多功能智能物流箱及物流运输方法与流程

本发明涉及交通运输系统，尤其是涉及一种智能化的物流箱及物流运输体系，应用于现代工业、农业、商业、服务业及电子商务的物流领域。

背景技术：

现代物流是各种保障体系的关键性组成部分，是一个把物资从供给地向需要地转移的过程，根据实际需要将储存、运输、装卸、搬运、包装、维修保养、配送、信息处理等基本功能实施有机结合。一般来讲，现代物流的功能要素主要包括物资采购、物资运输、物资储存、物资装卸搬运、物资配送、物流装备、物流维修保养及物流信息处理等。

现代物流的时间、地点、方向、规模和速度都随着物资的变化而变化，具有很强的不确定和非线性。现代物流的品种、流向、流量必须确保在规定的时间、把规定的物资送达规定的地点。

现代物流活动的发展演变随着社会的发展而演变，而且往往对社会的发展进程起到决定性作用。现代物流活动的范围和内容也随之发生了深刻变化，由传统的人力或畜力到立体化的汽车、火车到空运、海运，一直演变到当今最具代表性的信息化、智能化现代物流体系。

目前，解决现代物流的最佳方式是物流箱化运输，物流箱是装载货物、运输、便于用机械装卸的一种容器。物流箱运输优势目前在国与国之间″港对港″海运贸易，其配套的港口设施，具有提高装卸效率、减轻劳动强度、避免货物捣载、防止货损货差、加快货物送达、节省包装费用、简化理货手续、减少营运费用、降低运输成本等优点，物流箱化运输已经广泛使用。然而，由于物流箱的许多重要的原始信息、以及出厂后在运输使用及维护等过程中所产生的新的信息没能及时地随着物流箱 的传递而更新，从而严重影响了物流箱的有效使用、周转速度、管理监控和维护。而且在陆路、内河货物运输中存在不足，如集装器具缺少统一、有效、规范的管理，相关资源的利用率低，使用效益不高。

物资物流箱化运输在我国起步较晚，系统化应用尚未开始，智能化和信息化程度不高：虽然我国现代物流信息化建设取得了较大进展，网络通信技术、二维条形码技术、射频身份识别技术、电子数据交换技术(EDI)、地理信息技术等尚未在现代物流领域得到应用，但从全局上看还普遍存在一体化、智能化程度不高，可靠性不强等问题。尤其是国内多种通信手段的自适应调整能力和网络抗毁能力较弱，对现代物流保障信息实时、准确、可靠的要求极不适应，使得依靠地面网络通信质量难以得到保障，直接制约了现代物流保障尤其是特殊环境下现代物流保障工作的效率。

要使物流箱智能化，需要对物流箱和其内的货物进行管理，包括位置起位与服务、装卸货物的数据采集与传输、货物运输途中的状态与监控；货物信息通过无线通信传输到数据控制中心，数控中心再把信息放在互联网上供广大货主查询与验收、实现电子商务、物流箱与汽车运输有效配对，提高办事效率。在物流箱内安装电子设备形成一个有电源支持的智能终端来实现智能化，在负责装卸货物的同时收集、监控货物信息，通过网络管理货物流程。

实现智能化的目的就是把物流箱和其内的货物信息传输到网络(互联网〉上，广大客户在网络上完成订货、装货、付款、验货、交货与汽车配载。

物流箱化物资的装卸搬运自动化程度不高、作业效率较低，已成为制约了物资储供环节的瓶颈。由于物流箱没有升降自装卸功能，需要起吊设备配套，在″门到港″和″港到门″物流箱运输中，必须和汽车″捆绑″在一起运输，占用了大量的汽于资源和等待时间。

缺少专门的物流箱运输管理系统，尚未形成完善的特种物流箱运输标 准体系。目前，我国开展物流箱运输所需的有关使用、管理、试验、维修等方面配套标准的制订工作刚刚起步，整个物流箱运输标准体系还不够完善。

现有的物流箱在出厂时也带有限的一些信息，由于出厂前的信息量非常有限，远远不能满足需要；更为不便的是，现有物流箱无法保留其自身的动态信息资料，如货主、使用时间、转载货物的情况、到达港和地点等，而这些信息对于物流箱的使用和管理都是至关重要的，没有这些信息将无法对出厂后的物流箱进行有效的管理和监控，同时会给物流箱的使用和管理带来严重的安全隐患。

物流箱装载货物目前没有办法对其内的货物信息进汀网络传输实时跟踪与管理。该智能物流箱没有电源，不能为其它智能设备提供电源，不能安装其它电子设备，没有信息处理、位置定位、计算、数据采集与通讯、货物管理等功能。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种多功能智能物流箱的物流系统，使物流箱的原始信息、运输使用及维护等过程中所产生的信息能及时地随着物流箱的传递而更新，从而提高物流箱的有效使用、周转速度、管理监控和维护。

为了实现本发明的目的，提出如下技术方案：

一种智能物流箱，所述智能物流箱包括物流箱、升降装置、电源、天线、门禁或电子关锁及智能终端构成，其中，

所述的物流箱是空间用类似于长方体刚性框架支撑并采用板材包裹起来形成的一个整体设备；所述长方刚性框架由具有包括一对侧壁、前端和门端的四个垂直面和顶板和地板的框架结构，上方四个角设定吊装孔；

所述物流箱升降装置包括内置或外置升降装置，构成的具有自装卸功能的物流箱；

门禁或电子关锁信号和智能终端之间的连接是通过信号钱或无线蓝牙技术连接，门禁或电子关锁把何人何时何地信息通过信号钱或无线蓝牙技术传输到智能终端上；

所述智能终端包括计算机网络设备、无线通信设备、卫星定位设备、射频识别设备，信息采集与控制系统，所述计算机包括各类处理器、单版机、微电脑、PDA设备；所述射频识别设备包括电子标签和RFID射频识别及红外识别设备；计算机网络设备与系统的其他设备通过接口相互嵌入集成组合形成具有卫星定位，数据采集与计算功能的智能终端；。

