一種基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖及其加解鎖方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖，包括微處理器、加解鎖單元、通信單元、定位單元、監(jiān)測單元與固定單元；加解鎖單元為紅外傳輸模塊，用于對微處理器發(fā)送加鎖或解鎖指令改變集裝箱電子鎖的加鎖或解鎖狀態(tài)；通信單元用于實現(xiàn)集裝箱電子鎖與北斗通信衛(wèi)星之間的信號收發(fā)；定位單元為北斗二代定位模塊，其接收北斗定位導(dǎo)航衛(wèi)星的經(jīng)緯度信息對集裝箱電子鎖實現(xiàn)定位；監(jiān)測單元用于監(jiān)測集裝箱門的開關(guān)狀態(tài)；固定單元用于固定集裝箱電子鎖。本發(fā)明利用通過北斗通信衛(wèi)星實現(xiàn)傳輸實現(xiàn)全天候無盲區(qū)的實時通信，同時主動警報機制也為用戶提供了最大的實時性。本發(fā)明還公開了一種集裝箱電子鎖的加解鎖方法。
【專利說明】—種基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖及其加解鎖方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子鎖，尤其涉及一種基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖及其加解鎖方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，物流行業(yè)也越來越發(fā)達。集裝箱作為當(dāng)代國際散貨運輸?shù)闹饕d體，已經(jīng)成為全球一體化的象征，它極大地促進了各國之間貿(mào)易的發(fā)展，為世界各國經(jīng)濟的發(fā)展提供了便利的條件。在集裝箱運輸日益繁榮的同時，其安全性也引起了各方的關(guān)注。其主要體現(xiàn)在危險品運輸、冷藏貨物運輸、軍用物資運輸、集裝箱偷盜和集裝箱偷渡等方面。
[0003]現(xiàn)有利用機械鎖或普通電子鎖來實現(xiàn)對集裝箱開關(guān)門防盜和監(jiān)控的方式，在移動的過程中出現(xiàn)的突發(fā)情況無法做到實時的監(jiān)控，很可能還沒有達到預(yù)定的地點，鎖可能已經(jīng)被不適當(dāng)?shù)卮蜷_過，無法實時地了解到貨物的最新信息，存在著風(fēng)險。
[0004]而現(xiàn)在具有定位功能的電子鎖則基本上是以GPS+GPRS技術(shù)為基礎(chǔ)。GPS雖然技術(shù)成熟，但是由于屬于被動式接收系統(tǒng)，即GPS在使用時可以知道自己的位置，而無法將自己的位置報告給主管部門，所以需要額外的通信方式用來報告當(dāng)前的位置和狀態(tài)。而利用GPRS通信需要依賴于陸地基站，在海洋和邊遠山區(qū)存在信號盲區(qū)，無法利用GPRS來進行實時通訊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在信號盲區(qū)導(dǎo)致無法實施無死角地跟蹤及定位的缺陷，提出了一種基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖及其加解鎖方法。
[0006]本發(fā)明提出了一種基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖，包括:微處理器、加解鎖單元、通信單元、定位單元、監(jiān)測單元與固定單元；
[0007]所述加解鎖單元與所述微處理器連接，所述加解鎖單元為紅外傳輸模塊，用于對所述微處理器發(fā)送加鎖或解鎖指令改變所述集裝箱電子鎖的加鎖或解鎖狀態(tài)；
[0008]通信單元與所述微處理器連接，用于實現(xiàn)所述集裝箱電子鎖與北斗通信衛(wèi)星之間的信號收發(fā)；
[0009]定位單元為北斗二代定位模塊，其與所述微處理器連接，用于接收北斗定位導(dǎo)航衛(wèi)星的經(jīng)緯度信息對所述集裝箱電子鎖實現(xiàn)定位；
