物流器具的数据上报方法及其系统与流程

本申请涉及物流领域，特别涉及一种物流器具的数据上报的技术。

背景技术：

智能化可循环物流器具中包括一个无线终端，该无线终端可以接入移动无线通信系统，例如3g、4g、5g的通信系统，向服务端发送物流器具的标识和状态信息。但是为了保持与移动无线通信系统的连接，需要消耗比较多的电能，无法做到实时或者长时间的待机。一种解决方案是增加可循环物流器具中无线终端的休眠时间，只在约定的时间和服务端连接。但是这种解决方案会使得服务端无法及时与可循环物流器具通信，或者说可循环物流器具无法及时且按需地上报数据到服务端。如果增加休眠时间就会丧失通信的及时性，如果要保证通信的及时性就会大大缩短无线终端的待机时间，如何既能够长时间待机，又可以使可循环物流器具能够及时且按需地上报数据到服务端，就成为本领域急需解决的问题。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种物流器具的数据上报方法及其系统，能够在低功耗的情况下，实现物流器具及时且按需地上报数据到服务端，降低了物流器具管理的人力成本和物资成本。

为了解决上述问题，本申请公开了一种物流器具的数据上报方法，每个物流器具中分别设置有一个终端，该终端包括第一通信模块和第二通信模块，该第二通信模块的通信距离大于该第一通信模块的通信距离；该方法包括：

服务端向第一终端的第二通信模块发送第一消息时，如果该第一终端的第二通信模块处于休眠状态，则缓存该第一消息；

第二终端通过本终端的第二通信模块与该服务端通信时，将该第二终端通过本终端的第一通信模块检测到的周围其他终端的标识上报给该服务端；

该服务端如果检测到该第二终端上报的周围其他终端的标识中包括该第一终端的标识，则向该第二终端发送第二消息；

响应于该第二消息，该第二终端通过本终端的第一通信模块唤醒该第一终端的第二通信模块；

该第一终端通过本终端的第二通信模块与该服务端通信，接收该第一消息。

在一个优选例中，该第二终端通过本终端的第一通信模块唤醒该第一终端的第二通信模块，进一步包括：

该第二终端通过本终端的第一通信模块在约定频点发送约定的标识编码；

该第一终端在约定频点检测无线信号的能量值，如果检测到的能量值超过预设阈值，则唤醒休眠中的该第一终端的第二单元，该第二单元在预设时间段内接收无线信号并检测收到的该无线信号中是否存在该约定的标识编码，如果检测到该约定的标识编码则唤醒该第一终端的第二通信模块。

在一个优选例中，该第一通信模块是sub-1ghz模块，蓝牙模块，zigbee模块，或wifi模块；

该第二通信模块是基于移动通信网络的模块。

在一个优选例中，该约定的标识编码是：

该终端的唯一标识，其中不同终端的唯一标识是不同的；

或者，该终端所属用户的标识，其中每一个用户拥有一个或多个终端。

在一个优选例中，该终端安装在可循环物流器具中，该终端还包括一个或多个传感器，用于检测该可循环物流器具的状态。

在一个优选例中，该传感器包括以下之一或其任意组合：温度传感器，湿度传感器，加速度传感器，陀螺仪，卫星定位装置，开关器件。

本申请还公开了一种物流器具的数据上报系统，每个该物流器具中分别设置有一个终端，每个该终端包括第一通信模块和第二通信模块，该第二通信模块的通信距离大于该第一通信模块的通信距离；该系统包括：第一终端、第二终端和服务端，其中：

该服务端，用于向该第一终端的第二通信模块发送第一消息时，如果该第一终端的第二通信模块处于休眠状态，则缓存该第一消息，以及如果检测到该第二终端上报的周围其他终端的标识中包括该第一终端的标识，则向该第二终端发送第二消息；