通过智能终端与物流箱、升降装置、电源、天线、门禁或电子关锁之间的相互连接在物流箱内形成位置、通讯、货物数据识别采集与信息处理，使其物流箱具有智能化，通过网络完成对物流箱及其内的空间与货物进行监控、位置、通讯、数据处理的管理与服务，供广大客户查询、交接货与开展电子商务；

所述卫星定位接收设备包括北斗、GPS、格洛纳斯和伽利略导航系统；卫星导航接收机嵌入到蜂窝电话、便提式PC、PDA中，与移动无线通讯、计算机网络和/或互联网形成数据交换网络，优选兼容GPS的北斗导航系统；所述无线通信设备使用中移动、联通公司或中国电信的系统和设备，把无线通信设备嵌入到RFID射颇识别设备、卫星导航和/或互联网中，形成多种智能终端。

所述智能终端的设备为单独作用的分离的装备；或者将设备集成，形成手持式移动智能终端，安装在底座或支架上，通过底座或支架装在物流箱内；底座或支架装防震设施，连接物流箱内安装的电源、天线馈线；离开底座或支架的智能终端依靠自身携带的电源与天线，以手持智能终端设备移动工作。

所述门禁装置包括：

网络控制的门禁装置：在物流箱门端安装的门禁机构和带有网络功能的软件，通过网络通讯协议与后台控制机构连接起来；通过网络设置最高权限和可更换密码，通过手机通知客户，各种功能通过软件完成，并具有扩展空间；

RFID射频识别卡控制的门禁，含有计算机和门禁机构及软件，由计算机控制门禁机构的RFID射频读写器读取客户手中的电子标签，控制继电器开门；

网络控制和RFID射频识别卡组合门禁装置，通过计算机控制门禁机构、门上的数字键盘与读写器，识别客户的密码和识别卡开门；通过卫星定位、无线通信、互联网络记录开门位置、时间、开门人数据，安装其内的主动RFID射颇装置读写器识别与记录物品数量，传输到计算机通过移动无线通讯到数据中心，实现远程无线控制物流箱的门和其内的物品。。

所述电子关锁为有源电子关锁或无源电子关锁，其锁梁为硬钢，锁体为金属压铸件；所述有源电子关锁锁内有电池或与外接电源连接；电子关锁全屏蔽，抗强电磁干扰，通过智能单片微电脑控制电子锁的开启和关闭和监控电子锁是否被破坏：

所述红外识别设备包括读写器与一个或多个条码，每一个条码对应于管理数据库中相应的信息数据，通过读写器扫描条码，从相应的信息数据库得到所需的信息数据；所述条码有一维条码和二维条码。

所述信息采集与控制系统包括温控系统、微型摄像机、分布式传感器和接近开关，其中，

所述温控系统包括温度传感器、温度控制器和温度记录仪，温度传感器和温度控制器安装在物流箱内侧壁，全程记录并监控温度，温度记录仪全程记录温度信息，并连接计算机，将温度感应、温度控制和连续温度变化记录数据通过移动无线通讯和网络传输到数据中心，同时温度变化情况通过RFID射频识别读写器写到各物品电子标签卡上，完善运输 链的追溯；物流箱提供高低温度报瞥，并通过控制器启动空调系统；

所述微型摄像机与计算机连接，通过计算机对微型摄像机的启动、图像存储与传输进行管理；

所述分布式传感器包括感应探测单元和电子安全智能模块，，所述感应探测单元设置在物流箱内侧或箱门的凹槽上并通过总线连接电子安全智能模块，所述感应探测单元由贴膜式、镀膜式、布线式或喷漆式的薄形探测器构成，构成一个导电回路或多个导电回路，所述导电回路可为网状、条状或交叉状；

所述接近开关分为电容式、电感式或电磁式接近开关，其固定端设置在物流箱门内侧临近横梁的位置，并设置有一挡板保护，伸出端伸出；所述接近开关也可以替换为压力传感器，将挡板与压力传感器的接触部分采用弹性元件。

所述物流箱的电源采用若干个电池的并、串联组成一个大容量的电池，由220伏交流电充电器、汽车发电直流充电器或太阳能充电装置对其充电；所述电源具有三个充电输入端口；一个电源输出端，方便连接各个电子设备用电；所述太阳能充电装置的光伏电池采用薄膜电池板安置在物流箱顶板上部，用胶封装好，外端和物流箱尺寸平齐。

所述物流箱天线包括卫星定位天线、无线通信(移动通讯)天线、RFID射频识别天线、门禁或电子关锁与箱内电于设备通讯间的天钱、数据采集与计算技术用的专用数据交换天线，所述天线是在物流箱顶板上部装天线处的钢板上压一个天线凹坑，把各种不同规格与用途的裸露的金属天线用PVC包裹起来，嵌入凹坑里再用PVC胶封装好，和物流箱的外壳形成一个整体，在凹坑里打孔，孔周围用绝缘套，孔内用电缆馈线夹层在里面穿过，接到设备端；或在物流箱上要装天线之处的钢板挖一个相应几何尺寸的洞，并用玻璃钢或用其它非金属材料封补上，把密闭的金属容器改为不再屏蔽无线电波与信号的非密闭的金属容器。

所述物流箱的升降装置包括内置式和外置式两种升降装置。

所述内置式升降装置是在物流箱四个垂直面的对应的两个面，增加升降装置，升降工作时，通过旋转、折叠、伸缩升降装置，与物流箱保持一段距离，升降装置的伸缩机构向下与地接触完成升降功能，其后，再旋转、折叠、伸缩升降装置回到物流箱的原始位置上；物流箱升降装置可拆卸，升降工作时再安装，工作完成在拆卸升降装置，随物流箱携带。

所述外置式升降装置对物流箱不做任何改动，在四个支撑柱上外接外置式升降装置，即建立四个与物流箱角柱一样的有升降装置的上下也带有角件的支撑柱，分别与物流箱支撑柱用连接件固定，二者组合在一起实现其升降功能，物流箱与升降装置的支撑柱是不同的两个部分，二者可组合可拆卸随其携带。

