本实用新型涉及物流系统技术领域，尤其涉及一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置及系统。
背景技术：
随着运输与交通行业的不断发展以及电子商业的蓬勃发展，快递运输的普及度越来越高，快递运输在带来便利的同时也存在缺陷，包裹在运送过程可能存在丢失、损坏、破损等不同程度的问题，身处第三方的用户在寄完包裹后对其信息无从得知，一旦发生快递件的丢失、损坏问题，不仅对用户产生损失，对快递公司也带去了麻烦，对于重要包裹的丢失、损坏，显然是快递公司和用户双方都不愿发生的事情。针对这一问题，物流信息跟踪技术应运而生，它主要是指对物流的运输载体及物流活动中涉及的物品所在地进行跟踪，当前主要是运用全球卫星导航定位系统(gnss)、地理信息系统(gis)、通用分组无线服务技术(gprs)的结合来实现对物流信息的跟踪，通过gnss的精确定位，结合gis，提供物流位置信息，通过gprs将物流信息发送至客户端，客户可以实时查看物流信息。物流信息跟踪技术的实现使得物流运输的全过程有了安全监控保障，为物流信息共享、合理调度车辆、解决车货信息不匹配、不畅通的问题提供了技术保障。
本设计针对包裹在快递运输过程中出现的丢失、损坏、破碎等问题，以及用户对重要包裹寄送的担心，提出的由卫星定位、传感技术、nb-iot通信相结合的物流信息跟踪系统，能够完成运送过程中对物流信息的稳定跟踪和数据上传。用户从移动终端可以实时关注包裹的物流信息(位置、运动状态、温湿度)，快递公司的物联网云平台也能稳定读取物流数据，为用户的财产安全提供了保障，为快递公司物流的正常进行提供了保证。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置及系统。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置，包括：装置本体、一维码扫描引擎、采集模块、定位模块、主控模块、nb-iot通信模块和加速度传感器，所述装置本体内集成封装有主控模块、定位模块和nb-iot通信模块，所述一维码扫描引擎、采集模块和加速度传感器均与装置本体之间通过导线连接，其中，
所述一维码扫描引擎，用于通过扫描包裹的一维码，获取包裹信息发送至主控模块；
所述加速度传感器，用于获取包裹的运动状态信息并发送至主控模块；
所述采集模块，用于采集包裹的信息并发送至主控模块；
所述定位模块，用于确定当前位置信息并发送至主控模块；
所述主控模块，用于处理、分析接收的信息；
所述nb-iot通信模块，用于将所述主控模块分析、处理的结果传输到远程服务器。
优选地，所述采集模块包括湿度传感器和温度传感器。
优选地，还包括显示屏，用于实时显示当前信息。
优选地，还包括电源模块，用于提供电能。
一种基于窄带物联网的物流信息跟踪系统，包括任一项上述的物流信息跟踪装置，还包括远程服务器和不少于一个移动终端，所述物流信息跟踪装置通过nb-iot通信模块与远程服务器进行通信连接，所述远程服务器与移动终端无线通信连接。
基于上述技术方案，本实用新型的有益效果是：针对重要包裹在运输过程中存在无法了解其物流信息这一问题，这种基于stm32和freertos的物流信息跟踪系统，通过nb-iot通信技术，将物流信息发送给快递公司提供的服务器，用户从服务器获取包裹信息，实现了对重要包裹的位置、温湿度、运动状态等信息的跟踪，解决了重要包裹在运输过程中的实时监控问题，有效保护了寄件人的财产损失问题，提高了货物运输的可靠性，对物流信息共享、合理调度车辆、解决车货信息不匹配等问题提供有效解决途径，为未来物流运输行业的稳定发展提供了保障。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1：本实用新型一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置的结构示意图；
图2：本实用新型一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置的侧视图；
图3：本实用新型一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置的原理框图；
图4：本实用新型一种基于窄带物联网的物流信息跟踪系统的原理框图；
图5：本实用新型一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置中主控制器电路设计示意图；
图6：本实用新型一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置的nb-iot通信模块电路原理示意图；
