一种智能箱包及控制装置的制作方法

1.本发明涉及智能箱包，尤其涉及利用无线感知技术实现物品自动检测和物品完备性提醒的智能箱包。


背景技术：

2.箱包是人们日常生活和工作中必不可少的日用品，如学生的书包、上班族的背包、摄影师的摄影背包、女士的小挎包、出差或旅游时使用的旅行箱、专业人士的工具箱等等。这些日常使用的箱包中，总有一些重要物品是用户特别特别关注的，丢失或遗忘会对用户带来极大困扰和不便，如书包中的今日需要使用的课本；背包中的钱包、钥匙、工卡等；摄影包中的相机、镜头和配件；随身小包中的身份证件、钱包、钥匙等；工具箱中的各种工具和配件。这些重要物品通过用户人工检视和确认很麻烦，而且容易造成疏漏，如果能够采用科技手段提供自动检查功能则能给用户生活和工作带来很大便利。
3.中国专利201811623183.7提出一种智能箱包及物品识别方法，物品识别模块根据预设的关注物品信息对箱包内物品进行识别，确定箱包内是否包含关注物品，并根据识别结果进行报警处理。其中物品识别采用的是光谱分析或图像识别方法，这在实际应用时有明显缺陷：预先需要提供关注物品的图像或光谱特征信息，用户使用前的准备工作比较繁琐；物品识别模块需要具备图像识别或光谱分析计算能力，而这些计算是相当消耗处理器资源的，对箱包内电池供电的智能模块的成本、续航能力都是不利因素；该发明没有提及对箱包内物品进行识别的时机，实际上按照该发明方案很难设计合适的识别时机，因为当箱包关闭时，因处于黑暗环境，准确的图像识别很难实现，例如一张身份证和一张类似大小的门禁卡在黑暗环境中很难通过图像区分，而当箱包打开时，正是用户可能拿出其中物品的时候，此时识别物品往往造成误报，不仅没有给用户带来便利，反而会造成很多困扰；即便是在光线良好的情况下通过摄影图像识别物品，也有一个难以克服的障碍，即箱包内的物品往往是相互重叠放置的，无论从哪个角度拍摄都不可避免会相互遮挡，几乎不可能通过拍摄图像同时识别出多个随机重叠放置的物品。
4.本发明提出一种智能箱包，通过成熟的电子标签技术实现物品检测，能够根据使用场景预设物品监测模式和工作参数，通过自学习建立监测清单，由时间窗和箱包开关状态变化自动触发物品监测，在检测到物品缺失时向用户发出警示信息。应用本发明，同样的智能箱包可通过设置实现不同的物品检测方案和策略，适应不同的应用场景，为用户生活带来极大便利。


技术实现要素：

5.本发明提出一种智能箱包，包括无线感知单元和通信单元，其中无线感知单元能够按照不同的配置模式和参数采用不同的检测触发和结果比较策略感知周边电子标签、读取其身份识别id并做逻辑处理，同时反馈电子标签读取和处理结果；通信单元负责连接用户智能终端，并与之交互业务数据，其中包括向用户智能终端反馈电子标签读取和处理结
果。
6.上述无线感知单元的配置模式包括通用模式和定制模式；配置为通用模式时，所述智能箱包在触发条件满足时触发无线感知单元对电子标签的感知，通过比较前后两次感知结果来判断箱包内物品的增减，所述配置参数包括检测时间窗，所述智能箱包在检测时间窗内才进一步判断触发条件是否满足；配置为定制模式时，所述智能箱包首先建立物品检测清单，然后在触发条件满足时触发无线感知单元对电子标签的感知，将感知结果与所述物品检测清单比较来判断箱包内物品的增减，所述配置参数包括电子标签检测清单建立方式、清单是否随时间周期变化、周期变化清单的变化规律和周期、自学习时间段、检测时间窗。
7.上述电子标签是一种基于短距离无线技术制成的有源或无源可读写标签，内含唯一的身份标识id，所述短距离无线技术包括rfid技术、蓝牙技术、uwb技术、zigbee技术；所述标签可采用粘贴、挂扣或嵌入方式附着在所述智能箱包内的物品上。