本发明还提出使用智能物流箱的物流运输方法，所述物流运输方法包括物流体系的通讯方法和货物运输管理方法，其中，

所述物流体系的通讯方法包括步骤：

1)对物流箱运输实行监控包括智能物流箱、后台监控系统和通讯网络，所述后台监控系统利用通讯网络与智能物流箱的智能终端进行通讯，实时监测物流箱的状态，记录物流箱的操作事件，并应答智能物流箱的读写设备，向读写设备发送数据；

2)智能物流箱的读写设备与安全设备通过双频无线方式通讯，并与智能终端的计算机通过有线或无线方式通讯；计算机设备与读写设备通过有线或无线方式通讯，向读写设备下发操作指令，同时接收井上传读写设备的数据；

3)后台监控系统与计算机设备通过有线或者无线方式通讯，接收计算机设备上传的数据。该智能物流箱系统可以在全供应链范围内监测物流箱的状态和各种操作事件，确保物流箱货运安全和资产便捷管理；

所述货物运输管理方法包括步骤：

1)智能物流箱首先要在发货人端装货，智能终端识别、记录、传输 货物装货数据到网络上；

2)装满货以及运输途中，管理与监控物流箱内的货物状态；

3)智能物流箱在接货人端卸货，完成货物的运输过程。通过物流箱的门禁或电子关锁管理货物的进出；通过智能终端记录、定位、识别、传输、监控货物信息。

本发明的有益效果：

1)智能物流箱包括卫星定位设备与系统、无线通信设备与系统、RFID射频识别系统、温湿度记录与控制系统、计算机网络系统、互联网、电子数据交换系统，便于采集和管理物流箱和其内的货物的装卸、交接货及货物状况信息，智能物流箱的的智能终端始终与网络保持连接，解决了货物运输管理的实时性、可控性和安全性。

2)物流箱其内安装了电源、天线、门禁或电子关锁、智能终端实现了物流箱智能化，可以动态的掌握物流箱信息，达到货物全程监控。

3)智能物流箱的集成智能化的终端设备，体积小，功能全，功能还可以扩充，增加了物流箱的用途。

4)智能终端收集的物流箱管理信息通过智能终端传输到网络上，通过互联网来管理货物的装卸、交接、订货、验货、结清运输费用等，使物流与互联网相结合形成物联网。

5)智能物流箱与升降装置组合构成具有升降自装卸功能的智能物流箱，解决了物流箱周转问题，同时物流箱与汽车可以分离，节省了汽车资源。

附图说明

图1是本发明智能物流箱的物流系统示意图；

图2是管理系统运行流程；

图3是物流箱自卸装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图 和具体实施例，对本发明进一步详细说明。

图1是本发明多功能智能物流箱的物流系统示意图；本发明的智能物流箱的物流系统涉及智能物流箱、无线通讯和卫星定位、自动识别、地理信息(GIS)、物联网以及物流信息监控中心等相关技术。

本发明所述的智能物流箱是指用其空间用类似于长方刚性体框架支撑并采用板材包裹起来形成的一个整体设备，框架上方四个角有吊装孔，利于起吊、装卸与运输。智能物流箱包括用于工业、农业、商业、服务业等不同行业的各种规格、各种材料的标准的与非标准的物流箱。

所述的长方刚性体框架由具有四个垂直面，(包括一对侧壁、前端和门端)、顶板和地板的框架结构组成。

在物流箱上装电子设备使其智能化，电子设备包括在适当位置安装的电源、天线、称重与体积测量、门禁设备或电子关锁、电子标签和RFID射频及红外识别设备、温度与控制、微型摄像机、倒车视频监控、卫星定位接收设备、无线通信设备、计算机设备等硬件装置。

物流箱上安装内置或外置的升降装置，组合构成的具有自升降自装卸功能的智能物流箱。

一、智能物流箱

1、智能物流箱的构成

智能物流箱是在具有升降自装卸式物流箱的基础上，安装了电源和导线的具有门禁或电子关锁功能的智能终端。在物流箱内安装电源、天线、门禁或电子关锁和智能终端四个基本单位。电源是电子设备的动力；门禁或电子关锁是物流箱门的管理设备，通过其检测、识别和管理物流箱门的开启和装入的货物，保证货物进出安全；智能终端包括卫星定位设备与系统、无线通信设备与系统、RFID射频(含图形条码扫描〉识别系统、温度记录与控制系统、计算机网络设备与系统、互联网、电子数据交换设备等，这些系统设备通过接口相互嵌入与高度集成，智能终端的功能就是记录货物位置、状态等信息井传输数据到网络上。

通过卫星定位(GPS)、无线通信(GSM)、计算机、RFID射频识别、互联网、地理信息系统(GIS)、移动位置服务(如IPS)等各系统现有技术及各系统之间相互连接在物流箱内形成位置、通讯、货物数据识别采集与信息智能处理终端，使其物流箱具有智能化，通过网络完成对物流箱及其内的空间与货物进行监控、位置、通讯、数据处理等各种各样的管理与服务。

2、卫星接收系统、计算机设备和无线通信设备：

卫星接收设备：

卫星系统包括：中国的全球卫星导航系统“北斗系统”，美国的全球卫星导航系统″GPS″，俄罗斯的全球卫星导航系统“格洛纳斯(GLONASS)”和欧洲的全球卫星导航系统“伽利略系统”。

卫星导航与无线通信等其它技术相结合，如GPS接收机嵌入到蜂窝电话、便提式PC、PDA中。本发明安装导航定位系统其目的就是要和移动无线通讯、计算机网络、互联网等形成智能终端。

本发明优选“北斗系统”，兼容GPS。

无线通信设备

无线通信设备可以安装在物流箱内任何之处，使用中移动、联通公司、中国电信的系统和设备，它们都是成熟的硬件与软件运营供应商，把无线通信设备嵌入到RFID射颇识别、GPS、互联网中，形成各种各样的智能终端。

计算机设备

计算机包括各类处理器、单版机、微电脑、PDA等设备，这些设备与上述无线通信设备、卫星定位设备、射频识别设备组合形成具有卫星定位与计算功能的智能终端。上述设备体积都很小不占用空间，可以安装在物流箱内任何之处。

