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申请/专利权人：深圳中集智能科技有限公司;广东中集智能科技有限公司;深圳中集移动物联国际运营服务有限公司;中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司

摘要：本发明公开了一种集装箱监控装置，包括：通信模块，所述通信模块至少包括蜂窝通信模块和卫星通信模块，所述卫星通信模块为低轨卫星通信模块；蜂窝天线，所述蜂窝通信模块与所述蜂窝天线耦合；卫星天线，所述卫星通信模块与所述卫星天线耦合；处理器，所述处理器配置为通过所述通信模块和所述卫星天线，或者通过所述蜂窝通信模块和所述蜂窝天线与远程控制端进行通信，以实现对集装箱的监控，其中，所述卫星天线包括间隔堆叠的两块天线板，每个所述天线板上设置有用于进行卫星通信的调频天线。该集装箱监控装置可以在蜂窝通信基站无信号时使用低轨卫星进行通信，避免存在监控盲区，并且在蜂窝通信基站有信号时使用蜂窝网络进行通信，从而降低费用。

主权项：1.一种集装箱监控装置，其特征在于，包括：通信模块，所述通信模块至少包括蜂窝通信模块和低轨卫星通信模块；蜂窝天线，所述蜂窝通信模块与所述蜂窝天线耦合，以通过所述蜂窝天线发送和或接收数据；微带卫星天线，所述低轨卫星通信模块与所述微带卫星天线耦合，以通过所述微带卫星天线发送和或接收数据，以具备全球范围内的低轨卫星通信功能，所述微带卫星天线包括间隔设置的上下双层天线板，每个所述天线板上设置有用于进行卫星通信的调频天线，以实现对137-138MHz和147-150.0MHz收发两个频段的覆盖；传感器单元，所述传感器单元用于监控集装箱的状态，所述传感器单元包括门磁传感器的开关部分，且当所述集装箱监控装置安装在集装箱前面板的凹槽中时，通过所述开关部分与安装在集装箱旋转臂上的门磁传感器的磁铁部分的相互作用来识别所述集装箱的开关门动作；处理器，所述处理器配置为基于所述传感器单元的检测结果获得所述集装箱的包括门开关的状态，并通过所述低轨卫星通信模块和所述微带卫星天线，或者通过所述蜂窝通信模块和所述蜂窝天线与远程控制端进行通信，以将所述集装箱的状态发送至远程控制端，从而实现对集装箱的远程监控；以及底板，所述底板为用于接地的金属板，所述底板用于接触所述集装箱，且所述底板上设置有固定柱，其中，所述天线板焊接设置在所述固定柱上，并且两个所述天线板彼此间隔一定距离，所述调频天线通过所述固定柱与所述底板电连接。

全文数据：集装箱监控装置技术领域本发明涉及集装箱监控技术领域，尤其涉及一种可以小型的可以实现低轨卫星通信的集装箱监控装置。背景技术随着集装箱运输行业越来越繁荣，对集装箱货物的全程实时监控需求日益增加，目前集装箱监控技术方案一般在感应层使用温度、湿度、门开关等传感器及GPS全球定位系统来获取箱内和位置信息，在传输层使用RFID无线电射频识别、wifi、蜂窝网络等来传输信息，在应用层开发网页或者APP应用来实时查看集装箱的各种状态信息。然而，这种监控方案使用GPS来获取位置信息，由于是美国的卫星技术，极易导致信息的泄露。并且仅使用传统的蜂窝网通讯无法满足偏远和海上的通信，导致信号的盲区，所以需要引入卫星以便满足全球范围的通信。但是北斗卫星目前还不能实现全球覆盖，铱星系统已经衰落并且费用比较高，海事卫星属于同步定点卫星，如果设备的方位不对可能永远收不到信号，Orbcomm等低轨卫星的双向通信对天线非常敏感，由于天线无法做的特别小，应用到集装箱上存在终端过大的问题不利于便携。因此，需要提供一种集装箱监控装置，以至少部分地解决上面提到的问题。