8.上述智能箱包进一步包括警示单元，包括声音驱动电路、led灯组驱动电路、震动马达驱动电路其中的一种或几种组合，可通过声音、闪烁的led灯、震动马达等方式输出警示信息，提醒用户箱包内物品检查结果；所述无线传感单元反馈电子标签读取和处理结果包括向警示单元输出警示信息。
9.上述智能箱包进一步包括一个箱包开关状态监测单元，其中包括一个或多个开关状态监测传感器，能够实时感知箱包打开和关闭的动作，所述开关监测传感器包括光敏传感器和/或微动开关；所述触发无线感知单元的触发条件包括箱包的开、关状态变化。
10.上述触发无线感知单元的触发条件来自所述智能箱包上的功能按钮或用户智能终端下发的指令。
11.上述无线感知单元包括内部存储器，所述物品检测清单在该存储器中保存为一张电子标签列表3或若干张子表，该列表3或子表由用户智能终端下发或由所述智能箱包根据所述配置参数通过自学习获得。
12.上述智能箱包在配置为通用模式后，首次对电子标签的感知结果保存为列表1，之后每次感知结果都和列表1比较，将新增项添加进列表1，有缺失项时输出警示信息；所述智能箱包配置为定制模式并建立物品检测清单后，每次获得电子标签的感知结果，都将结果与列表3或相应子表比较，如有增加项或缺失项，则输出警示信息，同时上报用户智能终端，之后根据用户智能终端反馈信息决定是否在列表3或相应子表中添加增加项或删除缺失项。
13.本发明还提出一种智能箱包控制装置，包括处理器、存储器、无线感知单元和通信单元，以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的可执行指令，所述可执行指令被所述处理器执行时实现上述智能箱包的所有功能。
14.本发明综合利用传感技术、通信技术和计算机技术，实现普通箱包的智能化升级。应用本发明能够根据使用场景预设物品监测模式和工作参数，通过自学习建立监测清单，由时间窗和箱包开关状态变化自动触发物品监测，在检测到物品缺失时向用户发出警示信息。应用本发明，同样的智能箱包可通过设置实现不同的物品检测方案和策略，实现一包多用，为用户生活带来极大便利。本发明涉及的智能箱包按低功耗策略设计，也可通过硬件开关或无线遥控方式彻底关闭其中的电子装置，适应各种特殊应用场景。
15.结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
16.为了清晰地说明本发明的技术方案和实施例，下面简要介绍说明书所涉及的附图。需要说明的是，所述附图主要目的是用来说明本发明装置各组成部分相互连接的关系、结构特征和由此带来的优势，并非按照装置的实际尺寸等比例缩放绘制。显然，所述附图仅涉及有限的实施例，不能理解为对本发明的限制，本领域技术人员根据这些附图很容易通过形式上的变化获得新的实施例。
17.图1是本发明一个实施例的功能框图；
18.图2是本发明实施例的工作流程图；
19.图3是本发明实施例中电子标签列表的检测处理流程；
20.图4是本发明另一个实施例的外观结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。
22.本发明提出一种智能箱包，图1是其功能框图，所述智能箱包包括无线感知单元和通信单元。其中，无线感知单元能够通过无线方式感知周边的电子标签，读取其中的身份id；无线感知单元进一步包括内部存储器和处理器模块，前者可保存读取的电子标签身份id，后者负责处理电子标签读取结果并通过通信单元连接用户智能终端，交互业务数据。
23.上述电子标签是一种基于短距离无线技术制成的有源或无源可读写标签，内含唯一的身份标识id，所述短距离无线技术包括rfid技术、蓝牙技术、uwb技术、zigbee技术等等。所述标签可采用粘贴、挂扣或嵌入方式附着在目标物品上。对于箱包中的重要物品，可预先在上面粘贴、挂扣或嵌入电子标签，实现箱包对物品的智能管理。