通过卫星定位(GPS)、无线通信(GSM)、计算机、RFID射频识别、互联网、地理信息系统(GIS)、移动位置服务〈如IPS)等各系统现有技术及 各系统之间相互连接在物流箱内形成位置、通讯、货物数据识别采集与信息智能处理终端，使其物流箱具有智能化，通过网络完成对物流箱及其内的空间与货物进行监控、位置、通讯、数据处理等各种各样的管理与服务。

上述设备可以分开装，单独作用：也可以把这些设备集成在一起使用，实际上应用时，优选把这些设备集成在一起形成一个体积不大的手持式移动智能终端，安装在底座(或支架〉上，通过底座(或支架)装在物流箱内任何之处，底座(或支架〉装防震设施，保护好智能终端，底座(或支架〉上连接着物流箱内安装的电源、天线馈线，方便智能终端电源与天线馈线互换，离开底座(或支架〉的智能终端依靠自身携带的电源与天线，照常可以手持智能终端设备移动工作，工作完毕后，智能终端回插到底座(或支架〉上，使智能终端处于待机监控状态。

智能终端包括但不限于卫星定位设备与系统、无线通信设备与系统、RFID射频(含图形条码扫描)识别装置与系统、温度记录与控制系统、计算机网络设备与系统、互联网技术、电子数据交换技术等中的一个或多个电子设备通过接口相互嵌入集成，随着科学技术的进步，还会有新的设备与系统加入，功能愈来愈强。

门禁或电子关锁信号和智能终端之间的连接是通过信号钱或无线蓝牙技术连接。

物流箱内有了电源、天线、门禁或电子关锁和智能终端这四个基本硬件单元，就可以形成智能物流箱，其中智能终端是集成的，可以无限扩展，门禁或电子关锁的作用是取代不了的，开、关门的信息需要门禁或电子关锁来完成，其它任务都可以用智能终端来完成。

这样，当物流箱的门被打开时，门禁或电子关锁把何人何时何地信息通过信号线或无线蓝牙技术传输到智能终端，我们可以把智能终端从底座(或支架)上取下，取下时，松开天线馈线和电源，用智能终端配的电池和自带的天线，对要装的货物采集数据，工作完毕，把智能终端放 回到底座(或支架〉上，把天线和电源换回物流箱内安装的电源、天线馈线上，使智能终端处于待机监控状态。门被关上时，门禁或电子关锁把何人何时何地信息通过信号钱或无线蓝牙技术传输到智能终端上，智能终端把刚才开、关门及装货信息传输到数据中心，数据中心控制物流箱及其内货物状态，井把这些信息放到网络匕供广大客户查询、交接货、电子商务开展。

3、信息识别和采集系统

门禁装置和电子关锁

在物流箱安装门禁系统，其目的就是通过网络和RFID射频识别卡控制门的开启，从而达到对物流箱和其内的货物进出管理。

第一种网络控制的门禁：在物流箱门端安装的门禁机构和软件带有网络功能，直接通过网络通讯协议与后台控制机构连接起来。通过网络设置最高权限，密码可以随时更换，通过手机通知客户，客户按在门上嵌入的数字盘密码键开门，各种功能可通过软件开发完成，并具有扩展空间。

第二种RFID射频识别卡控制的门禁，含有计算机和门禁机构及软件，由计算机控制门禁机构(RFID射频读写器)读取客户手中的电子标签，符合就发信号给继电器开门。门禁RFID射频是个静态的被动的射频技术。

第三种，把上两种门禁系统组合在一起，通过卫星定位、无线通信、互联网络控制计算机，计算机控制门禁机构，门上的数字键盘与读写器识别客户的密码和识别卡开门。门一开，通过计算机给出信号，卫星定位、无线通信、互联网络开始记录开门位置、时间、开门人等数据，拿走物品时，另一套安装其内的主动RFID射颇装置(读写器〉识别与记录物品数量，传输到计算机通过移动无线通讯到数据中心，真正实现远程无线控制物流箱的门和其内的物品。

远程无钱控制物流箱的门，除了保证货物安全外，其目的就是我们可以做到何人、何时、何地点、开门拿走何货物等数据传输到数据中心。

门禁装置有电源、天线、卫星定位、无线通信、计算机和互联网络等几部分支持，通过卫星定位、无线通信、互联网络、计算机、RFID射频设备控制。

控制物流箱的门还有一种方法是直接安装电子关锁：

电子关锁是一种免维护，易使用，环保节能的高科技数码锁具，是机械挂锁和海关铅封的更新换代产品。电子锁锁梁为硬钢，锁体为金属压铸件，锁内有电池，也可以与外接电源连接，全屏蔽，能抗强电磁干扰，可靠性高，锁体内外表面均良好的防护工艺处理，经久耐用，豪华美观。通过智能单片微电脑控制电子锁的开启和关闭，自动控测电子锁是否被破坏。

(1)有源电子关锁特点：使用电子处理方式监控并保全货柜，采用标准现成的螺栓封装，提供远程(100公尺)连结，对停车场、装货区和其他分离地点上，贴有标签的货物，精确定位，包含RF关闭能力，全球性频率操作方式，以符合全球地区使用。

(2)无源电子关锁特点：使用电子处理方式监控井保全货柜，采用标准塑封，防水防尘安全性好，价格低廉，不用维护，提供远程C10公里)，对停车场、装货区和其他分离地点上，贴有标签的货物，精确定位，全球性频率操作方式，以符合全球地区使用。

门禁和电子关锁还可与RFID射频识别装置和无线通信、卫星定位联合使用，形成一个智能终端，采集数据与传输数据。还可以嵌入其它设备，增加功能。

门禁和电子关锁上的RFID射频电子识别标签可以由其内的RFID射频读写器〈智能终端)读数据，目的是门禁和电子关锁上的RFID射频电子识别标签上的数据可以给第三读取，减少复开、关门验货次数。

门禁或电子关锁和智能终端是分离开来的，它们通过信号线连接。在物流箱安装门禁系统，其目的就是通过网络和RFID射频识别卡控制门的开启，从而达到对物流箱和其内的货物进出管理。