[0010]監(jiān)測單元與所述微處理器連接，其設(shè)置在所述集裝箱電子鎖的內(nèi)部，用于監(jiān)測集裝箱門的開關(guān)狀態(tài)；
[0011]所述固定單元，其用于固定所述集裝箱電子鎖。
[0012]本發(fā)明提出的基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖中，所述集裝箱電子鎖進一步設(shè)置有存儲單元；所述存儲單元與所述微處理器連接，用于存儲所述集裝箱電子鎖的加鎖或解鎖狀態(tài)、所述集裝箱門的開關(guān)狀態(tài)以及經(jīng)緯度信息。[0013]本發(fā)明提出的基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖中，所述監(jiān)測單元包括渦流傳感器與監(jiān)控接口，所述渦流傳感器生成與所述集裝箱之間距離相關(guān)的感應(yīng)電平，所述監(jiān)控接口監(jiān)測所述感應(yīng)電平來監(jiān)測所述集裝箱門的開關(guān)狀態(tài)。
[0014]本發(fā)明提出的基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖中，所述固定單元包括兩個通孔和兩條金屬片；所述通孔分別與所述集裝箱門上的金屬桿配合，所述集裝箱電子鎖通過所述通孔套設(shè)在所述金屬桿上；所述金屬桿嵌在所述兩條金屬片之間，所述金屬片通過螺栓與所述金屬桿固定。
[0015]本發(fā)明還提出了一種集裝箱電子鎖的加解鎖方法，包括如下步驟:
[0016]加鎖步驟:將所述集裝箱電子鎖設(shè)置在關(guān)閉的集裝箱上，所述加解鎖單元通過紅外傳輸方式上傳加鎖指令，所述微處理器接收所述加鎖指令并將所述集裝箱電子鎖的狀態(tài)設(shè)為加鎖狀態(tài)；
[0017]定位步驟:所述定位單元從所述北斗定位導(dǎo)航衛(wèi)星中獲取經(jīng)緯度信息，并傳輸至所述微處理器；
[0018]監(jiān)測步驟:所述監(jiān)測單元實時檢測所述集裝箱門的開關(guān)狀態(tài)；在加鎖狀態(tài)下，若所述監(jiān)測單元監(jiān)測到所述集裝箱被開啟，則所述微處理器通過所述通信單元將所述經(jīng)緯度信息發(fā)送至北斗通信衛(wèi)星中；
[0019]解鎖步驟:所述加解鎖單元上傳解鎖指令，所述微處理器接收所述解鎖指令并將所述集裝箱電子鎖的狀態(tài)設(shè)為解鎖狀態(tài)。
[0020]本發(fā)明提出的加解鎖方法中，所述加鎖步驟中，所述集裝箱電子鎖設(shè)置在所述集裝箱上后通過所述固定單元固定。
[0021]本發(fā)明提出的加解鎖方法中，所述定位步驟中進一步包括:當(dāng)所述通信單元接收到所述北斗通信衛(wèi)星發(fā)送的定位查詢信號時，所述微處理器從所述定位單元中獲取經(jīng)緯度信息，并通過所述通信單元發(fā)送至所述北斗通信衛(wèi)星中。
[0022]本發(fā)明提出的加解鎖方法中，所述定位步驟中，所述定位單元按照設(shè)定的時間間隔定時獲取經(jīng)緯度信息。
[0023]本發(fā)明提出的加解鎖方法中，所述定位步驟中，所述微處理器所述經(jīng)緯度信息、所述集裝箱門的開關(guān)狀態(tài)及所述加鎖或解鎖狀態(tài)存儲于所述存儲單元中。
[0024]本發(fā)明的有益效果包括如下方面:
[0025]1、本發(fā)明采用了北斗定位系統(tǒng)與北斗通信衛(wèi)星，向終端用戶提供實時雙向衛(wèi)星短報文通信功能(短報文通信功能覆蓋區(qū)域不受地面基站的限制，實現(xiàn)了全天候、無盲區(qū))。本發(fā)明集裝箱電子鎖能夠無盲區(qū)地追蹤集裝箱的位置，且能夠?qū)崟r監(jiān)測集裝箱門的開關(guān)狀態(tài)。
[0026]2、本發(fā)明使用了渦流傳感器來反映集裝箱門的開關(guān)狀態(tài)，渦流傳感器是非接觸式的，不用和集裝箱體直接接觸，減少觸碰的幾率，相應(yīng)地可以延長使用壽命。
