本发明涉及货物包装和防伪技术领域，具体涉及一种智能包装系统及包装方法。
背景技术：
包装的主要作用是对货品在运输和保存的过程中提供保护，当采用一定手段封箱时如胶带或易碎贴还可以起到防拆的作为。
现有的包装方式主要有两种，1、货品专有包装，2、货品物流包装。这两种包装方式由于其功能性作用，让其在我们生活中不可或缺，但是在日常的生活和生产过程中，我们发现当前包装技术存在以下缺点：
1)主要用纸和塑料，很少重复利用，造成较大浪费。
2)使用印刷包装体，名牌标签证明产地和供应商，很容易被仿冒。
3)粘贴标签或附着rfid标识货品，以便于仓库物流系统集成，需要额外的材料成本和人力成本。
4)粘贴防伪码进行防伪，防伪码的伪造成本很低，一被伪造难以控制。粘贴或喷涂二维码以及附着rfid防止复制包装进行伪造，只适合于防伪要求较低的领域。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种智能包装系统及包装方法，用以解决现有的包装技术存在资源浪费、使用成本高和防伪度低的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种智能包装系统，所述智能包装系统包括服务器、数据中转控制设备和智能包装箱；
所述服务器与所述数据中转控制设备通过网络数据连接；
所述智能包装箱包括箱体、处理单元、第一存储单元和受控电子锁；
所述受控电子锁安装于所述箱体之上，所述处理单元分别与所述第一存储单元、受控电子锁电连接，所述数据中转控制设备与所述处理单元电连接；
所述数据中转控制设备用于实现所述服务器与所述处理单元之间进行数据交换；
所述服务器用于生成和/或保存所述智能包装箱的身份数据；用于生成和/或保存认证数据；用于验证和/或保存通过所述认证数据验证来自所述智能包装箱的信息；以及用于生成包装箱作业指令或接受到请求指令时，先通过所述认证数据验证数据是否来自于所述智能包装箱，若认证通过再根据所述请求指令生成所述包装箱作业指令；
所述认证数据用于所述服务器与所述智能包装箱相互验证数据是否来自于彼此；
所述作业指令包括用于所述智能包装箱验证所述服务器身份的认证信息，以及所述智能包装箱装执行初始化、封箱、开箱时的作业信息中的一种或几种；
所述第一存储单元用于保存所述认证数据；
所述处理单元用于通过所述认证数据验证收到的指令是否来自于所述服务器，以及控制所述受控电子锁。
优选的，所述数据中转控制设备为网络芯片、路由器、交换机、pc端、代理服务器、手机或平板电脑。
优选的，所述智能包装箱还包括数据接口，所述数据接口与所述处理单元电连接，所述数据中转控制设备通过所述数据接口与所述处理单元进行数据交换。
优选的，所述认证数据还用于所述服务器与所述智能包装箱相互验证数据是否篡改。
优选的，所述认证数据为对称加密密钥、函数、非对称加密密钥、会话密钥中的一种或几种的组合。
优选的，所述数据中转控制设备包括第二存储单元；所述第二存储单元用于存储第二认证数据，所述第二认证数据用于所述数据中转控制设备认证所接收到的数据是否来源于所述服务器，和/或所述服务器接收到的信息是否来源于所述数据中转控制设备。
相对应的，本发明还提供一种智能包装方法，所述智能包装方法包括以下步骤：
步骤a，所述智能包装箱通过所述数据中转控制设备向所述服务器获取初始化信息，并完成初始化；
步骤b，所述智能包装箱与所述数据中转控制设备之间和所述服务器与所述数据中转控制设备之间传输所述服务器与所述智能包装箱可以验证彼此的数据实现封箱；
步骤c，所述智能包装箱与所述数据中转控制设备之间和所述服务器与所述数据中转控制设备之间传输所述服务器与所述智能包装箱可以验证彼此的数据实现开箱。
优选的，所述步骤a具体包括以下步骤：
步骤a1，所述数据中转控制设备向所述服务器发送初始化请求信息；
步骤a2，所述服务器生成并保存初始化信息，再将其发送至所述数据中转控制设备；
步骤a3，所述数据中转控制设备将所述初始化信息发送至所述智能包装箱；
步骤a4，所述智能包装箱保存所述初始化信息，从而完成初始化。
优选的，所述初始化信息包括身份数据和认证数据。
优选的，所述步骤b具体以下步骤：
步骤b1，所述数据中转控制设备获取所述智能包装箱的身份数据；
步骤b2，所述数据中转控制设备根据所述身份数据向所述服务器发送封箱作业请求；