红外条码读写技术

本发明中的信息识别装置可以是简单的一个或多个条码，每一个条码对应于管理数据库中相应的信息数据。通过扫描出条码，即可从相应的信息数据库得到所需的信息数据。具体可采用红外条码读写技术，每一个条码实际上是具有唯一性的一串数字，真正的信息写在控制中心的数据库内。现在条码有一维条码和二维条码。由于条码所记忆的信息有限，要增加信息时，必须重贴条码或重新打印条码。

有线信息识别装置包括微处理器(CPU)、用于存储该物流箱信息数据的存储器、与微处理器连接的RS232接口。该信息识别装置可通过其通讯接口与外部设备连接，根据外部设各发来的控制命令，向存储器写入物流箱信息数据，或从存储器中读出物流箱信息数据。

这里的通讯接口也可以是RS232接口，或者再增设以太网接口。

另外，还可增设微处理器连接的移动通信模块，从而使信息识别装置可通过其移动通信模块以移动通信的方式与外部设备连接，根据外部设备发来的控制命令，向所述存储器写入物流箱信息数据，或从所述存储器中读出物流箱信息数据。

有线信息识别装置中的各器件可集成在印刷电路板上，再安装在物流箱的适当位置，当要读取或添加信息时，带上手提电脑和电源组件，即可实现有线连接的数据传送。

4、物流箱的电源：

在物流箱的任何之处都可以安装电源，我们优选在地板和底架的龙骨框架间隙中间安装电源，这样维修也方便，更不占用有效空间。

电源组成方案1：采用若干个蓄电池〈并、串联〉组成一个大容量的电池，由220伏交流电充电器、汽车发电直流充电器、太阳能转换器充 电装置对其充电。电源总成有三个充电输入端口；一个电源输出排线端，方便连接各个电子设备用电；一组信号线输出连接电脑，通过电脑专用软件对电源进行管理，给出电源各时段的参数(如电源使用时间等)，提醒及时充电。通过通讯系统传输到数据管理中心，统一对电源进行管理。

电源组成方案2：若干个蓄电池(井、串联〕组成的大容量三组电池，分别与220伏电源充电器、汽车发电充电器和太阳能转换器充电装置组成三组电源，也就是各自的充电器充各自的电池，各电池引信号线输出连接电脑，通过电脑专用软件对电源进行管理，给出电源各时段的参数(如电压、使用时间等)，发现电量耗尽，及时通过不间断电源切换其它电源，及时提醒现场工作人员对用完的电池充电。三组电源公用一个电源输出排线端，附加装不间断电源(UPS)，不断在这三组电源中切换，分开充电，对设备统一供电，统一使用。

比较而言，采用这种电源保险系数高，切换供电有保障。

太阳能光伏电池板安置在物流箱顶板上部，可以采用薄膜电池板，胶粘在顶板上部，不影响物流箱外部尺寸。还可以把物流箱顶板上部钢板按照太阳能光伏吸收板尺寸太小，冲压凹坑，把太阳能光伏吸收板嵌入，用胶封装好，这样外端和原来的尺寸平齐。

本发明电源是由蓄电池、交流充电器、汽车充电器、太阳能转换器与充电器、不间断电源(UPS)以及它们的组合运用所形成的一体化电源装置，通过无线通信、计算机网络及相应的软件对其进行智能切换与供电、充电，电源电量实时状况指挥控制中心通过无线通信、计算机网络及相应的软件随时都能监控到电池各参数，并做出相应动作提醒充电与调整。

蓄电池与交(直)流充电器、不间断电源(UPS)、太阳能光伏电池换能充电器组成了一个电源模块。本发明的电源还可以对安装的电子设备本身自带的电池充电。

5、集成天线

物流箱金属结构是个密闭的金属容器，屏敝了无线电波与通讯信号，没有信号输入与输出，就谈不上控制与智能化。必须在物流箱外部周围安装天线，通过馈线连接其内的电子设备，完成信号通讯，或变密封的金属容器为其它非金属材料和金属材料共同形成的密封容器，不再屏蔽无线电波与信号。安装天线不能破坏物流箱结构与外形尺寸，更不能有凸起之处，影响物流箱之间叠放，要隐蔽，要注意防雷击。

本发明的天钱包括卫星定位天线、无线通信(移动通讯)天线、RFID射频识别天线、门禁或电子关锁与箱内电于设备通讯间的天钱、数据采集与计算技术用的专用数据交换天线等。

安装方法是将天线中裸露的金属天线或现成的成品天线嵌入在物流箱外壳表面凹陷处，用PVC、玻璃钢等材料或平沉螺丝把天线胶封或固定住，外壳外表平整，在内通过馈线把天线与电子设备连接，或在物流箱的外壳处更换金属材料为非金属材料的几何尺寸的长方体，外表平整，使密封的金属容器为非金属材料和金属材料共同形成的密封容器，天线安装其内任何处。

各个天线用途不同、规格各异、型号繁多，在物流箱上装天线的方法为：

安装方法1：优选物流箱顶板上部为装天线处，在钢板上压一个天线凹坑，在凹坑里打孔，孔周围用绝缘套，孔内用电缆(馈)线夹层暗藏在里面穿过，接到设备端，物流箱外把各种不同规格与用途的裸露的金属天线用PVC包裹起来，嵌入凹坑里再用PVC(玻璃钢〕胶封装好，和物流箱的外罔形成一个整体。

安装方法2：防雷天线的安装时直接在物流箱要装天线处打眼，从里面引出电缆线连接好，里面的电缆线暗藏在夹层里与设备连接好，外面先把要安装天线钢版处，按照购进的天线样子冲压一个与天线尺寸大小一致的凹坑，利用有防雷功能的天线的平沉螺丝孔，插入平沉螺丝把天 线固定在物流箱凹坑里的钢板上，外观平整，天线上的金属壳与物流箱的钢版连接，防雷效果好。

安装方法3：我们把物流箱上的某一要装天线之处的钢板挖一个有几何尺寸的洞，并用玻璃钢〈或用其它非金属材料〉把这块桐补上，还可以在其它几处如法炮制，目的是增强信号强度，外观还保持原来的平辖度和强度，扑观与结构没有任何改变。这样物流箱或相类似物里面可以安装任何类型的天线了。原理是z我们把密闭的金属容器，改为非密闭的金属容器，不再屏蔽无线电波与信号。防雷效果也好。

