技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于集裝箱管控的WSID標(biāo)簽裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的集裝箱自動(dòng)識(shí)別技術(shù)主要有采用條形碼的“可視技術(shù)”和RFID電子標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)等，在實(shí)際應(yīng)用中，采用條形碼的“可視技術(shù)”在工作的時(shí)候需要借助掃描儀，掃描儀在人的指導(dǎo)下工作，只能接收掃描儀探頭視野范圍內(nèi)的條形碼，一次一個(gè)，每次讀取數(shù)量少。此外，條形碼如果被劃破，污染或是脫落，或者大雨大霧等惡劣天氣，掃描儀就無(wú)法辨認(rèn)目標(biāo)。掃描儀只能識(shí)別生產(chǎn)者和產(chǎn)品的ID號(hào)，并不能識(shí)別產(chǎn)品的具體內(nèi)容。而且，在大多數(shù)情況下，集裝箱只使用噴涂的數(shù)碼，掃描儀辨識(shí)常常會(huì)發(fā)生誤讀。為了避免這樣的現(xiàn)象，又經(jīng)常使用人工輸入數(shù)碼進(jìn)入計(jì)算機(jī)的方法。這種方法不但識(shí)別效率低，而且也會(huì)出現(xiàn)輸入錯(cuò)誤。

RFID電子標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)，雖然有識(shí)別標(biāo)簽的識(shí)別距離和正確識(shí)別率較數(shù)碼和條形碼方面的優(yōu)越，但卻無(wú)法滿足現(xiàn)代集裝箱管理需要。首先，無(wú)源RFID標(biāo)簽的識(shí)別距離就目前能夠做到的相當(dāng)有限，最長(zhǎng)也只有10米左右，而且使用時(shí)對(duì)人體有一定的危害。有源RFID標(biāo)簽識(shí)別距離要較無(wú)源射頻標(biāo)簽長(zhǎng)，在一定的無(wú)線通信功率范圍內(nèi)對(duì)人體沒(méi)有危害，但目前除了后面介紹的我們自行研制的WSID標(biāo)簽外，已有的RFID標(biāo)簽從原理上能夠做到的識(shí)別距離和通信、組網(wǎng)方法遠(yuǎn)不能滿足對(duì)集裝箱的監(jiān)測(cè)、定位、跟蹤以及優(yōu)化調(diào)度的需求。此外，集裝箱運(yùn)輸安全也應(yīng)包括貨物安全（防掉包、防偷竊）和恐怖活動(dòng)。物流欺詐偷盜和貨物轉(zhuǎn)移的犯罪活動(dòng)大部分都發(fā)生在集裝箱載體上。而目前已有的RFID的技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足于運(yùn)輸安全的需要。再次，系統(tǒng)成本較高，主要表現(xiàn)在讀寫(xiě)器上，特別是在需要增加監(jiān)控的覆蓋范圍而增加讀寫(xiě)器的數(shù)量時(shí)更是如此，而且讀寫(xiě)器的組網(wǎng)目前尚未完全形成一個(gè)共認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

實(shí)用新型目的：本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，并融合了智能傳感器技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)和嵌入式計(jì)算技術(shù)的用于集裝箱管控的WSID標(biāo)簽裝置。

技術(shù)方案：本實(shí)用新型所述的用于集裝箱管控的WSID標(biāo)簽裝置，包括微處理器單元、無(wú)線通信單元、加速度傳感器單元和電源管理單元，所述電源管理單元包括太陽(yáng)能板、鋰電池充電控制子單元、鋰電池組和電壓轉(zhuǎn)換子單元；所述微處理器單元由AVR系列微處理器芯片和JTAG調(diào)試接口子單元組成；所述無(wú)線通信單元由射頻芯片和天線組成，采用射頻芯片CC1000或CC1020作為處理芯片，所述微處理器單元采用SPI總線與無(wú)線通信單元的數(shù)據(jù)接口相連；所述加速度傳感器單元為高精度三軸加速度傳感器，通過(guò)I²C總線與所述微處理器單元相連，并將震動(dòng)信號(hào)量輸入微處理器單元進(jìn)行換算、解析、校驗(yàn)、存儲(chǔ)和傳輸。

所述鋰電池充電控制子單元由鋰電池充電管理芯片、晶體管或MOSFET管、充電狀態(tài)指示燈以及外圍電路組成；所述鋰電池充電管理芯片通過(guò)肖特基勢(shì)壘整流器與太陽(yáng)能板相連，將太陽(yáng)能板輸出的直流電壓通過(guò)自適應(yīng)可調(diào)充電電路給鋰電池組充電，并且對(duì)鋰電池組溫度進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，對(duì)充電電路進(jìn)行必要的保護(hù)和調(diào)節(jié)；鋰電池組輸出端與電壓轉(zhuǎn)換子單元輸入端相連，并通過(guò)升、降壓芯片或穩(wěn)壓管及相應(yīng)外圍電路將電壓轉(zhuǎn)換子單元輸出端電壓進(jìn)行等級(jí)變換，為微處理器單元及其他設(shè)備的運(yùn)行提供所需的供電電壓等級(jí)。

所述加速度傳感器上設(shè)有敏感元件，通過(guò)壓電效應(yīng)將被測(cè)點(diǎn)的三軸方向加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，并經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路改善信噪比，以及進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)，最后送入AVR微處理器，AVR微處理器再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)并發(fā)送給無(wú)線通信單元。

有益效果：本實(shí)用新型通過(guò)高精度三軸加速傳感器監(jiān)控集裝箱，當(dāng)集裝箱有如盜竊等信息時(shí)，WSID標(biāo)簽裝置將信息通過(guò)433MHz無(wú)線頻段發(fā)送給本地終端，并將集裝箱信息與調(diào)度表進(jìn)行對(duì)比，如果該集裝箱不在調(diào)度表內(nèi)，則發(fā)出圖像聲音等報(bào)警信號(hào)，通知管理員；本實(shí)用新型滿足了監(jiān)測(cè)、定位、跟蹤、優(yōu)化調(diào)度及運(yùn)輸安全的需求；提高了集裝箱管控的生產(chǎn)運(yùn)輸效率，實(shí)現(xiàn)了“無(wú)縫銜式”實(shí)時(shí)作業(yè)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型WSID標(biāo)簽裝置節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本實(shí)用新型處理器單元和無(wú)線通信單元電路圖。

圖3是本實(shí)用新型加速度傳感器電路圖。

圖4是本實(shí)用新型電源管理單元電路圖。

具體實(shí)施方式