发明内容在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为了至少部分地解决上述问题，根据本发明第一方面提供了一种集装箱监控装置，其包括：通信模块，所述通信模块至少包括蜂窝通信模块和低轨卫星通信模块；蜂窝天线，所述蜂窝通信模块与所述蜂窝天线耦合，以通过所述蜂窝天线发送和或接收数据；微带卫星天线，所述低轨卫星通信模块与所述微带卫星天线耦合，以通过所述微带卫星天线发送和或接收数据，以具备全球范围内的低轨卫星通信功能，所述微带卫星天线包括间隔设置的上下双层天线板，每个所述天线板上设置有用于进行卫星通信的调频天线，以实现对137-138MHz和147-150.0MH收发两个频段的覆盖；传感器单元，所述传感器单元用于监控集装箱的状态，所述传感器单元包括门磁传感器的开关部分，且当所述集装箱监控装置安装在集装箱前面板的凹槽中时，通过所述开关部分与安装在集装箱旋转臂上的门磁传感器的磁铁部分的相互作用来识别所述集装箱的开关门动作；处理器，所述处理器配置为基于所述传感器单元的检测结果获得所述集装箱的包括门开关的状态，并通过所述低轨卫星通信模块和所述微带卫星天线，或者通过所述蜂窝通信模块和所述蜂窝天线与远程控制端进行通信，以将所述集装箱的状态发送至远程控制端，从而实现对集装箱的远程监控。示例性地，所述处理器配置为基于蜂窝通信网络的状态在所述蜂窝通信模块和所述低轨卫星通信模块之间切换，以在所述蜂窝通信网络状态良好时使用所述蜂窝通信模块通过所述蜂窝通信网络通信，在所述蜂窝通信网络状态不好时使用所述低轨卫星通信模块通过低轨卫星通信网络进行通信。示例性地，还包括：定位模块，所述定位模块至少包括北斗定位模块和GPS定位模块；所述处理器配置为优先通过所述北斗定位模块获取定位信息，并且在通过所述北斗定位模块无法获取定位信息时通过所述GPS定位模块获取定位信息。示例性地，所述传感器单元还包括加速度传感器；所述处理器配置为基于所述加速度传感器的检测结果判断集装箱的状态并基于判断结果进行相应操作。示例性地，还包括：扩展接口，所述扩展接口配置为与外部装置进行连接或通信，且所述扩展接口至少配置为与空重载传感器进行通信；所述处理器配置为基于所述空重载传感器的检测结果判断集装箱处于空载或重载状态，并在确定所述集装箱处于空载时向后台远端控制端发送指示集装箱处于空载的通知。示例性地，所述空重载传感器为超声波传感器，所述处理器基于所述超声波传感器的检测结果判断所述集装箱是否有货物，并在确定所述集装箱内无货物时向后台远端控制端发送指示所述集装箱处于空载状态的通知。示例性地，还包括：底板，所述底板为用于接地的金属板，且所述底板上设置有固定柱；壳体，在所述壳体内设置有电路板，所述通信模块、定位模块和处理器设置在所述电路板上；所述壳体设置在所述底板上，所述电路板设置在所述固定柱之上，并且与所述底板间隔一定距离。示例性地，所述天线板设置在所述固定柱上，并且两个所述天线板彼此间隔一定距离，所述调频天线通过所述固定柱与所述底板接地。示例性地，所述天线板包括塑料板和包围所述塑料板的金属边框，所述调频天线为嵌入所述塑料板中并与所述金属边框电连接的窄带微天线。示例性地，所述蜂窝天线和定位天线设置在所述壳体的内壁上，并且通过馈线与所述电路板连接。根据本发明的集装箱监控装置，集成了蜂窝通信与低轨卫星通信技术，从而可以在蜂窝通信基站无信号时使用低轨卫星进行全球通信，以保证在任何偏僻地方都可以进行通信，避免存在监控盲区造成经济损失，并且在蜂窝通信基站有信号时使用蜂窝网络进行通信，从而降低通信费用。进一步地，根据本发明的集装箱监控装置，卫星天线采用上下双层天线板结构，在每层天线板上设置调频天线，并且每层天线板与金属底板电连接，这样通过金属底板与集装箱的接触大大增加了接地面积，提高了卫星通信的效率，不仅可以实现对137-138MHz和147-150.0MH收发两个频段的覆盖，而且大大缩小天线的尺寸，便于集装箱监控装置的小型化。再进一步地，根据本发明的集装箱监控装置集成了门磁开关功能，当集装箱监控装置固定于集装箱前面板凹槽处时，通过门磁传感器的开关部分与固定于旋转壁上并随旋转壁旋转而移动的门磁传感器的磁铁部分相互作用，可以识别开门关动作，从而实现对集装箱门的监控，以便在集装箱门被意外打开时进行报警。