6、温度传感器、温度控制器和温度记录仪

冷链物流运输的冷藏〈冻〉物流箱对箱内的环境和物品有温度状况要求，需要对温度进行控制。

在物流箱内任何地方都可以安装温度传感器、温度控制器和温度记录仪，优选在侧壁，冷藏(冻)物流箱安装温度传感器、温度控制器、温度记录仪，普通箱安装混度传感器与记录仪目的就是对物品的环境瘟度进行控制与记录。作为轨迹管理不可缺少的数据之一，如：食品、药品、化学品运输环节对温度要求很严，作为智能化物流箱，必须全程记录并监控温度，如是冷藏(冻)物流箱还要根据温度状况来控制随物流箱的制冷机组启动制冷，使温度在许可的范围内，并作好记录，交给客户作为产品跟踪服务的依据。

物流箱内的温度记录仪连接计算机，从温度感应、温度控制和连续温度变化记录情况数据通过移动无线通讯和网络传输到数据中心备案，同时，温度变化情况通过RFID射频识别读写器写到各物品电子标签卡上，完善运输链的追溯。

物流箱提供高低温度报瞥，并通过控制器启动随带的空调系统启动，加热或制冷，对温度进行控制。

7、微型摄像机和联网装置

多个微型摄像机可以装在物流箱内的任何部位，全方面监控摄像， 与计算机连接，计算机对微型摄像机进行管理，包括图像存储与传输。

在物流箱安装微型摄像机和联网装置可以与门禁系统联网，即开门时，微型摄像机通电开始摄像，存储、传输。摄像信息通过移动无线通讯传输到数据中心监控室；关门时，断电、关机。

摄像信息通过移动手机传输到控制人员手中。智能手机开通使客户端的图像处理与传输变得相当简单。

8、分布式传感器

物流箱设置多个探测器。在本发明中，该探测器可采用薄形探测器，设置在物流箱内侧的凹槽上，包括侧壁、箱门等内侧凹槽上。每个薄形探测器内设有电状况感应探测单元，如导电线路、电容式导电体、混合集成电路等，所述电状况感应探测单元可通过短距离布线与邻近薄形探测器的支线路连接，或直接与总布线线路连接，所述总布线线路可直接与电子安全智能模块电连接，或者通过一无线发射装置与电子安全智能模块无线联系。在本发明中，这些传感器的感应探测单元之间的连通部分以及传感器与电子安全至能模块的连通部分(导线连通)均通过设置在箱内的凸槽上的横向凹槽以及箱门门板内侧凸槽上设置的竖向凹槽等来容纳，还可在箱内壁与货物之间设置保护薄板，从而防止货物对传感器的感应探测单元及连通部分的撞击，进而保障了物流箱的安全。并且，这些电状况感应探测单元在电状况发生变化时，如电阻变化、开路、电容变化等，通过线路或无线方式连通电子安全智能模块，该电子安全智能模块发出警报。

本发明中，该电子安全智能模块安装在物流箱上适合位置，可安装在箱门上，其上还设置有电性连接接口或无线接收装置，用以与总布线线路电连接或接收无线发射装置的无线信号，从而实现与所述电状况感应探测单元的电性连接或无线联系，所述电子安全智能模块在所述薄形探测器电状况发生变化时报警。

本发明中，所述薄形探测器可为贴膜式、镀膜式、布线式或喷漆式 的薄形探测器。较佳的为贴膜式薄形探测器，这种形式的薄形探测器在撕开贴纸后即可直接粘贴在物流箱箱体周边，如设置在物流箱内侧波纹板的凹槽上，或者在内侧凸槽上也可设置，安装方便。

本发明采用不同形式的电状况感应探测单元的薄形探测器：

电状况感应探测单元为导电线路，可由一个导线线路回路或多个导电线路回路组成，所述导电线路回路与邻近的薄形探测器的支线路或总布线线路形成回路，所述总布线线路通过无线发射装置与电子安全智能模块无线联系。当发生开洞等破坏事件时，所述导电回路电状况发生变化，如开路(断路)，所述电子安全智能模块接收到发生电状况的变化的无线信号而报警。并且，当所述导电线路为多个时，各导电线路分别与总线路构成回路，可位于同一导电层上(但要保证不会发生短路状况等)，也可通过绝缘层设置在不同导电层上。

导电线路可为回路形状、网状、条状、交叉状等不同形状分布于所述整个薄形探测器上，并且，布线的金属材料可根据各种要求而采用不同金属。

电状况感应探测单元为电容式导电体，所述电容式导电体呈面状分布于整个薄形探测器上，包括两金属电极层和一位于所述两金属电极层的绝缘层，所述两金属电极层与总线路连接，形成回路，并与所述电子安全智能模块通过无线发射装置无线联系，所述电子安全智能模块在回路的电容量发生变化的状态下报警。

另外，本发明的多个薄形探测器的电状况感应探测单元还可为混合集成电路，所述混合集成电路的电路中可包括有多个电阻元件、电容元件等，这些元件通过金属布线连接，与总线路形成回路，并与所述电子安全智能模块通过线路电性联系或通过无线发射装置无线联系，当所述混合集成电路的元件遭到破坏，电路的电状况发生变化时，所述电子安全智能模块报警。

在本发明中，对于波纹板结构的物流箱，可以将薄形探测器依原波 形结构直接安装，也可以对内外波形尺寸加以变化，如将箱内凸槽尺寸缩小(波顶宽度在10mm以上)，使之小于凹槽尺寸，然后再在箱内侧的波纹板的凹槽、凸槽设置薄形探测器。设置在凹槽、凸披上的薄形探测器的边缘在波纹板的斜面上交叉或距离很小，当开洞尺寸大于内侧凸槽宽度时即破坏了薄形探测器内的电状况，所述电子安全智能模块立即会感受并发出警报。