图7：本实用新型一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置的txb0104电平转换电路示意图；
图8：本实用新型一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置的温度传感器电路设计示意图；
图9：本实用新型一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置的湿度传感器电路设计示意图；
图10：本实用新型一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置的运动传感器电路设计示意图；
其中：1、装置本体；2、主控模块；3、加速度传感器；4、湿度传感器；5、温度传感器；6、一维码扫描引擎；7、oled显示屏；8、nb-iot通信模块；9、定位模块；10、电源模块；11、按键；12、工作指示灯；13、远程服务器；14、移动终端。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一
本实用新型的目的在于提供一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置及系统。该装置以主控模块2的stm32单片机为核心，nb-iot通信模块8采用支持gnss定位功能的bc20，利用其定位模块9以及加速度传感器3为mpu6050、湿度传感器4采用dht11、温度传感器采用的是ds18b20等传感器进行综合设计，在freertos操作系统的基础上，实现对物流信息的跟踪，提高货物运输的可靠性。物流信息跟踪技术的实现使得物流运输的全过程有了安全监控保障，为物流信息共享、合理调度车辆、解决车货信息不匹配、不畅通的问题提供了技术保障。具体说明如下：
如图1至10所示，本实用新型一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置，在装置本体1内集成封装有主控模块2、电源模块10、定位模块9和nb-iot通信模块8，加速度传感器3、湿度传感器4、温度传感器5、一维码扫描引擎6通过相应的接口连接装置本体，其中，温、湿度传感器接口位于装置本体的右侧，gnss定位天线位于装置本体的下方，一维码扫描引擎接口、usb充电口位于装置本体的左侧，oled显示屏7、工作指示灯12和按键11位于装置本体1的正面。
该装置不仅可以采集包裹的物流信息，还能采集包裹的运动状态、温湿度信息等，主控模块2采用stm32l151rct6芯片，用来控制和驱动整个系统的运行；加速度传感器3采用mpu6050，用以采集包裹的运动数据；湿度传感器4采用dht11，用来采集包裹所在环境的湿度；温度传感器采用的是ds18b20，用来采集包裹所在环境的温度；一维码扫描引擎6完成包裹与物流信息跟踪系统的绑定，绑定之后系统开始实时跟踪该包裹，oled显示屏7对物流信息进行实时展示，电源模块10为系统提供3.3v的工作电源，保证系统正常运行，工作指示灯12用于显示运行状态。nb-iot通信模块8选用移远通信公司研发的bc20，其既能实现精准的定位，又能进行nb-iot通信，将数据发送给快递公司远程服务器13的远程物联网平台，从而使得用户通过移动终端14访问远程物联网平台从而对于自己的包裹信息有确切的了解。
该物流信息跟踪系统包括硬件电路部分和软件系统部分；
硬件电路部分包括主控制器电路部分、nb-iot通信模块电路部分、传感器电路部分；所述主控制器电路部分的主控芯片采用stm32l151rct6，主控制器电路设计包括时钟电路、复位电路、电源电路、下载电路等，所述下载电路用于给stm32烧录程序，主控制器采用3.3v的供电，连接stm32-osc-in和stm32-osc-out引脚的为时钟电路，由8m的晶振、两个22pf的电容、1m的电阻组成，为处理器提供时钟信号。与stm32-nrst引脚相连接的为复位电路，复位电路由10k的电阻、按键、电容组成，复位电路的目的就是在上电的瞬间提供一个与正常工作状态下相反的电平。一般利用电容电压不能突变的原理,将电容与电阻串联,上电时刻,电容没有充电,两端电压为零,此时提供复位脉冲,电源不断的给电容充电,直至电容两端电压为电源电压,电路进入正常工作状态，程序下载电路主要由swclk和swdat接口组成，swclk为时钟线，dat为数据线；
nb-iot通信模块电路部分采用的支持gnss定位功能的bc20，它集成了nb-iot通信方式和gnss(gps bds)定位双系统，在网络交互时，实现gnss定位系统的快速、精准定位，此款gnss定位芯片面向全球应用，支持gps、glonass、北斗、galileo，可多系统联合定位，支持多种sbas信号接收处理，通过嵌入式的gnss定位功能的nb-iot通信模块8可以帮助客户获得准确的坐标、高精度的时间等，相同环境下可使用的卫星数量更多，所需时间更短，可加快定位速度，提高定位精度。