附图说明本发明实施例的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，图1是根据本发明实施例的处于网络环境中的集装箱监控装置的图示；图2为根据本发明实施例的集装箱监控装置的示意性框图；图3为根据本发明实施例的集装箱监控装置的一个示意性立体结构图；图4为图3所示的集装箱监控装置示意性内部立体结构图；图5为图3所示的集装箱监控装置的正视图；图6为图3所示的集装箱监控装置的示意性内部剖面图；图7为图3所示的集装箱监控装置的仰视图；图8为图3所示集装箱监控装置的左视图；图9为图3所示集装箱监控装置的右视图；图10为图4所示集装箱监控装置的右视图；图11为图4所示集装箱监控装置的左视图；图12为安装在集装箱上的集装箱监控装置的示意图。具体实施例在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施例可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施例发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，部件、元件等的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。图1是根据本发明实施例的处于网络环境中的集装箱监控装置的图示。参考图1，集装箱监控装置100包括总线102、处理器104、存储器106、通信接口108、输入输出接口110、显示单元112以及其它类似的和或合适的部件，这些组件通过总线102和或其它形式的连接机构未示出互连并传输信息。应当注意，图1所示的集装箱监控装置100的组件和结构只是示例性的，而非限制性的，根据需要，所述集装箱监控装置100也可以具有其他组件和结构，也可以不包括前述的部分组件，例如可以包括显示单元112，也可以不包显示单元112。所述处理器104一般表示任何类型或形式的能够处理数据或解释和执行指令的处理单元。处理器104可以通过总线102从以上所描述的其它元件例如，存储器106、通信接口108、输入输出接口110、显示单元112等接收命令，翻译命令并根据所翻译的命令执行计算或数据处理。尽管图1中处理器示意为一个元件，但是处理器104可以包括一个或更多处理器。一般而言，处理器可以是中央处理单元CPU或者具有数据处理能力和或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制所述集装箱监控装置100中的其它组件以执行期望的功能。在特定实施例中，处理器104可以接收来自软件应用或模块的指令。这些指令可以导致处理器104完成本文描述和或示出的一个或多个示例实施例的功能。存储器106可以存储从处理器104或其它元件例如，输入输出接口通信接口108、输入输出接口110、显示单元112等接收的、或者由处理器104或其它元件生成的命令或数据。所述存储器106可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器RAM和或高速缓冲存储器cache等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器ROM、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器104可以运行所述程序指令，以实现下文所述的本发明实施例中由处理器实现的客户端功能以及或者其它期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种数据，例如所述应用程序使用和或产生的各种数据等。通信接口108广泛地表示任何类型或形式的能够促进示例集装箱监控装置100和一个或多个附加设备之间的通信的适配器或通信设备。例如，通信接口108可以促进集装箱监控装置100和前端或附加电子设备以及后端服务器或云端的通信。通信接口108可以支持短距离通信协议例如，Wi-Fi、蓝牙BT、和近场通信NFC，或者网络通信例如，因特网、局域网LAN、广域网WAN、无线电通讯网络、蜂窝网络、卫星网络等。通信接口108的示例包括但不限于有线网络接口诸如网络接口卡、无线网络接口诸如无线网络接口卡、调制解调器和任何其他合适的接口。在一实施例中，通信接口108通过与诸如因特网的网络的直连提供到远程服务器远程前端设备的直连。