该第一终端，用于通过本终端的第二通信模块与该服务端通信以接收该第一消息；

该第二终端，用于通过本终端的第二通信模块与该服务端通信时，将该第二终端通过本终端的第一通信模块检测到的周围其他终端的标识上报给该服务端，以及，响应于该第二消息，该第二终端通过本终端的第一通信模块唤醒该第一终端的第二通信模块。

在一个优选例中，该第二终端还用于通过本终端的第一通信模块在约定频点发送约定的标识编码；

该第一终端还用于在约定频点检测无线信号的能量值，如果检测到的能量值超过预设阈值，则唤醒休眠中的该第一终端的第二单元，该第二单元在预设时间段内接收无线信号并检测收到的无线信号中是否存在该约定的标识编码，如果检测到该约定的标识编码则唤醒该第一终端的第二通信模块。

在一个优选例中，该第一通信模块是sub-1ghz模块，蓝牙模块，zigbee模块，或wifi模块；

该第二通信模块是基于移动通信网络的模块。

在一个优选例中，该约定的标识编码是：

该终端的唯一标识，其中不同终端的唯一标识是不同的；

或者，该终端所属用户的标识，其中每一个用户拥有一个或多个终端。

本申请实施方式中，与现有技术相比，至少包括以下优点：

每个物流器具至少设置一个终端，该终端具有的低功耗唤醒功能，具体为：终端的第二单元平时处于休眠状态，在第一单元检测到约定频点的无线信号的能量值超过预设阈值时唤醒第二单元，由第二单元通过对无线信号中标识编码的进一步检测来确定是否唤醒终端中的其他单元(例如远程的通信模块、各种传感器、微处理器等)，在尽量减少电能消耗的前提下实现了及时和准确的唤醒。因为终端中绝大部分的单元可以始终处于休眠状态，所以最大程度地减少了电能的消耗，而同一终端的第一单元的可以及时唤醒第二单元，保证了通信的及时性，第二单元对标识编码的检测可以保证唤醒的准确性，减少被干扰信号误唤醒最终反而增加电能消耗的可能性。

在终端中同时设置近程的第一通信模块和远程的第二通信模块，在第一通信模块中设置第一单元和第二单元，由第一通信模块的第一单元进行约定频点的无线信号的能量值检测，并在该能量值超过预设阈值时唤醒第二单元检测无线信号中的标识编码，检测到约定的标识编码后才唤醒第二通信模块实现与服务端的远程通信，这种通信模式使得耗电量较大的第二通信模块耗电量尽可能地处于休眠状态，从而大大降低了整个终端的功耗，又因为近程通信的第一单元时常处于检测状态，而保证了在服务端有通信需要时可以及时唤醒第二通信模块。因为物流器具通常处于堆叠的集中存放状态，在一堆物流器具中只要有一个物流器具能够与服务端通信，就可以在必要的时候通过该物流器具的第一通信模块唤醒附近的物流器具。

每个物流器具至少设置有一个该终端，那么各物流器具通过各终端的第一通信模块和第二通信模块与服务端形成一个无线通信网络系统，从而使各终端可以在网内进行有效的低功耗通信(如执行唤醒过程)，该低功耗通信使物流器具内部电池的使用时间延长，甚至可以实现各物流器具在超长时间(如5年)内无需更换电池或充电；在确保各终端与服务端有效通信的同时，也节省了资产管理过程中的人力成本和物资成本，实现了节能环保的有益效果。

每个物流器具至少设置有一个该终端，那么各物流器具通过各终端的第一通信模块和第二通信模块与服务端形成一个无线通信网络系统，服务端可以指定或要求某个终端向其上报数据，进一步实现为：在该无线通信网络系统内，服务端发送消息给目标终端(需要上报数据的终端)，如果目标终端的第二通信模块处于休眠状态，那么服务端再通过发送第二消息给目标终端周边的其他终端来唤醒目标终端，该目标终端被唤醒后，可以实现与服务端的通信以将数据上报到该服务端，实现了各终端能够及时且按需地上报数据到服务端的有益效果。