[0027]3、本發(fā)發(fā)明采用了特殊的外形結(jié)構(gòu)，安裝方便，上端套在集裝箱門后金屬桿上，下端使用兩塊金屬片固定，結(jié)構(gòu)足夠牢固，防止在運輸途中下落。
[0028]4、本發(fā)明采用紅外傳遞加解鎖指令，紅外具有很強的方向性，不易被監(jiān)聽，同時支持?jǐn)?shù)據(jù)加密，具有很高的安全性?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明的基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖的結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖2是本發(fā)明的基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖設(shè)置方式的示意圖。
[0031]圖3是本發(fā)明采用的北斗報文數(shù)據(jù)幀格式。
[0032]圖4是本發(fā)明基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖加解鎖方法的流程圖。
[0033]圖5是一實施例中使用本發(fā)明的基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖的示意圖。
【具體實施方式】
[0034]結(jié)合以下具體實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明。實施本發(fā)明的過程、條件、實驗方法等，除以下專門提及的內(nèi)容之外，均為本領(lǐng)域的普遍知識和公知常識，本發(fā)明沒有特別限制內(nèi)容。
[0035]圖1顯示的是本發(fā)明的基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖的結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明集裝箱電子鎖包括微處理器1、加解鎖單元2、通信單元3、定位單元4與監(jiān)測單元5。其中，還進一步包括存儲單元6與固定單元7。
[0036]微處理器I采用的是飛思卡爾1.mx6,這是一款A(yù)RMCortex_M3CPU平臺的高性能32位處理器的MCU，其主頻高達48MHz，功耗極低。
[0037]加解鎖單元2是一個紅外模塊。該紅外模塊通過紅外鏈路將集裝箱電子鎖的加解鎖指令上傳給微處理器I。由于紅外傳輸具有很強的方向性，其傳輸?shù)膬?nèi)容不易被監(jiān)聽，具有保密性好的特點，同時紅外通信鏈路采用密文傳輸，配套的設(shè)備和手持機內(nèi)會有預(yù)先設(shè)置好的密鑰，所有的紅外鏈路數(shù)據(jù)包在傳輸之前先用密鑰進行加密操作，接收端在收到數(shù)據(jù)包之后再用密鑰來解密，增加了安全性，防止了在運輸過程中不法分子試圖使用相同頻段的手持機進行非法開鎖的企圖。
[0038]通信單元3為北斗一代通信模塊，其通過一個電平轉(zhuǎn)換模塊與微處理器I連接，電平轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)北斗一代通信模塊的電平與微處理器I的TTL電平的相互轉(zhuǎn)換。北斗一代通信模塊中設(shè)置有通信用天線31，該通信用天線31從集裝箱電子鎖內(nèi)探出。
[0039]定位單元4是北斗二代定位模塊。北斗二代定位模塊用于實時接收北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)送經(jīng)緯度信息。經(jīng)緯度信息包括BI頻點衛(wèi)星信號，經(jīng)緯度信息能夠反映該集裝箱電子鎖所在的地理位置。北斗二代定位模塊設(shè)置有定位用天線41，該定位用天線41從集裝箱電子鎖中外露。