步骤b3，所述服务器生成封箱作业验证信息，通过所述数据中转控制设备发送至所述智能包装箱；
步骤b4，所述智能包装箱验证所述封箱作业验证信息，若所述智能包装箱验证通过，则控制所述受控电子锁封箱。
优选的，在所述步骤b4中，若所述智能包装箱验证通过，还可执行以下步骤：
所述智能包装箱生成封箱确认信息通过所述数据中转设备回传至所述服务器；
所述服务器验证所述封箱确认信息，若验证通过则生成确认封箱指令，通过所述数据中转控制设备发送至所述智能包装箱；
所述智能包装箱验证所述确认封箱指令，若验证通过，则控制所述受控电子锁封箱。
优选的，所述步骤c具体包括以下步骤：
步骤c1，所述数据中转控制设备获取所述智能包装箱的身份数据；
步骤c2，所述数据中转控制设备根据所述身份数据向所述服务器发送开箱作业请求；
步骤c3，所述服务器生成开箱作业验证信息，通过所述数据中转控制设备发送至所述智能包装箱；
步骤c4，所述智能包装箱验证所述开箱作业验证信息，若所述智能包装箱验证通过，则控制所述受控电子锁开箱。
优选的，在执行所述步骤c4中，若所述智能包装箱验证通过，还可执行以下步骤：
所述智能包装箱生成开箱确认信息，并通过所述数据中转控制设备发送至服务器；
所述服务器验证所述开箱确认信息，若验证通过，则生成确认开箱指令，通过所述数据中转控制设备发送至所述智能包装箱；
所述智能包装箱验证所述确认开箱指令，若验证通过，控制所述受控电子锁开箱。
本发明具有如下优点：
1)包装箱可以多次重复利用，减小了对包装材料的浪费。
2)提供了更好让用户确认厂家正品的方式，防伪度较高。
3)产品包装与物流包装可以合二为一减少了包装需求。
4)箱体可以附加条码，二维码和/或rfid，方便集成仓储系统和设备，并节省二次赋码的成本。
附图说明
图1为本发明一个实施例中智能包装系统的结构示意图。
图2为本发明另一个实施例中智能包装系统的结构示意图。
图3为本发明智能包装方法的流程图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，该智能包装系统包括服务器1、数据中转控制设备2和智能包装箱3。
服务器1与数据中转控制设备2通过网络数据连接，该网络可以是有线网或无线网。服务器1可以是云端服务器，也可以是pc端或具有一定处理和存储功能的云计算平台。服务器1在本实施例中具有以下功能：(1).用于生成和/或保存智能包装箱3的身份数据，身份数据可以为一个或多个具有唯一性的标识，具体的，如一个随机生成的guid为内码和一个按照一规则生成的身份序列号作为外码，其中身份数据内码只存储于服务器1和智能包装箱3的第一存储单元33内，而外码则通过射频识别(rfid)、二维码、条形码、防伪标签、数字编号、字母编号或数字编号与字母编号中的一种或几种的组合为载体体现的箱体上，固定方式可以为粘贴标签、激光刻录、安装rfid或直接打印于箱体上。(2).用于生成和/或保存认证数据，认证数据用于服务器1与智能包装箱3相互验证数据是否来自于彼此，认证数据为对称加密密钥、函数、非对称加密密钥、会话密钥中的一种或几种的组合。通过服务器1与智能包装箱3相互验证，其他人使用终端向智能包装箱3发送未经认证的数据或指令时，无法打开箱体或封住箱体，有效提高智能包装系统的防伪度。进一步的，认证数据还用于服务器1与智能包装箱3相互验证数据是否篡改。(3).用于验证和/或保存通过认证数据验证来自智能包装箱3的信息。(4).用于生成包装箱作业指令或接受到请求指令时，先通过认证数据验证数据是否来自于智能包装箱3，若认证通过再根据请求指令生成包装箱作业指令。作业指令包括用于智能包装箱验证服务器身份的认证信息，以及智能包装箱装执行初始化、封箱、开箱时的作业信息中的一种或几种。
智能包装箱3包括箱体、处理单元32、第一存储单元33和受控电子锁35。箱体可以是包装物品的小型包装盒，也可以是大型设备的专用包装箱，或常规的集装箱，凡是用来包装物品的箱子都属于本发明箱体的范畴。受控电子锁35安装于箱体之上，处理单元32分别与第一存储单元33、受控电子锁35电连接。第一存储单元33用于保存认证数据。处理单元32用于通过调用存储于第一存储单元33中的认证数据验证接收到的指令是否来自于服务器1，此外，处理单元32还根据接收到的不同指令控制受控电子锁35完成初始化、封箱以及开箱动作。