本申请的说明书中记载了大量的技术特征，分布在各个技术方案中，如果要罗列出本申请所有可能的技术特征的组合(即技术方案)的话，会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题，本申请上述发明内容中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均因视为在本说明书中已经记载)，除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征a+b+c，在另一个例子中公开了特征a+b+d+e，而特征c和d是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征e技术上可以与特征c相组合，则，a+b+c+d的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而a+b+c+e的方案应当视为已经被记载。

附图说明

图1是根据本申请第一实施方式的物流器具的数据上报方法流程示意图

图2是根据本说明书涉及的终端的结构图的一个实施例。

图3是根据本申请第二实施方式的物流器具的数据上报系统结构示意图

图4是根据本申请第一实施方式的步骤106的一个实施例。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

部分概念的说明：

rfid，radiofrequencyidentification的缩写，中文名为“射频识别”。

zigbee：中文名为“紫蜂协议”。

sub-1g：一般低于1ghz频段以下的无线通信，如315mhz、433mhz、868mhz、915mhz等，泛指sub-1ghz。

下面简要地介绍本申请实施方式的部分发明点：

为了能够省电，物流器具中可以直接与服务端通信的远程通信模块通常处于休眠状态，周期性地与服务端联系(例如在每天的指定时刻唤醒远程通信模块与服务端同步一次)，当服务端因为突发的原因需要与该物流器具进行通信时(例如突然想了解该物流器具当前的位置和状态)，就只能等待下一次同步的机会，及时性就无从谈起。

本申请实施方式的一个创新在于，服务端需要与一个物流器具(可以称为第一物流器具)通信时，如果发现该物流器具的远程通信模块正好处于休眠状态，并不是放弃这一次通信，而是暂时缓存这个通信请求。每一个物流器具都有近程通信模块(即第一通讯模块)和远程通信模块(即第二通讯模块)，近程通信模块可以与附近的其他物流器具的近程通信模块通信，可以感知其他物流器具的近程通信模块的存在。当一个物流器具(可以称为第二物流器具)因为某种原因的触发(例如约定的同步时间到了，或该物流器具的发生了需要报警的事件)通过远程通信模块与服务端通信时，会把它通过近程通信模块感知到的附近的其他物流器具的信息上报。服务端会查找被缓存的通信请求，如果发现上报的其他物流器具的信息中包括第一物流器具，也就是说，服务端之前要通信的物流器具正好在当前通信的第二物流器具的附近，此时就向第二物流器具发送指令，让第二物流器具通过近程通信模块唤醒之前要通信的第一物流器具，这样就可以不需要漫长的等待，可以尽快地唤醒需要通信的物流器具。物流器具往往是大量堆叠地存放的，例如在仓库中很多物流器具就会被密集的堆放在一起，这些物流器具往往靠的很近，完全可以用进程通信模块相互感知，所以这种通过附近物流器具唤醒的方案是符合实际应用场景的。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。

本申请的第一实施方式涉及一种物流器具的数据上报方法，每个物流器具中分别设置有一个终端，该终端包括第一通信模块和第二通信模块，第二通信模块的通信距离大于第一通信模块的通信距离；其流程如图1所示，该方法包括以下步骤：

开始执行步骤101，服务端向第一终端的第二通信模块发送第一消息。

之后执行步骤102，判断：该第一终端的第二通信模块是否处于休眠状态。如果该第一终端的第二通信模块未处于休眠状态(即处于唤醒状态)，则进入步骤107；否则之后执行步骤103，服务端缓存该第一消息。

