一种可感知使用状态的智能托盘制造技术

一种可感知使用状态的智能托盘，包括面板、底板和固定连接在面板和底板之间的若干脚墩，所述若干脚墩中位于中间部位的中央脚墩上部设有凹槽，所述凹槽中设有智能模块，所述智能模块包括微处理器、存储器、RFID模块、移动通讯模块、电源管理模块以及外部数据接口和外部时钟模块，所述存储器、RFID模块、移动通讯模块、电源管理模块以及外部数据接口和外部时钟模块分别与微处理器连接。能够实现托盘的编码管理以及物流过程追踪以及托盘当前位置的确定，并能判断托盘当前使用状态，能够准确高效地规划托盘的回收和调度，有利于实现开放性的托盘循环使用。

An Intelligent Pallet with Perceptible Service State

【技术实现步骤摘要】
一种可感知使用状态的智能托盘
本技术涉及仓储物流载具领域，具体涉及一种可感知并发送使用状态、位置、路线和环境等信息的智能托盘。
技术介绍
托盘是现代物流系统最基本的单元化平台装置，它将零散的货物集合成规格统一、标准一致的货物单元，便于装卸搬运、仓储管理和运输配送的机械化作业，是现代化物流产业中关键的基础设备，对于提高物流效率、降低成本具有重要作用。由于托盘的制造成本高、需求量特别巨大，木质托盘的生产还消耗森林资源，所以很自然地希望托盘能够在物流全过程中使用，能够多次循环使用。由此出现了托盘循环共用系统。托盘循环共用系统实现了高效的物流和资源的有效循环，能够在某一区域或全国范围内保障托盘的循环共用。其核心包括分布于区域或全国的实体网络、计算机信息网络、托盘资产池及专业的运营团队。托盘循环共用系统中应用了包括物品编码技术、RFID电子标签、GPS卫星定位系统、GIS地理信息系统、计算机信息管理系统等在内的多项技术。在托盘循环共用系统中流转的托盘，必须经过编码，才能进行管理。进一步的，新出现的“智能托盘”加入了RFID电子标签，通过人工读码或者读写器自动读码的方式，管理托盘的收发、出入库等操作。如果将托盘承载的货物的编码信息通过计算机信息管理系统与托盘编码进行绑定，那么还可以通过托盘编码管理来跟踪货物的物流过程。这就是所谓的物流过程可视化。还有的“智能托盘”加入了GPS卫星定位技术，这样能够获知托盘的位置和运输路径。托盘的使用和托盘循环共用系统的出现，将极大地提升物流效率，也从多个方面降低的物流需求方的物流成本，是物流产业发展进步的一个趋势和方向。从目前循环托盘的使用情况来看，由于托盘标准化，装载率与装卸效率，周转率，使用状态，回收管理等诸多问题，目前我国循环托盘的发展还在初期，还没有形成开放性的高效、精准型托盘循环共用体系。其中了解托盘的位置及使用状态是加强托盘回收管理以及提高托盘周转率、使用效率的关键因素。由一个完整的物流过程，可能经历较多的环节，持续时间也较长，只有及时掌握了托盘的位置信息，了解到托盘上是否还装有货物还是已经闲置，托盘运营方才能够根据这些信息准确高效地规划托盘的回收和调度。目前，现有技术通过安装RFID电子标签，在每一个物流节点通过读取标签信息来跟踪托盘在一定程度上可以解决了解托盘所处位置这个问题。但是如果因为作业不规范引起误操作和漏操作，或者托盘没有到达下一个物流节点，通过RFID电子标签的跟踪链条就可能中断，从而失去托盘信息。现有另一种技术手段，是在托盘上加装GPS，获知托盘的地理位置信息。但是如果托盘在室内，GPS可能也无法有效工作。而且GPS的能耗较大，对于托盘这样不便于频繁供能的装置来说，实用性不是很好。另一个关系到托盘的循环周转是否高效顺畅是否可及时回收管理的重要问题，是如何获知托盘现时的使用状态，如何判断托盘是否已经空置而可以回收。RFID电子标签可以帮助获知托盘是否已经进入物流目的地仓库，但无法了解托盘上货物是否卸载，无法识别托盘使用或空闲状态。为了获取托盘的状态信息，目前通常的做法是通过人工手段现场查看，其效率和准确性都受到影响。
技术实现思路
鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本技术提出一种可感知使用状态的智能托盘，包括面板、底板和固定连接在面板和底板之间的若干脚墩，所述若干脚墩中位于中间部位的中央脚墩上部设有凹槽，所述凹槽中设有智能模块，所述智能模块包括微处理器、存储器、RFID模块、移动通讯模块、电源管理模块以及外部数据接口和外部时钟模块，所述存储器、RFID模块、移动通讯模块、电源管理模块以及外部数据接口和外部时钟模块分别与微处理器连接。进一步地，可以理解，四个角上的脚墩内均可设置凹槽放置智能模块；但因为考虑平衡、配重问题，放置于中心处最好；或者也可以在中心和四角处均设置。优选地，所述移动通讯模块为LBS移动通讯模块，所述RFID模块包括内置收发一体的RFID芯片或者RFID读写器及RFID标签。