而且，在本发明中，所述的电子安全智能模块还可通过天线与监控中心无线联系，当电子安全智能模块发生报警时，可及时通知监控中心得知开洞现象。

9、接近开关

门间接近开关设置为独立部件；

近开关一端设置在物流箱门内侧临近横梁的位置，设置有一挡板保护，采用焊接、螺栓连接、粘接方式连接在门上，伸出端伸出，在物流箱正常关门时，门间接近开关并与门保持一定距离，该距离小于门接近开关设定的动作距离，即当非法开门使箱体右门与左门发生相对位移，门间接近开关与挡板13的距离大于门间接近开关设定的动作距离时，门间接近开关给安全智能模块发出非法开门信号，通过天线将报警信号发出，使物流箱安全运输系统监控人员及时获悉，采取安全措施。正常操作时，操作人员使用专用设备通过安全智能模块的天线与其对话，对模块进行操作。

上述门间接近开关可以是电容式、电感式或电磁式的接近开关。

上述门间接近开关也可以换成行程开关，正常关门时，行程开关的弹性元件保证其触头压在一个挡板上，使行程开关的内部触点断开，当两门发生非法相对位移，使挡板与行程开关的触头分离，行程开关的内部触点闭合时，行程开关发出非法开门信号。

上述门间接近开关也可以换成压力传感器，此时挡板与压力传感器的接触部分采用弹性元件，正常关门时，挡板的弹性元件压在压力传感 器表面，当两门发生非法相对位移，使弹性元件与压力传感器表面分离时，压力传感器发出非法开门信号。

10、物流箱的升降装置

智能化的物流箱，在实际应用中，经常和汽牢捆绑在一起，在客户端无法卸载，占用汽车资源，存在使用成本比较高等难题，本发明将智能物流箱和升降装置组合构成自装卸式智能物流箱。在客户端把汽车与智能物流箱分离开来，不再占用汽车资源，在客户端装货与等货时，可以做临时仓库用，对货物边行管理，货物装满时，可以作为货物装载容器在途中监控货物状况。

本发明的升降装置包括内置式和外置式两种升降装置。

2.1)内置式升降装置

在物流箱四个垂直面的对应的两个面，增加升降装置，升降工作时，通过旋转、折叠、伸缩升降装置，与物流箱保持一段距离，方便汽车进出，升降装置的伸缩机构向下与地接触完成升降功能，其后，再旋转、折叠、伸缩升降装置回到物流箱的原始位置上。物流箱升降装置可拆卸，升降工作时再安装，工作完成在拆卸升降装置，随物流箱携带。

根据物流箱门的位置有两种安装形式：

第一种，物流箱门开在小垂直面上，在一对侧壁的两个大垂直面上安装升降装置。

第二种，物流箱门是开在侧壁大垂直面上，原来的前端、门端(即两个小垂直面)就变成了一对侧壁，这时的支撑柱上的升降装置再增加一个折叠功能，使其可以绕支撑柱旋转180度。

2.2)外置式升降装置：

物流箱不做任何改动，在四个支撑柱上外接外置式升降装置，即建立四个与集辑箱角柱一样的有升降装置的上下也带有角件的支撑柱，分别与物流箱支撑柱用连接件固定，二者组合在一起实现其升降功能，物流箱与升降装置的支撑柱是不同的两个部分，二者可组合可拆卸随其携 带。

二、智能物流箱物流运输体系

图3是智能物流箱物流体系示意图；本发明的物流箱物流体系是综合智能物流箱、物流箱升降装置、卫星定位技术、信息采集和处理系统、地理信息系统(GIS)、移动位置服务(MPS、)无线通讯体系、互联网和数据管理系统构成智能物流箱物流体系。本发明的物流体系通过区域管控机构和监控中心使上述各系统之相互连接，并在物流箱内形成定位、通讯、货物数据识别采集与信息智能处理终端；通过无线通讯系统和互联网完成对物流箱及其内的空间与货物进行监控、位置、通讯、数据处理等各种各样的管理与服务。

1)智能物流箱物流体系的通讯方法

该系统对物流箱运输实行监控，包括智能物流箱、后台监控系统和通讯网络。后台监控系统利用通讯网络与智能物流箱进行通讯，实时监测物流箱的状态，记录物流箱的操作事件，并应答智能物流箱的读写设备，向读写设备发送数据；读写设备与智能物流箱的安全设备通过双频无线方式通讯，并与主控设备通过有线或无线方式通讯；主控设备与读写设备通过有线或无线方式通讯，向读写设备下发操作指令，同时接收井上传读写设备的数据；后台监控系统与主控设备通过有线或者无线方式通讯，接收主控设备上传的数据。该智能物流箱系统可以在全供应链范围内监测物流箱的状态和各种操作事件，确保物流箱货运安全和资产便捷管理。

所述系统还包括：

查询终端，用于登录所述后台监控系统，从所述后台监控系统中查询物流箱的状态和物流箱的操作事件。

所述读写设备与所述智能物流箱安全设备之间的双频无线方式包括高频无钱方式和低频无线方式，向所述读写设备下发操作指令，所述读写设备通过无钱方式将所述操作指令下发至所述智能物流箱安全设备。

所述智能物流箱安全设备通过高频无线方式向所述读写设备应答或发送数据，所述读写设备通过有线或无线的方式将所述数据发送至所述主控设备。

所述智能物流箱安全设备通过高频无线方式向所述读写设备应答或发送数据的数据格式，所述读写设备通过有线或无线的方式将所选应答或发送数据转发至所述主控设备的数据格式，以及所述读写设备应答所这主控设备下发的主控设备到读写设备操作指令的数据格式包括帧头、协议ID、智能物流箱安全设备状态、智能物流箱安全设备ID、读写设备ID、指令代码、指令参数、CRC校验码和帧尾。

通讯方法包括下步骤：

主控设备采用有线或者无线方式向读写设备发送操作指令；

读写设备采用低频或高频无线方式将所述操作指令发送至智能物流箱安全设备；

接收到读写设备发送的操作指令的智能物流箱安全设备响应所述操作指令，并向读写设备返回响应数据；

读写设备将监听到的响应数据采用有线或者无线方式发送至主控设备；

主控设备将所述响应数据上传至后台监控系统。

所述操作指令为从主控设备到读写设备的操作指令，或者从指控设备经读写设备到智能物流箱安全设备的操作指令。

所述从主控设备经读写设备到智能物流箱安全设备的操作指令的类型包括读智能物流箱安全设备版本号、读智能物流箱安全设备的产品模型ID、读写设备收集智能物流箱安全设备、收集智能物流箱安全设备事件记录、智能物流箱安全设备休眠、除指定智能集装。