如图2所示，进一步的，为了扩展智能包装箱的功能，智能包装箱3还包括数据接口34，数据接口34与处理单元32电连接。具体的，在本发明的一个实施例中，数据接口34的数量为一个，但是不限定于一个。数据接口34的类型可以为usb接口、低功耗串口、网络接口或spi接口中的一种或几种的组合，但是不限定于此，数据接口34还可以是其他类型的接口。
数据中转控制设备2与处理单元32电连接，或通过数据接口34与处理单元32电连接。数据中转控制设备2用于实现服务器1与处理单元32之间进行数据交换。数据中转控制设备2为网络芯片、路由器、交换机、pc端、代理服务器、手机或平板电脑。当数据中转控制设备2为网络芯片时，数据中转控制设备2与处理单元32直接通过数据总线连接；当数据中转控制设备2为其他类型的终端设备时，数据中转控制设备2通过数据接口34与处理单元32进行数据交换。
进一步的，在本发明的一个实施例中，数据中转控制设备2包括第二存储单元；第二存储单元用于存储第二认证数据，第二认证数据用于数据中转控制设备2认证所接收到的数据是否来源于服务器1，和/或服务器1接收到的信息是否来源于数据中转控制设备2。
具体的，在封箱过程中，数据中转控制设备2将存储于第二存储单元中的产品和厂家相关信息(生产日期、产品名称、规格、型号、数量、产地以及制造商等信息)发送至服务器1，服务器1通过第一认证数据和第二认证数据分别验证数据是否来源于合法的所述智能包装箱3和数据中转控制设备2，若全部验证通过，服务器1保存产品和厂家相关信息及其与智能包装箱3的关联关系，并生成封箱确认信息，发送给与产品和厂家相关信息相对应的智能包装箱3，智能包装箱3通过验证后完成封箱。相较于没有经过第二认证数据进行认证的封箱方法，可进一步提高智能包装系统的防伪度以及安全性。
如图3所示，相对应的，本发明还提供一种智能包装方法，该智能包装方法包括以下步骤：
步骤a，智能包装箱3通过数据中转控制设备2向服务器1获取初始化信息，并完成初始化；
具体的，在本发明的一个实施例中，步骤a具体包括以下步骤：
步骤a1，数据中转控制设备2向服务器1发送初始化请求信息；
初始化请求信息可以由人为点击数据中转控制设备2的app界面上的初始化按键触发，也使用数据中转控制设备2的摄像头、扫描装置或nfc模块通过扫描身份数据进行触发。
步骤a2，服务器1生成并保存初始化信息，再将其发送至数据中转控制设备2；
初始化信息包括身份数据和认证数据，身份数据和认证数据已经进行了介绍，再此不再详细介绍。
步骤a3，数据中转控制设备2将初始化信息发送至智能包装箱3。
步骤a4，智能包装箱3保存初始化信息，从而完成初始化。
处理单元32将数据中转控制设备2发送的初始化信息发送至第一存储单元33进行存储，从而完成初始化。
步骤b，智能包装箱3与数据中转控制设备2之间和服务器1与数据中转控制设备2之间传输服务器1与智能包装箱3可以验证彼此的数据实现封箱；
具体的，在本发明的一个实施例中，步骤b具体按照以下步骤执行：
步骤b1，数据中转控制设备2获取智能包装箱3的身份数据；
数据中转控制设备2获取身份数据的具体方法为，通过数据中转控制设备3自身所具有的摄像头、扫描装置或nfc模块扫描识别身份数据，从而获取身份数据中携带的数据，或者通过数据接口获取智能包装箱的身份数据，如身份标识。
步骤b2，数据中转控制设备2根据身份数据向服务器1发送封箱作业请求。
步骤b3，服务器1生成封箱作业验证信息，通过数据中转控制设备2发送至智能包装箱3；
由于每个身份数据是唯一的，且与箱体是对应的，因此服务器1在接收到数据中转控制设备2发送的封箱作业请求后，会自动生成与该箱体对应的封箱作业验证信息，并通过数据中转控制设备2发送至处理单元32。
步骤b4，智能包装箱3验证封箱作业验证信息，若智能包装箱3验证通过，则控制受控电子锁35封箱。
处理单元32接收并验证封箱作业验证信息，若处理单元32证通过，则控制受控电子锁35封箱。否则处理单元32停止执行封箱作业，或处理单元32将错误提示信息发送至数据中转控制设备2由其携带的显示屏进行显示，当然，处理单元32还可执行其他相应的动作进行提示。
进一步的，为了进一步提高智能包装系统的防伪度以及安全性，在本发明的一个实施例中，步骤b具体还可按照以下步骤执行：
步骤b1，数据中转控制设备2获取智能包装箱3的身份数据。