传感器电路部分涉及到的传感器分别为湿度传感器4采用dht11、温度传感器5采用的是ds18b20、六轴运动传感器3为mpu6050，dht11的数据传输接口与stm32的pb5连接，ds18b20的数据传输接口与stm32的pb4连接，mpu6050运动传感器与stm32之间通过iic通信协议进行数据传输，其中scl为时钟线，sda为数据线。
txb0104电平转换电路用以主控模块2与nb-iot通信模块8及bc20窄带物联网模块通信时信号电平的转换，对信号起到隔离作用，使得nb-iot通信模块8与主控模块2通讯更加稳定。
软件系统部分包括主程序部分和子程序部分，所述主程序的设计主要是初始化系统参数以及调用各类子程序，通过调用子程序完成设计目标的功能；所述子程序主要包括数据采集子程序、显示子程序、无线传输子程序、包裹定位子程序以及数据处理子程序。
本物流信息追踪系统工作原理和过程如下：上电后，系统首先进入初始化，包括主控模块芯片、传感器、oled显示屏7等的初始化，初始化完毕之后，一维码扫描引擎6扫描包裹外面的一维码，扫描之后表示与包裹建立了联系，开始对该包裹的物流信息进行跟踪，开始采集包裹附近的温、湿度信息，以及包裹的运动状态信息，当包裹在运输过程中时，开启nb-iot通信模块8的agps功能，根据远程服务器提供的数据快速的对包裹进行定位，并且将这些数据发送至快递公司远程服务器13的服务平台，用户使用移动终端14可以通过访问服务平台获取物流信息。
以上所述仅为本实用新型所公开的一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置及系统的优选实施方式，并非用于限定本说明书实施例的保护范围。凡在本说明书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实施例的保护范围之内。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
还需要说明的是，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、商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、商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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书实施例中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
1.一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置，其特征在于，包括：装置本体、一维码扫描引擎、采集模块、定位模块、主控模块、nb-iot通信模块和加速度传感器，所述装置本体内集成封装有主控模块、定位模块和nb-iot通信模块，所述一维码扫描引擎、采集模块和加速度传感器均与装置本体之间通过导线连接，其中，
所述一维码扫描引擎，用于通过扫描包裹的一维码，获取包裹信息发送至主控模块；
所述加速度传感器，用于获取包裹的运动状态信息并发送至主控模块；
所述采集模块，用于采集包裹的信息并发送至主控模块；
所述定位模块，用于确定当前位置信息并发送至主控模块；
所述主控模块，用于处理、分析接收的信息；
所述nb-iot通信模块，用于将所述主控模块分析、处理的结果传输到远程服务器。
2.根据权利要求1所述的一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置，其特征在于，所述采集模块包括湿度传感器和温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置，其特征在于，还包括显示屏，用于实时显示当前信息。
4.根据权利要求1所述的一种基于窄带物联网的物流信息跟踪装置，其特征在于，还包括电源模块，用于提供电能。
5.一种基于窄带物联网的物流信息跟踪系统，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的物流信息跟踪装置，还包括远程服务器和不少于一个移动终端，所述物流信息跟踪装置通过nb-iot通信模块与远程服务器进行通信连接，所述远程服务器与移动终端无线通信连接。
技术总结