在特定实施例中，通信接口108通过与专用网络，例如视频监控网络、天网系统网络等网络的直连提供到远程服务器远程前端设备的直连。通信接口108还可以间接提供这种通过任何其它合适连接的连接。在本实施例中，通信接口108可以使集装箱监控装置100通过网络120与后台远端控制端130连接并通信。输入输出接口110例如可以从用户接收命令或数据作为输入，并且可以通过总线102将所接收的命令或数据传输至处理器104或存储器106。显示单元112可以为各种类型的显示器，用于显示视频、图像、数据等，例如显示集装箱监控装置100的报警、通知、指示等信息。应当理解，在其它实施例中，可以不包括显示单元112，或者包括一个或更多显示单元112。图2为根据本发明实施例的集装箱监控装置的示意性框图。参考图2，集装箱监控装置200可以例如为图1所示的集装箱监控装置100。参考图2，集装箱监控装置200可以包括处理器202、卫星通信模块204、卫星天线206、蜂窝通信模块208、蜂窝天线210、北斗定位模块212、GPS定位模块214、天线216、门开关传感器218、加速度传感器220、扩展接口222、电源管理模块224、电池226和任何类似和或合适的部件。集装箱监控装置200可以通过扩展接口与外部传感器连接，例如与温度传感器230、空重载传感器240连接。处理器202可以例如为图1所示的处理器104，其可以包括一个或更多微处理器MCU未示出，或者一个或更多通信处理器CP未示出。MCU和CP可以被包括在图2的处理器202内，或者可以分别被包括在不同的集成电路IC封装内。根据本公开实施例，MUC和CP可以被包括在IC封装内。MCU执行与监控相关的各种功能，并因此控制与MCU连接的多个硬件或软件元件，并且可以执行各种数据上运行的算法。MCU可以通过例如单片机实施。示例性地，根据发明实施例，处理器202采用STM32L系列单片机以及相应的低功耗算法，从而降低了设备的功耗。在集装箱监控装置200通过网络与后台远端控制端例如图1所示的后台远端控制端130或者其他电子设备通信时，CP可以管理数据线并且可以转换通信协议。CP可以通过例如单片机实施。在本实施例中，CP可以通过卫星通信模块204和蜂窝通信模块208控制数据的传递和接收，并且CP可以在卫星通信协议和蜂窝通信协议之间转换，即可以控制并切换卫星通信模块204和蜂窝通信模块208，从而通过卫星通信模块204和蜂窝通信模块208其中之一进行通信。更具体地，在根据本发明的实施例中，当没有蜂窝通信基站的信号或蜂窝通信基站的信号较差时，CP可以控制切换至卫星通信模块204，以通过卫星通信网络进行通信；当蜂窝通信基站的信号良好时，CP可以控制切换至蜂窝通信模块208，以通过蜂窝通信网络进行通信，这样既可以保证在任何偏僻的地方均可进行通信，增加监控范围，避免存在监控盲区造成经济损失，又可以在蜂窝通信信号良好时通过蜂窝通信网络通信，以降低通信费用。卫星通信模块204示例性地为低轨卫星通信模块，其支持低轨卫星通信协议，从而可以通过低轨道LEO卫星移动通信系统进行通信。所述低轨道卫星移动通信系统由低轨卫星星座、地面站、和用户单元组成，在若干个轨道平面上布置多颗卫星，由通信链路将多个轨道平面上的卫星联结起来，整个星座如同结构上连成一体的大型平台，在地球表面形成蜂窝状服务小区，服务区内用户至少被一颗卫星覆盖，用户可以随时接入系统。示例性地，在本实施例中，采用Orbcomm低轨道卫星移动通信系统，其通信频带为137-150.05MHz具有卫星全球覆盖、费用低、非定点卫星，可以很好的满足全球M2M服务的优点。进一步地，卫星通信模块204还包括相应的射频RF模块未示出用于数据的传输和接收，射频模块可以包括例如收发器、功率放大器模块PAM、滤波器、低噪声放大器LNA等，以及用于在自由空间内用无线通信发送和接收电磁波的微带卫星天线206。微带卫星天线206用于发送和接收用于低轨卫星通信的电磁波。微带卫星天线206以采用各种结构，根据本发明的实施例，卫星天线206采用窄带微天线，上下双格构造，以在满足通信性能要求的同时缩小集装箱监控装置100的尺寸，实现便携。