步骤b2，数据中转控制设备2根据身份数据向服务器1发送封箱作业请求。
步骤b3，服务器1生成封箱作业验证信息，通过数据中转控制设备2发送至智能包装箱3。
步骤b4，智能包装箱3验证封箱作业验证信息，若智能包装箱3验证通过，智能包装箱3生成封箱确认信息通过数据中转设备2回传至服务器1。
若智能包装箱3没有验证通过，处理单元32停止执行封箱作业，或处理单元32将错误提示信息发送至数据中转控制设备2由其携带的显示屏进行显示，当然，处理单元32还可执行其他相应的动作进行提示。
步骤b5，服务器1验证封箱确认信息，若验证通过则生成确认封箱指令，通过数据中转控制设备2发送至智能包装箱3。
步骤b6，智能包装箱3验证确认封箱指令，若验证通过，则控制受控电子锁35封箱。
处理单元32在接收到确认封箱指令进行再次验证，若验证通过，则控制受控电子锁35进行封箱，否则，处理单元32停止执行封箱作业，或处理单元32将错误提示信息发送至数据中转控制设备2由其携带的显示屏进行显示，当然，处理单元32还可执行其他相应的动作进行提示。相比上一实施例中，处理单元32在对封箱作业验证信息证通过后，直接控制受控电子锁35封箱，本实施例中的封箱发方法可有效提高智能包装系统的防伪度以及安全性。
步骤c，智能包装箱3与数据中转控制设备2之间和服务器1与数据中转控制设备2之间传输服务器1与智能包装箱3可以验证彼此的数据实现开箱。
具体的，在本发明的一个实施例中，步骤c具体按照以下步骤执行：
步骤c1，数据中转控制设备2获取智能包装箱3的身份数据；
数据中转控制设备2获取智能包装箱3的身份数据的方法可以与上述步骤b1的方法相同，也可以不同，但是并不限定于此。
步骤c2，数据中转控制设备2根据身份数据向服务器1发送开箱作业请求；
步骤c3，服务器1生成开箱作业验证信息，通过数据中转控制设备2发送至智能包装箱3；
服务器1在接收到数据中转控制设备2发送的开箱作业请求后，会根据每个身份数据的唯一性，识别与其对应的箱体，并会自动生成与该箱体对应的开箱作业验证信息，并通过数据中转控制设备2发送至处理单元32。
步骤c4，智能包装箱3验证开箱作业验证信息，若智能包装箱3验证通过，则控制受控电子锁35开箱。
若处理单元32没有验证通过，则处理单元32停止执行开箱作业，或处理单元32将错误提示信息发送至数据中转控制设备2由其携带的显示屏进行显示，当然，处理单元32还可执行其他相应的动作进行提示。
进一步的，为了进一步提高智能包装系统的防伪度以及安全性，在本发明的一个实施例中，步骤c具体还可按照以下步骤执行：
步骤c1，数据中转控制设备2获取智能包装箱3的身份数据；
步骤c2，数据中转控制设备2根据身份数据向服务器1发送开箱作业请求；
步骤c3，服务器1生成开箱作业验证信息，通过数据中转控制设备2发送至智能包装箱3；
步骤c4，智能包装箱3验证开箱作业验证信息，若智能包装箱3验证通过，智能包装箱3生成开箱确认信息，并通过数据中转控制设备2发送至服务器1；
若处理单元32没有验证通过，否则处理单元32停止执行开箱作业，或处理单元32将错误提示信息发送至数据中转控制设备2由其携带的显示屏进行显示，当然，处理单元32还可执行其他相应的动作进行提示。
步骤c5，服务器1验证开箱确认信息，若验证通过，则生成确认开箱指令，通过数据中转控制设备2发送至智能包装箱3；
若服务器1没有验证通过，服务器1向数据中转控制设备2发送错误提示信息，或向智能包装箱监管人员的终端发送报警信息，提示有人在非法打开箱体，当然，并不限定于此，服务器1或数据中转控制设备2还可执行其他相应的动作。
步骤c6，智能包装箱3验证确认开箱指令，若验证通过，控制受控电子锁35开箱。
处理单元32在接收到确认开箱指令进行再次验证，若验证通过，则控制受控电子锁35进行开箱，否则，处理单元32停止执行开箱作业，或处理单元32将错误提示信息发送至数据中转控制设备2由其携带的显示屏进行显示，当然，处理单元32还可执行其他相应的动作进行提示。相比上一实施例中，处理单元32在对开箱作业验证信息证通过后，直接控制受控电子锁35进行开箱，本实施例中的开箱发方法可有效提高智能包装系统的防伪度以及安全性。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。