[0040]監(jiān)測單元5包括渦流傳感器51與監(jiān)控接口 52。渦流傳感器51設(shè)置在集裝箱電子鎖內(nèi)部朝向集裝箱一面，且靠近天線的位置。當(dāng)設(shè)置好集裝箱電子鎖并關(guān)閉集裝箱門之后，渦流傳感器51和集裝箱頂部門梁的距離最近，其感應(yīng)電平最大。監(jiān)控接口 52實時監(jiān)控感應(yīng)電平。當(dāng)感應(yīng)電平減小，則表示渦流傳感器與集裝箱頂部門梁之間的距離增大，該集裝箱電子鎖可能已被取下，此時監(jiān)控接口 52觸發(fā)中斷，微處理器I在收到中斷信號后判斷該集裝箱被打開，其通過通信單元3向北斗通信衛(wèi)星發(fā)送警報，同時通過定位單元4獲取當(dāng)前時刻的經(jīng)緯度信息，該經(jīng)緯度信息隨警報同時發(fā)送至北斗通信衛(wèi)星。
[0041]存儲單元6與微處理器I連接，用于存儲微處理器I獲取的經(jīng)緯度信息、集裝箱門10的開光狀態(tài)及該集裝箱電子鎖的加鎖或解鎖狀態(tài)。本發(fā)明中的各單元均在5V電源下工作，該電源由供電模塊提供。[0042]固定單元7包括兩條金屬片72和兩個通孔71。集裝箱門10設(shè)置有左半邊門與右半邊門，每邊門都上都設(shè)有兩根金屬桿11。固定單元7的兩個通孔71的孔徑分別與金屬桿11直徑相配合。兩片金屬片72分別位于金屬桿11的前后兩側(cè)，兩片金屬片72上設(shè)有多個安裝孔73且安裝孔73的位置相互前后對應(yīng)。安裝時將金屬桿分別嵌于兩片金屬片72之間，將螺栓插入金屬桿11兩側(cè)的安裝孔73內(nèi)，然后用螺帽收緊固定。金屬片72也可以是彎曲的，金屬桿11設(shè)置于該彎曲部中，彎曲部的曲率與金屬桿11的輪廓配合。
[0043]以下通過一個實例對集裝箱電子鎖的安裝進行進一步闡述。
[0044]當(dāng)集裝箱門10關(guān)閉之后，將通孔71與金屬桿11對齊，從上方將集裝箱電子鎖套入金屬桿11中。并將金屬片72與金屬桿11對準(zhǔn)，利用螺栓安裝至安裝孔73內(nèi)將金屬桿11固定在兩片金屬片72之間，同時防止集裝箱電子鎖從金屬桿11上滑落。
[0045]圖3顯示的是本發(fā)明中定位單元4與北斗定位導(dǎo)航衛(wèi)星以及通信單元3與北斗通信衛(wèi)星之間傳輸?shù)谋倍穲笪臄?shù)據(jù)幀格式。查詢狀態(tài)報文A包括2字節(jié)的CRC校驗碼，2字節(jié)的報文類型聲明，I字節(jié)的待查詢設(shè)備數(shù)量，余下部分是待查詢設(shè)備的具體ID，該段長度有前段待查詢設(shè)備數(shù)量的值決定。配置報文B包括2字節(jié)的CRC校驗碼，2字節(jié)的報文類型聲明，2字節(jié)的數(shù)據(jù)段長度，4字節(jié)的設(shè)備ID號，2字節(jié)的長傳周期，決定裝置狀態(tài)上報的頻率。狀態(tài)報文C包括2字節(jié)的CRC校驗位，2字節(jié)的報文類型聲明，2字節(jié)的數(shù)據(jù)段長度，4字節(jié)的設(shè)備ID，2字節(jié)的上傳類型，0x00表示周期上傳，0x01表示主動查詢上傳，0x02表示異常上傳，0x03表示其他，6字節(jié)的上傳時間，包括年、月、日、時、分、秒的信息，I字節(jié)的經(jīng)緯度有效標(biāo)志位，10字節(jié)的經(jīng)緯度信息，2字節(jié)的鎖開關(guān)狀態(tài)。錯誤狀態(tài)報文D用來報告錯誤信息，包括2字節(jié)的CRC校驗位，2字節(jié)的類型聲明，2字節(jié)的數(shù)據(jù)段長度，4字節(jié)的設(shè)別ID號，I字節(jié)的錯誤類型。
[0046]圖4顯示的是集裝箱電子鎖的加解鎖方法，包括如下步驟:
[0047]步驟SI，加鎖步驟:將集裝箱電子鎖設(shè)置在打開的集裝箱半邊門上并通過固定單元7固定，關(guān)閉集裝箱門，加解鎖單元2上傳加鎖指令，微處理器I接收加鎖指令并將集裝箱電子鎖的狀態(tài)設(shè)為加鎖狀態(tài)；
[0048]步驟S2，定位步驟:定位單元4從北斗定位導(dǎo)航衛(wèi)星中獲取經(jīng)緯度信息，并傳輸至微處理器I ;