蜂窝通信模块208可以支持蜂窝通信协议，例如GSM、GPRS、CDMA、WCDMA、LTE等一种或多种协议。蜂窝通信模块208也包括相应的射频RF模块未示出用于数据的传输和接收，射频模块可以包括例如收发器、功率放大器模块PAM、滤波器、低噪声放大器LNA等，以及用于在自由空间内用无线通信发送和接收电磁波的蜂窝天线210。蜂窝天线210可与根据其需要的频段采用合适的结构和形状，本发明对此不做限定。蜂窝通信模块208可以通过网络例如，网络120执行与其它电子设备或后端远程控制端例如130的数据通信。此外，可以理解的是，除了卫星通信模块204和蜂窝通信模块208，还可以包括通过射频模块能够无线通信的其它无线通信模块，例如Wi-Fi模块、蓝牙模块或近场通信模块。另外地或可选地，无线通信模块可以进一步包括网络接口例如，LAN网卡、调制器解调器调制解调器等，用于使集装箱监控装置200连接至网络例如，英特网、局域网、广域网、无线电通讯网络、蜂窝网络、卫星网络等未示出。北斗定位模块212与定位天线216耦合，以与北斗卫星定位系统进行通信，从而实现定位。GPS定位模块214与定位天线216耦合，与全球卫星定位系统进行通信，从而实现定位。北斗定位模块212与GPS定位模块214获取的定位数据可以发送至处理器202，处理器202对获取的定位信息进行处理，例如通过网络发送至后台远端控制端。另外，处理器202，也用于控制北斗定位模块212与GPS定位模块214，例如根据本发明一实施例，处理器202配置为控制北斗定位模块212与GPS定位模块214同时定位，以提高定位速度和精度。根据本发明另一实施例，处理器202配置为优先使用北斗定位模块212进行定位，仅在北斗定位模块212无法获取定位信息即北斗定位系统信号不好时，使用与GPS定位模块214进行定位，这样可以使数据的安全性更有保障。门开关传感器218用于检测集装箱门的开合状态，即检测集装箱门是打开状态还是闭合状态。门开关传感器218示例性地采用门磁开关传感器，其由开关和磁铁两部分组成，开关部分由磁簧开关经引线连接定型封装而成，磁铁部分由对应的磁场强度的磁铁封装于塑胶或合金壳体内。当两者分开或接近至一定距离后，引起开关的开断从而感应物体位置的变化。处理器202配置为基于门开关传感器218的检测结果进行相应的操作，例如，当处理器202根据门开关传感器218的检测结果确定门被异常开启时，可以控制相应的元件，例如报警装置进行报警，或者通过通信网络向后台远端控制端报警，从而保证货物的安全。加速度传感器220用于检测集装箱的状态，例如集装箱处于静止还是运动状态，或者集装箱是否受到冲击、跌落或人为粗暴，并将这些状态向处理器202汇报，以便处理器202进行显影操作。也即，处理器202配置为基于加速度传感器220的检测结果确定集装箱的状态，并执行相应的操作，例如做相应处理降低功耗，或者进行报警操作。可以理解的是，虽然在图中仅示出加速度传感器，但是在根据本发明的实施例中，也可以包括陀螺仪传感器，处理器202基于加速度传感器和或陀螺仪传感器的检测结果来确定集装箱的状态，并执行相应的操作。扩展接口222用于使集装箱监控装置200与外部设备，例如外部传感器连接，以通过外部传感器实现更多的监控功能。例如，根据本发明实施例，扩展接口222可以使处理器202与温度传感器230和空重载传感器240连接，从而获得集装箱内的温度，并在温度异常时进行报警；以及获取集装箱的空载重载状态，并在集装箱处于空载状态时进行提示或报警，以降低集装箱的空置率，降低港口和堆场的运营成本，增加空箱的合理有效流转。空重载传感器240示例性地采用超声波传感器，通过超声波测距来判断集装箱内有无货物。超声波测距的原理为超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340ms，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离s，即：s＝340t2。当集装箱内存在货物时，超声波发射器发出的超声波很快会遇到货物而返回使得所测距离较小，当集装箱内没有货物时，超声波发射器发出的超声波将较慢返回使得所测距离较大。