24.上述通信单元通过无线信号连接用户智能终端，包括wifi信号、蓝牙信号、uwb信号、广域移动通信网络信号的一种或几种组合。
25.上述智能箱包进一步包括箱包开关监测单元和警示单元。箱包开关监测单元包括一个或多个开关状态监测传感器，能够实时感知箱包打开和关闭的动作，所述开关监测传感器包括光敏传感器和/或微动开关。警示单元包括声音驱动电路、led灯组驱动电路、震动马达驱动电路其中的一种或几种组合，可通过声音、闪烁的led灯、震动马达等方式输出警示信息，提醒用户箱包内重要物品检查结果。
26.图2给出了智能箱包自动检测物品并提醒用户的工作流程。首先，用户智能终端通过智能箱包的通信单元向智能箱包无线感知单元发送检测模式设置指令，设置无线感知单元随后的物品检测模式。之后，无线感知单元根据不同的检测模式，选择不同的检测触发和结果比较策略。详述如下：
27.如果设置的是通用模式，智能箱包则通过监测箱包的开、关状态变化触发无线感知单元对电子标签的感知，并保存感知结果作为标签列表1，此结果同时上报给用户智能终端，后者可根据预先录入的绑定关系确定箱包内物品；继续监测箱包开、关状态变化，触发电子标签检测，检测结果作为标签列表2，比较标签列表2和标签列表1，如有新增电子标签
则在列表1中增加此电子标签，同时向用户智能终端上报新增项，如有缺失的电子标签则通过警示单元输出警示信息，同时向用户智能终端上报缺失项，提醒用户箱包内可能遗漏了重要物品。图3给出了电子标签列表1和2的检测处理流程。所述箱包开关状态触发电子标签检测是指智能箱包的开关监测单元检测到箱包由打开状态变成关闭状态时发出检测使能信号，触发无线感知单元检测周边电子标签。
28.如果设置的是定制模式，智能箱包则首先需要在无线感知单元中建立电子标签检测清单，在其内部存储器中保存为电子标签列表3。此电子标签列表3可以是不随日期变化的，也可以是随日期周期变化的，后一种情况下列表3由一组子表构成。所述电子标签检测清单由用户智能终端下发或者通过自学习方式建立。随后智能箱包在满足触发条件时触发无线感知单元检测周边电子标签，并将结果与列表3或其中对应的子表比较，判断电子标签是否有增减，如有则上报用户智能终端，并等待其反馈信息，然后根据反馈信息决定是否将新增项添加到列表3中，或者将缺失项从列表3中移除；在上报用户智能终端的同时，智能箱包通过警示单元输出新增或缺失警示信息提醒用户。
29.上述用户智能终端向智能箱包下发的检测模式设置指令还带有控制参数。设置为通用检测模式时，控制参数包括附带的检测时间窗，即智能箱包在检测时间窗内才启动箱包开关状态检测，并根据检测结果触发电子标签检测和比较。设置为定制模式时，控制参数包括电子标签检测清单建立方式、清单是否随时间周期变化、周期变化清单的变化规律和周期、自学习时间段、检测时间窗等。
30.以下用一个智能书包实施例来进一步说明本发明的构思，该实施例如图4所示，包括无线感知单元、通信单元、书包开关监测单元和警示单元的智能装置的主体部分安装在书包s1内部，其正面上部装配有警示单元的输出模块s2，其中包括led灯组s3。在启用智能书包前，用户智能终端通过智能书包的通信单元与无线感知单元建立无线连接，向其发送检测模式设置指令，其中带有控制参数：定制检测模式；通过自学习建立检测清单；清单包括5个子清单，分别对应周一至周五，每周重复；自学习阶段为完成设置后一周内；检测时间窗为周一至周五每天上午7:00-7:40。在此后的一周的周一至周五上午设定时间智能书包通过自学习建立周一至周五分别对应的检测子清单，在内部存储器中保存5张对应的电子标签列表3的子表3-1至3-5。例如周一上午7:00智能书包的无线感知单元定时启动，同时检查书包开、关状态，如果是打开状态，则等待其状态变为关闭时触发无线感知单元检测周边电子标签；如果是关闭状态，则直接检测周边电子标签；将检测结果记录为电子标签列表3的子表3-1；之后在7:00-7:40之间，如果监测到书包有再次打开、关闭的状态变化，则再次检测周边电子标签，将电子标签列表3的子表3-1中的内容更新为本次检测结果。完成自学习后，每个工作日的检测时间窗内，智能书包自动完成物品检查并提醒用户检查结果。具体过程如下：