之后执行步骤104，第二终端通过本终端的第二通信模块与服务端通信时，将该第二终端通过本终端的第一通信模块检测到的周围其他终端的标识上报给服务端。

之后执行步骤105，服务端如果检测到第二终端上报的周围其他终端的标识中包括该第一终端的标识，则向该第二终端发送第二消息。

之后执行步骤106，响应于该第二消息，第二终端通过本终端的第一通信模块唤醒第一终端的第二通信模块。

之后执行步骤107，第一终端通过本终端的第二通信模块与服务端通信，接收该第一消息。

以上步骤101-107中，服务端指定第一终端上报数据，在第一终端的第二通信模块处于休眠状态的情况下，服务端通过接收各终端上报的周围其他终端标识和发送(可选地进行周期性的发送)第二消息，来与第一终端周边的第二终端建立通信，之后第二终端响应于该第二消息来唤醒第一终端的第二通信模块，第一终端通过该第二通信模块与服务器建立通信，实现该指定的第一终端数据的上报。

因为物流器具通常处于堆叠的集中存放状态，在一堆物流器具中只要有一个物流器具能够通过所设置的终端与服务端通信，就可以通过该物流器具所设置的终端唤醒目标物流器具的终端，进而实现该目标物流器具所设置的终端与服务端的通信，即完成数据上报工作。

图4的流程图为上述步骤106的一个实施例，该步骤106进一步包括“步骤401-408”，该实施例具体为：开始执行步骤401，第二终端通过本终端的第一通信模块在约定频点发送约定的标识编码。之后执行步骤402：第一终端在约定频点检测无线信号的能量值。之后执行步骤403，判断：检测到的能量值是否超过预设阈值；如果超过预设阈值，则第一终端的第二单元保持休眠状态，并返回步骤402继续检测，否则之后执行步骤404，唤醒休眠中的第一终端的第二单元。之后执行步骤405，该第二单元在预设时间段内接收无线信号并检测收到的无线信号中的标识编码。之后执行步骤406，判断：接收到的无线信号中是否存在约定的标识编码。如果存在约定的标识编码，则执行步骤407，唤醒该第一终端的第二通信模块；否则执行步骤408，第一终端的第二单元进入休眠状态，且第一终端的第二通信模块保持休眠状态。

可选地，上述步骤402的检测可以是周期性进行的，不过周期一般取得比较短，短到可以保证通信的及时性，也就是可以在需要的时候可以及时唤醒整个终端。

上述步骤401-408中涉及的该预设阈值可以根据情况进行设置的，可选地，该预设阈值设置为-85db。具体的，该预设阈值决定了第二单元的唤醒的范围，为了节约功耗以及无线电管理部门的管制，发送功率不能无限的增大，例如：一般中国国内定义为17db，考虑到无线信号传输的衰减(一般可视距离下传输1000米后会衰减到-95db左右)和其他环境因素干扰，我们把预设阈值设置为高于-95db的值，例如-85db，-80db等等。

上述步骤401-408中涉及的该预设时间段的大小可以根据情况进行设置的，可选地，该预设时间段可以是100ms；可选地，该预设时间段可以是90ms，等等。

上述步骤401-408中涉及的该约定频点是根据第一通信模块的类型进行设置的，例如，如果第一通信模块是sub-1ghz模块，则该约定频点可以是315mhz、433mhz、868mhz或915mhz等。

上述步骤401-408中涉及的该标识编码的设定方式是多种多样的，可选地，设定为终端的唯一标识，其中不同终端的唯一标识是不同的；可选地，设定为终端所属用户的标识，其中每一个用户拥有一个或多个终端。

上述步骤401-408中涉及的该标识编码可以但不限于是无线局域网标识码。在一个实施例中，该标识编码为无线局域网标识码，周边终端被唤醒后会在100ms时间内对该标识编码做判断，如果是约定的无线局域网标识码，终端会继续工作，接收后续的数据，否则认为是干扰信号，终端不再进行后续工作，转为休眠状态。

可选地，本说明书涉及的第一通信模块是微功率无线通信模块，第一通信模块优选地是具有穿透能力强和低功耗的特点的无线通信模块。

本说明书涉及的第一通信模块的种类是多种多样的，可选地，第一通信模块是sub-1ghz模块；可选地，第一通信模块是蓝牙模块；可选地，第一通信模块是zigbee模块；可选地，第一通信模块是wifi模块。