因此处理器202基于超声波测距的结果即可判断集装箱内有无货物，也即判断集装箱处于空载还是重载状态。可以理解的是，为了检测集装箱处于空载还是重载，可以在集装箱内布置一组或更多组超声波传感器。此外，也可以通过其他传感器或检测技术来检测集装箱的空载或重载状态，而不限于超声波传感器。电源管理模块224可以集装箱监控装置200的电池和能耗。尽管未示出，电源管理模块224可以包括例如电源管理ICPMIC、充电IC或电池电量计。PMIC可以安装至例如IC或SoC半导体上。电池226采用干电池，优选地采用12V的干电池进行供电，其最大电流可以达到2.5A。电池226采提供的电能在电源管理模块224中通过滤波处理后供给卫星通信模块204工作，再通过降压处理后供给处理器202、蜂窝通信模块208、北斗定位模块212、GPS定位模块214等使用，并且优选地电源管理模块224可以通过一些低功耗处理算法来降低功耗，增加电池的使用年限。可以理解，虽然在图2中例如电源管理模块224等的元件作为与处理器202分离的元件示出，但是据本发明的实施例，处理器202可以包括至少一部分以上所描述的元件例如，电源管理模块224。本发明所使用的术语“模块”可以涉及例如包括一个或更多硬件、软件和固件的组合的单元。“模块”可以为用于执行一个或更多功能或者其部分的最小单元。“模块”可以机械地或电子地实施。例如，根据本公开实施例的“模块”可以包括特定用途集成电路ASIC芯片、现场可编程门阵列FPGA和用于执行已知的或将被研发的某种操作的可编程逻辑装置中的至少一种。根据本发明的集装箱监控装置可以实现为各种结构。根据本发明实施例提供了一种小型化的变型集装箱监控装置，下面结合图3～图12对其进行描述。请参考图3～图12，集装箱监控装置300壳体300，壳体300安装并固定在底板304上，从而组成密闭腔体，在其内设置各种监控所需要的元器件。壳体300大致呈长方体，底板304大致呈长方形状，壳体300与底板304可以通过螺丝等紧固件结合在一起，并且在壳体300和底板304接合的位置处可以设置密封和防水部件，例如设置防水密封圈。壳体300由塑料、橡胶等非导电材料层制作，以免对内部设置的天线造成屏蔽。底板304为金属板，其用于接地，并通过与集装箱的接触增大接地面积。集装箱监控装置300设置有扩展接口306，可以连接位置例如设置在集装箱内的传感器，例如温度传感器、空重载传感器等传感器，以实现更多的监控功能，或者控制模块的供电，从而既满足功能需求也有效降低功耗。根据本实施例的集装箱监控装置300大致呈长方体状，体积相对适中，可以方便地安装在集装箱前面板的凹槽中。在壳体300内设置有电路板308，电路板308固定在底板304上，并与底板304间隔一定距离。电路板308可以通过螺丝固定在设置在底板304上的固定柱330上，从而实现安装。在电路板308上设置前述诸如处理器、卫星通信模块、蜂窝通信模块、射频模块、北斗定位模块、GPS定位模块、加速度传感器、电源管理模块等元器件，这些器件通过设置在电路板308上的连接线彼此连接，或与其它元件连接。通过焊接在设置在底板304上的固定柱而实现与底板304的固定。在壳体300内设置有微带卫星天线，在本实施例中微带卫星天线包括间隔设置的上下两层天线板310和312，每个所述天线板上设置有用于进行卫星通信的调频天线，以实现对137-138MHz和147-150.0MH收发两个频段的覆盖。每块天线板大致呈长方形状，并且其四周由金属材料制成，中间为塑料板，在塑料板中嵌入调频天线314，即天线板310和312采用类似于印刷线路板的材质和方法制作。调频天线314采用窄带微天线，如图4所示，调频天线314包括2个或更多金属材料制作的窄带状金属线，这些窄带状金属线彼此间隔设置，并在一端通过共用的连接段与天线板的金属边框连接。天线板310和312间隔设置在底板304上方，并与底板304相距一定距离。天线板310和312可以通过焊接或设置在底板304上的固定柱330而实现与底板304的固定，并且通过金属边框与固定柱330实现调频天线314与底板304的电连接，以实现接地，并且固定柱固定越紧则天线的频点越准确，驻波比越小，通信效率越高。