[0049]步驟S3，監(jiān)測步驟:監(jiān)測單元5實時檢測集裝箱門的開關(guān)狀態(tài)；在加鎖狀態(tài)下，若監(jiān)測單元5監(jiān)測到集裝箱被開啟，則微處理器I通過通信單元3將經(jīng)緯度信息發(fā)送至北斗通信衛(wèi)星中；
[0050]步驟S4，解鎖步驟:加解鎖單元2上傳解鎖指令，微處理器I接收解鎖指令并將集裝箱電子鎖的狀態(tài)設(shè)為解鎖狀態(tài)。
[0051]其中，當(dāng)通信單元3接收到北斗通信衛(wèi)星發(fā)送的定位查詢信號時，微處理器I通過定位單元4從北斗定位導(dǎo)航衛(wèi)星獲取經(jīng)緯度信息，并通過通信單元3發(fā)送至北斗通信衛(wèi)星中。定位單元4還可以按照設(shè)定的時間間隔來定時獲取經(jīng)緯度信息。微處理器I會實時將經(jīng)緯度信息與加鎖或解鎖狀態(tài)存儲于存儲單元6中，并且以一定時間頻率調(diào)用通信單元3將存儲單元6中的經(jīng)緯度信息與加鎖或解鎖狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳至北斗通信衛(wèi)星以通知用戶。
[0052]以下通過一實例對本發(fā)明集裝箱電子鎖的運行過程做進一步闡述。圖5給出了一實施例中使用本發(fā)明的基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖的結(jié)構(gòu)圖。[0053]1.安裝:
[0054]在集裝箱門打開時，將本發(fā)明集裝箱電子鎖安裝固定在集裝箱半邊門10后的兩根金屬桿11之間，與集裝箱箱頂齊平，并且將螺絲旋入安裝孔中將集裝箱電子鎖固定在集裝箱門10上。此時集裝箱電子鎖上的渦流傳感器51離集裝箱頂部門梁間距最小，此時渦流傳感器51的感應(yīng)電平達到最大值。
[0055]2.上鎖
[0056]用戶使用手持機通過紅外通信鏈路向微處理器I上傳加鎖指令，微處理器I將集裝箱電子鎖的狀體設(shè)為加鎖狀態(tài)。
[0057]3.集裝箱門開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控
[0058]在加鎖狀態(tài)下，微處理器I啟動中斷使能。由監(jiān)控接口 52實時監(jiān)測渦流傳感器51的感應(yīng)電平的變化。
[0059]4.集裝箱被非法打開，發(fā)送警報
[0060]在物流過程中，貨物丟失的情況時有發(fā)生。為此，本發(fā)明基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖提供異常報警功能。監(jiān)控接口 52實時地監(jiān)控感應(yīng)電平，當(dāng)檢測到感應(yīng)電平減小時，說明集裝箱門10被非法打開，此時監(jiān)控接口 52就會向微處理器I觸發(fā)一個中斷，在微處理器I的中斷處理程序中，微處理器I調(diào)用通信衛(wèi)星3將異常信息發(fā)送至北斗通信衛(wèi)星，北斗通信衛(wèi)星繼而將該異常信息反饋至地面的北斗管理平臺中。北斗管理平臺包括北斗指揮機及其連接的服務(wù)器，該服務(wù)器中已架設(shè)一個網(wǎng)站，用戶可通過該網(wǎng)站使用北斗通信衛(wèi)星實現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)。
[0061]5.集裝箱電子鎖以一定的時間間隔報告當(dāng)前位置和狀態(tài)信息:
[0062]在集裝箱門10沒有被非法打開的情況下，集裝箱電子鎖會以一定的時間間隔主動報告當(dāng)前所在的地理位置與電子鎖的狀態(tài)。例如，在微處理器I中啟動一個定時器，以一定的時間間隔觸發(fā)中斷，在該中斷處理函數(shù)中通過通信單元3向北斗通信衛(wèi)星報告當(dāng)前的地理位置和狀態(tài)。微處理器I操作定位單元4獲取當(dāng)前經(jīng)緯度位置報文，微處理器I對報文進行解析，將解析之后的經(jīng)緯度信息存儲在存儲單元6之中。微處理器I同時通過監(jiān)控接口 52讀取渦流傳感器51的電平值，通過電平值來判斷當(dāng)前開關(guān)狀態(tài)，也存儲在存儲單元6之中。當(dāng)過了一定的時間間隔之后，在中斷處理程序中將存儲單元6中保存的經(jīng)緯度位置信息和鎖開關(guān)狀態(tài)信息通過通信模塊3報告給北斗管理平臺，北斗管理平臺解析后將上述信息由基站的GSM網(wǎng)絡(luò)以短信的形式報告給貨主。
[0063]6.用戶主動查詢電子鎖的當(dāng)前位置和狀態(tài)信息
[0064]除了基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖以一定的時間間隔報告經(jīng)緯度信息與鎖的狀態(tài)之外，用戶也可以主動通過基站的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送查詢指令。與該基站相連的北斗指揮機就會通過北斗通信衛(wèi)星向集裝箱電子鎖發(fā)送該查詢指令。在微處理器I中創(chuàng)建一個進程，用來實時地對通信單元3進行監(jiān)聽，如果接收到北斗指揮機發(fā)來的查詢指令，微處理器I及時進行響應(yīng)，通過由通信單元3接收該查詢指令后進行解析，微處理器I通過定位單元2獲得最新的經(jīng)緯度信息并存儲在存儲單元6之中，通過渦流傳感器51的電平值判斷集裝箱門10的開關(guān)狀態(tài)并存儲在存儲單元6中。當(dāng)上述信息獲得之后，微處理器I通過通信模塊3將上述信息以北斗短報文的形式上報北斗管理平臺，該短報文中包含著經(jīng)緯度信息和集裝箱門10的開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)北斗管理平臺中北斗指揮機收到該北斗短報文之后，解析短報文將其中所含的信息以可讀的形式反饋給貨主。
[0065]7.到達目的地后解鎖
[0066]當(dāng)貨物達到目的地之后，接收方使用手持機對集裝箱電子鎖進行解鎖操作，然后卸下該集裝箱電子鎖。在進行解鎖操作之后，監(jiān)控接口 52就不會在向微處理器I發(fā)送中斷進行報警。接收單位鎖所使用的手持機預(yù)先設(shè)置好了密鑰，使用加密的報文傳輸解鎖指令，普通的紅外手持機是無法進行解鎖操作的，這樣就可以防止在運輸過程中使用其他紅外手持機開鎖的企圖。
[0067]本發(fā)明采用北斗短報文來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向通信，北斗的通信功能通過北斗通信衛(wèi)星來實現(xiàn)，擺脫了 GPRS / CDMA這樣的依賴陸地基站的缺點，可以實現(xiàn)全天候無盲區(qū)的實時通信；同時主動警報機制也為用戶提供了最大的實時性。綜上，本發(fā)明是一種靈活簡便、及時有效的電子鎖，能夠?qū)崟r獲得最新的位置和狀態(tài)報告，避免了傳統(tǒng)電子鎖無法實時報告位置狀態(tài)、存在通信盲區(qū)的缺點。
[0068]本發(fā)明的保護內(nèi)容不局限于以上實施例。在不背離發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的變化和優(yōu)點都被包括在本發(fā)明中，并且以所附的權(quán)利要求書為保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖，其特征在于，包括:微處理器(I)、加解鎖單元(2)、通信單元(3)、定位單元(4)、監(jiān)測單元(5)與固定單元(7)； 所述加解鎖單元(2)與所述微處理器(I)連接，所述加解鎖單元(2)為紅外傳輸模塊， 用于對所述微處理器(I)發(fā)送加鎖或解鎖指令改變所述集裝箱電子鎖的加鎖或解鎖狀態(tài)； 通信單元(3)與所述微處理器(I)連接，用于實現(xiàn)所述集裝箱電子鎖與北斗通信衛(wèi)星之間的信號收發(fā)； 定位單元(4)為北斗二代定位模塊，其與所述微處理器(I)連接，用于接收北斗定位導(dǎo)航衛(wèi)星的經(jīng)緯度信息對所述集裝箱電子鎖實現(xiàn)定位； 監(jiān)測單元(5)與所述微處理器(I)連接，其設(shè)置在所述集裝箱電子鎖的內(nèi)部，用于監(jiān)測集裝箱門的開關(guān)狀態(tài)； 所述固定單元(7)，其用于固定所述集裝箱電子鎖。
