换成不同的电信号，传递给MCU控制模块，在开箱时自动感知环境光亮度，从而决定是否打开照明系统。存储单元通过IIC总线与MCU控制模块通信。用于存储箱包的预设信息，例如预设的重量、预定的行程轨迹、报警信息、开关锁信息、低电量指示等。手机的箱包应用软件通过wifi或蓝牙4.0与无线通讯模块通讯，信息通过串行总线连接到MCU控制模块。用于得到箱包的当前信息，包括：当前位置、开关锁状态、箱包重量、预设信息、剩余电池电量、报警状态等。同时可以控制箱包的开关锁、报警、云端信息发布、更改存储数据等。当箱包丢失时，手机端通过访问云端服务器，云端服务器通过GPRS信号连接到箱包，从而得到箱包位置信息，还可以通过GPRS通信对箱包进行一定的控制和操作。蜂鸣器报警通过I/O接口与MCU控制模块相连。用于控制箱包是否发出报警信息，便于箱包的寻回或者丢失报警。
本发明核心在于智能硬件与新材料技术对于传统箱包的重构。箱包的智能硬件作为控制核心，包含有：智能开锁、智能定位、自动称重、行为统计、语音控制、开箱照明、丢失报警等功能；新材料作为箱包箱体与箱盖的组成部分，重塑了传统箱包，具备了轻质高强、抗老化、防水、防火、防弹、防划伤等功能。同时，对于箱包的整体结构设计，包含有智能硬件信号的引出方式、安装位置，供电方式的选择，箱包内饰的设计与手机端的软件设计。
MCU控制模块为核心处理器。利用手机端的软件，通过无线信号，进而控制箱包的开锁关锁；也可以通过指纹识别或RFID电子标签系统，当识别的信息与之前已录入好的信息匹配时，箱包会自动打开。
定位采用GPS与GPRS双重定位方式实现，GPS定位模块和GPRS模块。针对箱包的丢失，可以通过云端服务器GPRS的指令，对箱包进行丢失定位，发布主人信息，报警，甚至损毁操作。
智能称重，采用压力传感器，将重力信号转为电信号，通过AD芯片，将模拟信号转为数字信号，传输给MCU控制模块，通过标定好的重力计算公式，计算出当前的重力信息，保存到存储芯片中。若超过预设重量时，会通过无线信号直接发送给手机端，进行超重提醒。
语音控制，通过对箱包主人的语音采集、训练，可以实现箱包的一对一控制，使箱包的使用更加便捷，增强了箱包的私密性和安全性。
LED照明系统，通过对周围的环境感知，可以实现在黑暗环境或弱光条件下，箱包的开箱自动照明。
新材料技术，箱包体采用纤维复合材料制备而成，箱包的成型工艺采用航天级工艺制作。该纤维可以是碳纤维、芳纶纤维、石英纤维、聚酰亚胺纤维(PI纤维)以及聚对苯撑苯并二噁唑纤维(PBO纤维)中的一种或者几种，可以根据箱体的最终用途自由组合。成型工艺为树脂转移模塑成型工艺(RTM)、真空导流成型工艺、热压罐成型工艺模压成型工艺中的一种或几种。
智能硬件的GPS、GPRS、蓝牙的信号引出方式为提手处以及提手处下方的非复合材料位置部分，智能硬件的安装位置靠近提手处，电池采用高密度锂电池，位于箱包的箱体凹槽部位。内饰具有减震垫设计，内饰结构设计划分了功能性收纳区，如手机袋、证件袋、暗袋、电脑固定带等功能性区域。在实际的产品生产中，按照产品的大小，用途作出合理的选择。
箱包在作为硬质手提箱，软质公文包、电脑包、平板电脑包使用尺寸和用途的不同，因此外观结构以及内饰结构设计会有所调整，并且根据使用者的性别和年龄在颜色和功能划分区域会有所不同。
外壳原件是航天级纤维和铰链锁扣或拉链制备而成的硬质手提箱或软质公文包、电脑包、平板电脑包，内饰是减震垫以及进口涤纶形成的功能性收纳分区。
本发明的箱包不局限于箱包的类型，基于纤维复合材料的智能箱包既可以作为商务公文包、也可以作为智能钱包、卡包、旅行包、医药包、单肩挎包、双肩背包等。