在本实施例中，当集装箱监控装置300安装在集装箱400上时参见图12，底板304充分与集装箱大地接触，卫星天线的有效仰角可以达到5°以上，使得与低轨卫星通信效率良好。本实施例的集装箱监控装置300通过使用这种卫星天线缩小装置的尺寸，同时又满足通信的性能要求，从而使得整个集装箱监控装置300实现了便携。在壳体300的内壁上定位天线316和蜂窝天线318，定位天线316和蜂窝天线318均通过馈线与电路板308连接，以实现接地以及与诸如卫星通信模块、蜂窝通信模块、北斗定位模块或GPS定位模块等的耦合。当集装箱监控装置300安装在集装箱400上时，定位天线316和蜂窝天线318与天空的仰角大致为90°，大大增加了定位和通信的性能和效率。进一步地，在底板304上还设置有合路器320，其通过焊接或紧固件等方法固定在底板304上，并且与蜂窝天线318以及蜂窝通信模块连接，以便同时工作于GSM频段、CDMA频段或是其他频段。在壳体300内设置有用于安装电池的电池盒322，其固定在底板304上。通过电池盒322一方面可以屏蔽电池对天线的干扰，另一方面便于拆装更换，提高效率。相应地，在本壳体300上设置有用于安防电池盒322的开口，以及用于密闭该开口的电池盖324。当安装电池盖324时，电池盖324下端通过卡扣卡在壳体300的底部，上端用螺丝固定，周围用防水胶垫密封。在本实施例中，采用大容量电池为设备供电电池可以用3年时间，所有的模块的电源可以处理器或电源管理模块控制，设备不工作的时候关闭各模块电源，是设备进入低功耗状态。在壳体300的内壁上，例如图中右侧内壁上设置有门磁开关传感器的开关部分326，其通过软线与电路板308连接，进而与处理器连接，便于处理器通过门磁开关传感器检测门的状态。如图12所示，门磁开关传感器的磁铁部分328安装在集装箱400的旋转臂402上与集装箱监控装置300对应的位置处，并随旋转臂402的旋转而移动。当集装箱的门闭合时，开关部分326和磁铁部分328距离较低，或者彼此接触，如图12中状态1所示，此时开关部分326和磁铁部分328相互作用，开关部分326的开关闭合或断开；当集装箱的门开启时，开关部分326和磁铁部分328距离较远，如图12中状态2所示，此时开关部分326和磁铁部分328相互作用减弱，开关部分326的开关断开或闭合，处理器通过判断开关部分326的开关的闭合或断开即可判断集装箱400的门处于开启还是关闭状态，并可以在处于开启状态时进行提示或报警操作。本实施例的集装箱监控装置300的安装过程为拿到调频好的天线板，将其固定在底板304上，然后从左边安装电路板308并用螺丝固定，接着将门磁开关、定位天线、蜂窝天线等固定于塑料壳体300内壁后，将壳体300盖在底板304上，并在背部用螺丝固定，最后从右边的电池盒322中安装上电池并固定好，进行四周防水处理并盖上电池盖324。根据本实施例的集装箱监控装置300整个设备的外壳采用的是塑料外壳，设备宽度正好可以放在集装箱的凹槽中，长度适中可以放在集装箱的两个旋转柱中间，高度不高于集装箱的凹槽深度加上脚键之后的高度。当集装箱门关闭之后，旋转臂上的门磁和设备内的门磁紧密闭合。整个设备从里边固定，一方面可以防盗，另一方面可以使设备紧密固定于集装箱壁，使得天线的接地面大大增加，提高了卫星通信效率。并且设备的定位和蜂窝天线置于设备的内壁上，安装之后天线与天空的仰角为90°，大大增加了定位和通信的效率。此外，设备具有外扩传感器的能力，增加了设备的监控范围和力度。尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本发明的的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书包括伴随的权利要求、摘要和附图中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书包括伴随的权利要求、摘要和附图中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器DSP来实现根据本发明实施例的物品分析设备中的一些模块的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序例如，计算机程序和计算机程序产品。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