31.启动各功能单元，检查书包开、关状态，如果是打开状态，则等待其状态变为关闭时触发无线感知单元检测周边电子标签；如果是关闭状态，则直接检测周边电子标签；
32.之后在7:00-7:40之间，如果监测到书包有再次打开、关闭的状态变化，则再次检测周边电子标签；
33.每次得到检测结果后立即与电子标签对应子表比对，如有增加项或缺失项，则通过led灯语提醒用户的同时上报用户智能终端，之后根据用户智能终端反馈信息决定是否
在电子标签子表中添加增加项或删除缺失项。
34.综上可见，用户只需先在书本、文具上贴好电子标签，并用智能终端录入电子标签和物品的绑定关系，完成智能书包的检测模式设置，智能书包通过一周时间的自学习，即可在每天上学前自动检测书包内书本文具，如有多带、少带，马上能通过书包上的led灯语提醒用户，并能在智能终端上看出多带、少带的具体物品。
35.同一个智能书包，如果在假期当作旅行背包，需要监测包内重要物品以免丢失，则可由智能终端重新配置其检测模式为通用模式即可。本发明提出的智能箱包，可以通过检测模式和参数的配置，适应各种应用场景需求，为用户生活、工作带来极大便利。
36.多个智能箱包也可以同时连接同一台用户终端，这适用于旅行场景，用户携带多个旅行箱、包，需要对随行重要物品进行全程监管。此时可以简化智能箱包侧的逻辑处理，即仅根据用户智能终端下发的指令完成电子标签检测并上报检测结果，而不再对检测结果做比较、处理；建立电子标签列表、结果比较、用户提醒等功能移至用户智能终端统一进行，智能终端将各智能箱包检测结果合并处理，以便完成上述功能。
37.基于相同的构思，本发明方案可做出多种变形。例如上述实施例中，采用光敏传感模块或微动开关来检测智能箱包的开、关状态变化，同样也可以通过监测箱包密码锁、指纹锁的状态实现相同目的；或者取消箱包开关状态监测单元，通过按钮或由用户智能终端控制直接触发智能箱包检测电子标签，同样可以实现重要物品监测、缺失提醒功能。再如，用户智能终端的功能也可以集成到智能箱包中，成为带有用户操作界面的智能箱包，通过操作界面，用户可完成电子标签和物品的绑定、电子标签检测模式和参数的设定、检测结果的确认、标签列表的增删选择等功能；所述智能箱包除包体本身之外的电子部分可设计成独立的控制装置，各功能单元之间通过有线或无线方式连接，便于和不同箱、包产品结合成为智能产品，例如可以实现箱包内物品监测的智能旅行箱、智能工具箱、智能保险箱、智能手袋等等。
38.智能箱包采用低功耗工作策略，当设置了检测时间窗时，智能箱包在预设的检测时段之外处于休眠模式，此时只有通信单元的接收电路处于间歇工作状态，其他单元都关断电源；在未设置检测时间窗的情况下，除通信单元的接收电路和箱包开关状态监测电路之外，其他单元也默认处于休眠状态，直到被触发信号唤醒。智能箱包还可设计硬件开关和无线遥控开关，用户可直接关闭或通过智能终端遥控关闭整个电子装置，以适应航空托运等特殊场景。
39.本发明的描述是为了示例而给出的，并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。凡是属于本发明的基本构思、构建原则和精神框架内，通过简单的变形、修改、等同替换、改进而实现的新实施例，都应纳入本发明保护范围。本发明的范围由所附权利要求书确定。