2)智能物流箱管理货物的流程

管理货物的流程需要安装在物流箱内的电源的支持，即通过物流箱的门禁或电子关锁管理货物的进出；通过智能终端记录、定位、识别、 传输、监控货物信息；智能物流箱的升降功能使客户端可以作为临时仓库具有仓库管理功能；通过智能物流箱把其内的货物的装货、位置、环境状态等信息传输到网络上，供在网络上查询、验收、交接等，形成新的物流模式，包括：

(1)智能物流箱首先要在发货人端装货，智能终端识别、记录、传输货物装货数据到网络上；

(2)装满货以及运输途中，管理与监控物流箱内的货物状态；

(3)智能物流箱在接货人端卸货，完成货物的运输过程。

上述的装货、运输、卸货三个动作为一个循环过程，在新的物流模式中，用智能物流箱去不断完成装货、运输、卸货循环过程，通过智能物流箱上的智能终端与网络联系起来，合理调配智能物流箱在货源客户端等货、装货，在装货的同时还能作为客户端的临时仓库，具有仓库管理功能，货物装载后，又合理调配汽车资源，进行配载，节省了汽车等待时间与人力成本，运输途中，通过智能物流箱的智能终端对其内的货物进行跟踪管理，所有轨迹信息都可以传输到网络上，通过网络进行货源、配载、交接货、资询、费用结算等，形成一个物联网。

把发货端、接货端看作物流中的节点，发货端、接货端不同只寸不同重量的不同规格货物装在一个物流箱中打包，各个客户端装货打包作为一个″物流包″参与流通，通过对物联网中″物流包″进行监控与管理，实现了物流的轨迹管理。

智能物流箱在物流中的具体运用流程：

在发货人端，通过门禁或电子关锁打开物流箱门，记录打开人、时间、地点，同时，取出箱内的手持智能终端机记录装入的货物信息，或者直接用具有门禁或电子关锁的智能终端打开门，同样记录打开的人、时间、地点、货物信息。物流箱装箱完成作业后，在物流箱上加装RPID电子标签并以手持智能终端机启动电子标签，通过智能终端把信息传输到网络上，在网上进行交接货，提取开、关门信息，查阅货物位置、状 态等流程信息。再由物流箱运输公司将物流箱运往码头或车站物流箱堆场。物流箱内智能终端的卫星定位、无线传输系统始终在工作，记录运输轨迹状态。

智能物流箱具有升降自装卸功能，在发货人端，无需起吊设备就可以把物流箱从汽车上取下来，在等待装货的同时还可以当作临时仓库使用，具有仓库管理功能，汽本无需等待，不占用汽车资源；

运输途中

智能物流箱在运输途中，由于物流箱内有电源，智能终端的卫星定位、无线传输系统始终在工作着，记录货物运输轨迹(何时经何位置等)状态。系统透过RFID读取器实时记录物流箱到达的时间与物流箱门的安全状态，井实时将信息以无线传输方式传送至网络系统。同时，通过网络登录事先预设的账户，在网络系统上维护物流箱及其内的货物资料，做好接货的交接工作。同时，智能物流箱在运输途中，可以监控箱内货物的环境状态，特别是食品、药品对环境温度要求严格需要冷藏的物流箱，智能物流箱在运输途中对其内的环境温度、湿度记录和控制，本发明通过智能终端的温度、湿度传感器录和启动箱外的空调、制冷机组工作来控制箱内的温度、湿度变化。并通过智能终端把这些信息以无线传输方式传送至网络系统中，实现运输途中实时记录与控制货物环境状态的功能。智能物流箱在运输途中，可以和铁路、航道水运进行无缝联运。

收货人端，物流箱被直接运送到收货人所在位置。收货人在收到物流箱之后，通过网络知道密码，通过禁或电子关锁打开物流箱门，记录打开人、时间、地点，同时，取出箱内的手持智能终端机验收货物信息，或者直接用具有门禁或电子关锁的智能终端打开门，同样记录打开的人、时间、地点、货物信息。完成货物交接，实现物流箱及货物的安全旅程。

物流箱内智能终端的卫星定位、无线传输系统始终在工作，监视着 物流箱及其内的货物状态，并不断与网络交换数据，记录全程运输轨迹状态。

采用新的物流模式将克服现有的汽车物流模式运输模式带来的缺陷，节省了汽车资源，提高了效率，增加了货物运输的可控性、安全性、交接货物的方便性。

由于物流箱内有电源，智能终端的卫星定位、无线传输系统始终在工作着，一直可以监视着物流箱及其内的货物状态，并不断与网络交换数据，记录全程运输轨迹状态。

收货人端还有自身的产品货物等待运输，收货人变成发货人，辑能物流箱叉开始新的一轮装货、运输、卸货并把这些货物信息传输到网络上供大家交接、查询等循环过程。

本发明采用智能物流箱把上述三个现有的物流模式：物流箱装卸货物运输、运输工具配载物流和散货收集与配载运输集合成为一个全新的物流模式：

(1)保持了原有物流箱装卸货物运输的优势：

(2)升降自装卸式物流箱把物流箱和汽车分离开来，使物流箱可以在发货端和接货端停留、等待装货与卸货，智能物流箱可以在客户端作为临时仓库使用，解决了散货收集与配载问题；节省了汽车资源，大大降低了汽车时间等待与人力消耗成本。提高了汽车拖车使用效率。把汽车配载物流改为物流箱配载物流；

(3)智能物流箱把上述三个业务流程与互联网有机结合起来，可以在网络上查询、交易、监控货物交接，全程货物轨迹管理一目了然。

全新的物流模式就是通过智能物流箱把现有的三个物流模式串联起来，通过对物流箱的管理和其内的智能设备来达到对其内的货物进行管理，智能物流箱既是装货的容器运输工具，又是管理其内货物的智能工具。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进 行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。