权利要求：1.一种集装箱监控装置，其特征在于，包括：通信模块，所述通信模块至少包括蜂窝通信模块和低轨卫星通信模块；蜂窝天线，所述蜂窝通信模块与所述蜂窝天线耦合，以通过所述蜂窝天线发送和或接收数据；微带卫星天线，所述低轨卫星通信模块与所述微带卫星天线耦合，以通过所述微带卫星天线发送和或接收数据，以具备全球范围内的低轨卫星通信功能，所述微带卫星天线包括间隔设置的上下双层天线板，每个所述天线板上设置有用于进行卫星通信的调频天线，以实现对137-138MHz和147-150.0MH收发两个频段的覆盖；传感器单元，所述传感器单元用于监控集装箱的状态，所述传感器单元包括门磁传感器的开关部分，且当所述集装箱监控装置安装在集装箱前面板的凹槽中时，通过所述开关部分与安装在集装箱旋转臂上的门磁传感器的磁铁部分的相互作用来识别所述集装箱的开关门动作；处理器，所述处理器配置为基于所述传感器单元的检测结果获得所述集装箱的包括门开关的状态，并通过所述低轨卫星通信模块和所述微带卫星天线，或者通过所述蜂窝通信模块和所述蜂窝天线与远程控制端进行通信，以将所述集装箱的状态发送至远程控制端，从而实现对集装箱的远程监控。2.根据权利要求1所述的集装箱监控装置，其特征在于，所述处理器配置为基于蜂窝通信网络的状态在所述蜂窝通信模块和所述低轨卫星通信模块之间切换，以在所述蜂窝通信网络状态良好时使用所述蜂窝通信模块通过所述蜂窝通信网络通信，在所述蜂窝通信网络状态不好时使用所述低轨卫星通信模块通过低轨卫星通信网络进行通信。3.根据权利要求2所述的集装箱监控装置，其特征在于，还包括：定位模块，所述定位模块至少包括北斗定位模块和GPS定位模块；所述处理器配置为优先通过所述北斗定位模块获取定位信息，并且在通过所述北斗定位模块无法获取定位信息时通过所述GPS定位模块获取定位信息。4.根据权利要求1所述的集装箱监控装置，其特征在于，所述传感器单元还包括：加速度传感器；所述处理器配置为基于所述加速度传感器的检测结果判断集装箱的状态并基于判断结果进行相应操作。5.根据权利要求1所述的集装箱监控装置，其特征在于，还包括：扩展接口，所述扩展接口配置为与外部装置进行连接或通信，且所述扩展接口至少配置为与空重载传感器进行通信；所述处理器配置为基于所述空重载传感器的检测结果判断集装箱处于空载或重载状态，并在确定所述集装箱处于空载时向后台远端控制端发送指示集装箱处于空载的通知。6.根据权利要求5所述的集装箱监控装置，其特征在于，所述空重载传感器为超声波传感器，所述处理器基于所述超声波传感器的检测结果判断所述集装箱是否有货物，并在确定所述集装箱内无货物时向后台远端控制端发送指示所述集装箱处于空载状态的通知。7.根据权利要求1-6任意一项所述的集装箱监控装置，其特征在于，还包括：底板，所述底板为用于接地的金属板，且所述底板上设置有固定柱；壳体，在所述壳体内设置有电路板，所述通信模块、定位模块和处理器设置在所述电路板上；所述壳体设置在所述底板上，所述电路板设置在所述固定柱之上，并且与所述底板间隔一定距离。8.根据权利要求7所述的集装箱监控装置，其特征在于，所述天线板设置在所述固定柱上，并且两个所述天线板彼此间隔一定距离，所述调频天线通过所述固定柱与所述底板电连接。9.根据权利要求8所述的集装箱监控装置，其特征在于，所述天线板包括塑料板和包围所述塑料板的金属边框，所述调频天线为嵌入所述塑料板中并与所述金属边框电连接的窄带微天线。10.根据权利要求7所述的集装箱监控装置，其特征在于，所述蜂窝天线和定位天线设置在所述壳体的内壁上，并且通过馈线与所述电路板连接。

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