可选地，该第一通信模块进一步包括第一单元和第二单元；第一单元在约定频点检测无线信号的能量值，如果检测到的能量值超过预设阈值，则唤醒休眠中的第一通信模块的第二单元。

本说明书涉及的第二通信模块是远程的通信模块(通常通信距离远大于第一通信模块)，用于负责数据的传输，处理该终端和服务端的逻辑；可选地，第二通信模块可以是基于移动通信网络的模块，该移动通信网络可以是2g、3g、4g、5g等能够实现远程通信的通信网络。

本说明书涉及的终端可以安装在物流器具(如可循环物流器具)中，多个终端通过各自的第一通信模块和第二通信模块与服务端形成一个无线通信网络系统，进而实现多个终端的唤醒工作和各物流器具的资产盘点工作。

可选地，本说明书涉及的终端可以是通过可拆卸的方式安装在环物流器具中，以便终端发生故障时，及时更换和维修。

图2是本说明书涉及的终端结构图的一个实施例。

可选地，本说明书涉及的终端还包括定位模块，定位模块可以是但不限是rfid模块，用于终端的近场通讯；具体的，该近场通讯依靠安装在附近的基站进行近距离通讯，基站的覆盖范围即为定位的精度范围。

可选地，该rfid模块可以是无源rfid模块或有源rfid模块，通信距离小于一定的范围(例如，100米)，实现物流器具资产的盘点，场内场外(或室内室外)的位置精确控制。

可选地，本说明书涉及的终端是一种智能终端，还包括一个或多个传感器，用于检测该可循环物流器具的状态。

该传感器的种类是多种多样的，可选地，该传感器包括温度传感器，湿度传感器，加速度传感器，陀螺仪，卫星定位装置，开关器件等。

本申请的第二实施方式涉及一种物流器具的数据上报系统，每个该物流器具中分别设置有一个终端，每个该终端包括第一通信模块和第二通信模块，该第二通信模块的通信距离大于该第一通信模块的通信距离；该物流器具的数据上报系统包括至少第一终端、第二终端和服务端。

具体的：

该服务端，用于向该第一终端的第二通信模块发送第一消息时，如果该第一终端的第二通信模块处于休眠状态，则缓存该第一消息，以及如果检测到该第二终端上报的周围其他终端的标识中包括该第一终端的标识，则向该第二终端发送第二消息。

该第一终端，用于通过本终端的第二通信模块与该服务端通信以接收该第一消息。

可选地，该第一终端还用于在约定频点检测无线信号的能量值，如果检测到的能量值超过预设阈值，则唤醒休眠中的该第一终端的第二单元，该第二单元用于在预设时间段内接收无线信号并检测收到的无线信号中是否存在该约定的标识编码，如果检测到该约定的标识编码则唤醒该第一终端的第二通信模块。

该第二终端，用于通过本终端的第二通信模块与该服务端通信时，将该第二终端通过本终端的第一通信模块检测到的周围其他终端的标识上报给该服务端，以及，响应于该第二消息，该第二终端通过本终端的第一通信模块唤醒该第一终端的第二通信模块。

可选地，该第二终端还用于通过本终端的第一通信模块在约定频点发送约定的标识编码。

图3为本申请第二实施方式的物流器具的数据上报系统的一个实施例。

第一实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，第一实施方式中的技术细节可以应用于本实施方式，本实施方式中的技术细节也可以应用于第一实施方式。

需要说明的是，本说明书中涉及的可循环物流器具是物流器具的一个具体实施例。

需要说明的是，在本专利的申请文件中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利的申请文件中，如果提到根据某要素执行某行为，则是指至少根据该要素执行该行为的意思，其中包括了两种情况：仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。多个、多次、多种等表达包括2个、2次、2种以及2个以上、2次以上、2种以上。

在本申请提及的所有文献都被认为是整体性地包括在本申请的公开内容中，以便在必要时可以作为修改的依据。此外应理解，以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并非用于限定本说明书的保护范围。凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例的保护范围之内。