2.如權(quán)利要求1所述的基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖，其特征在于，所述集裝箱電子鎖進一步設(shè)置有存儲單元(6);所述存儲單元(6)與所述微處理器(I)連接，用于存儲所述集裝箱電子鎖的 加鎖或解鎖狀態(tài)、所述集裝箱門的開關(guān)狀態(tài)以及經(jīng)緯度信息。
3.如權(quán)利要求1所述的基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖，其特征在于，所述監(jiān)測單元(5)包括渦流傳感器(51)與監(jiān)控接口(52)，所述渦流傳感器(51)生成與所述集裝箱之間距離相關(guān)的感應(yīng)電平，所述監(jiān)控接口(52)監(jiān)測所述感應(yīng)電平來監(jiān)測所述集裝箱門的開關(guān)狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于北斗定位通信的集裝箱電子鎖，其特征在于，所述固定單元⑵包括兩個通孔(71)和兩條金屬片(72);所述通孔(71)分別與所述集裝箱門上的金屬桿配合，所述集裝箱電子鎖通過所述通孔(71)套設(shè)在所述金屬桿上；所述金屬桿嵌在所述兩條金屬片(72)之間，所述金屬片(72)通過螺栓與所述金屬桿固定。
5.如權(quán)利要求1-4之任一項所述的集裝箱電子鎖的加解鎖方法，其特征在于，包括如下步驟: 加鎖步驟:將所述集裝箱電子鎖設(shè)置在關(guān)閉的集裝箱上，所述加解鎖單元(2)通過紅外傳輸方式上傳加鎖指令，所述微處理器(I)接收所述加鎖指令并將所述集裝箱電子鎖的狀態(tài)設(shè)為加鎖狀態(tài)； 定位步驟:所述定位單元(4)從所述北斗定位導(dǎo)航衛(wèi)星中獲取經(jīng)緯度信息，并傳輸至所述微處理器(I); 監(jiān)測步驟:所述監(jiān)測單元(5)實時檢測所述集裝箱門的開關(guān)狀態(tài)；在加鎖狀態(tài)下，若所述監(jiān)測單元(5)監(jiān)測到所述集裝箱被開啟，則所述微處理器(I)通過所述通信單元(3)將所述經(jīng)緯度信息發(fā)送至北斗通信衛(wèi)星中； 解鎖步驟:所述加解鎖單元(2)上傳解鎖指令，所述微處理器(I)接收所述解鎖指令并將所述集裝箱電子鎖的狀態(tài)設(shè)為解鎖狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的加解鎖方法，其特征在于，所述加鎖步驟中，所述集裝箱電子鎖設(shè)置在所述集裝箱上后通過所述固定單元(7)固定。
7.如權(quán)利要求5所述的加解鎖方法，其特征在于，所述定位步驟中進一步包括:當(dāng)所述通信單元(3)接收到所述北斗通信衛(wèi)星發(fā)送的定位查詢信號時，所述微處理器(I)從所述定位單元(4)中獲取經(jīng)緯度信息，并通過所述通信單元(3)發(fā)送至所述北斗通信衛(wèi)星中。
8.如權(quán)利要求5所述的加解鎖方法，其特征在于，所述定位步驟中，所述定位單元(4)按照設(shè)定的時間間隔定時獲取經(jīng)緯度信息。
9.如權(quán)利要求5所述的加解鎖方法，其特征在于，所述定位步驟中，所述微處理器(I)所述經(jīng)緯度信息 、所述集裝箱門的開關(guān)狀態(tài)及所述加鎖或解鎖狀態(tài)存儲于所述存儲單元(6)中。
【文檔編號】G07C9/00GK103942860SQ201410097713
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】邱崧, 鄭正奇, 黃宸懿, 李慶利, 李外云, 包起帆 申請人:華東師范大學(xué)