RFID模块的信号发射半径设置为小于托盘长宽尺寸中较小的值的两倍，当RFID模块检测到在此范围内存在其他托盘的RFID信号时，即证明这些托盘均处于闲置可用状态。为了确保对散落放置的托盘是否空置状态的识别，也可以在智能模块中辅助增加压力传感器，在RFID模块信号发射设定范围外，如压力传感器未检测到承重时，认为托盘也处于闲置可用状态。优选地，还包括若干桥板，所述面板、桥板、脚墩和底板自上而下通过螺钉连接固定。优选地，所述智能模块通过注胶连接密封层固定在所述中央脚墩上的凹槽内。便于安装连接，同时保障模块的使用安全。优选地，一种可感知使用状态的智能托盘，其信息读取方法在于，将托盘编码、RFID芯片ID、微处理器芯片ID建立关联并存储于存储器内，通过RFID模块对托盘进行读码，读取的信息进入管理平台数据库，以更新托盘信息及进行相关统计工作。优选地，一种可感知使用状态的智能托盘，其闲置状态识别方法在于，通过RFID模块读取距离范围设定值之内的其它RFID信息，当在距离范围设定值之内读取到其它RFID信息时，判断托盘处于闲置状态。考虑到功耗因素，可在设定时间段如每日定时两次读取半径在某一个设定值之内的其他所有RFID信息。这个设定值最大值不超过托盘较短一边的长度的，相当于小于两个托盘的长边重合时水平放在一起中心点的距离。智能模块内置收发一体的RFID读写器。当然，专业技术人员可很容易地联想到利用一个RFID标签和一个RFID读写器实现本功能。以1000x1200mm的托盘为例，两个平放靠在一起的托盘的中心点的最小直线距离是1000mm。当空置的托盘被堆码整齐即叠放时，相邻的两个托盘的中心点的直线距离必然小于1000mm。对于托盘上的RFID收发一体的芯片，由于RFID模块都位于中央脚墩内，因此RFID模块的距离也必然小于1000mm。这样，其中一个托盘上的RFID模块就能够读到一同被叠放的邻近的其他托盘上的RFID信息，由此可以判断托盘处于空置状态。当相邻两个托盘上的RFID模块的距离超过1000mm时，任何一个托盘都不会读到其他托盘上的RFID信息，由此可以判断此时托盘是否处于带货状态。优选地，在设定时间段内所述RFID模块在设定的定时开启的时刻之后进行随机延时开启，并在开启后的设定时间段内多次顺序进行信号收发操作。当采用收发一体的RFID芯片时，由于芯片不能全双工工作（即不能同时开启收和发的功能），因此可能出现所有托盘内的RFID定时启动后都在搜索而不在发送信号的状况，这样将导致托盘无法读取到其他托盘上的RFID信息。对于这种情况的技术解决方案是，每一个托盘在定时开启的时刻到达后，不是立即开启，而进行一个随机的延时再开启，并在开启后的一段时间（可调节，如秒）内，多次顺序进行信号收发操作。优选地，一种可感知使用状态的智能托盘，其闲置状态识别方法在于，所述移动通讯模块每日定时采集托盘当前的位置信息，采集时间为每日RFID模块完成定时启动之后；并将各个托盘的位置信息和其读取到的其他托盘上的RFID信息，发送至远端服务器；服务器端通过算法模型，判断出托盘处于闲置状态，并计算出各个地点的闲置托盘数量。例如智能模块内置的移动通讯模块，通过LBS移动基站定位，每本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可感知使用状态的智能托盘，其特征在于，包括面板（1）、底板（2）和固定连接在面板（1）和底板（2）之间的若干脚墩（3），所述若干脚墩（3）中位于中间部位的中央脚墩（30）上部设有凹槽，所述凹槽中设有智能模块（5），所述智能模块（5）包括微处理器（51）、存储器（52）、RFID模块（53）、移动通讯模块（54）、电源管理模块（55）以及外部数据接口和外部时钟模块，所述存储器（52）、RFID模块（53）、移动通讯模块（54）、电源管理模块（55）以及外部数据接口和外部时钟模块分别与微处理器（51）连接。

【技术特征摘要】
1.一种可感知使用状态的智能托盘，其特征在于，包括面板（1）、底板（2）和固定连接在面板（1）和底板（2）之间的若干脚墩（3），所述若干脚墩（3）中位于中间部位的中央脚墩（30）上部设有凹槽，所述凹槽中设有智能模块（5），所述智能模块（5）包括微处理器（51）、存储器（52）、RFID模块（53）、移动通讯模块（54）、电源管理模块（55）以及外部数据接口和外部时钟模块，所述存储器（52）、RFID模块（53）、移动通讯模块（54）、电源管理模块（55）以及外部数据接口和外部时钟模块分别与微处理器（51）连接。2.根据权利要求1所述的一种可感知使用状态的智能托盘，其特征在于，所述移动通讯模块（54）为LBS移...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢胜男，何蜀宁，
申请(专利权)人：中包物联网科技天津有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12