基于物联网的防伪酒包装及其使用方法.pdf

一种基于物联网的防伪酒包装及其使用方法，在包装内设置控制装置、信息采集装置和锁闭装置，控制装置通过网络与远程的监控中心相连接，监控中心接收使用者针对包装的操作请求，核实包装的真伪后，通过控制装置向锁闭装置发送锁闭或开启指令；信息采集装置将防伪酒包装的参数信息通过控制装置发送至监控中心，监控中心记录发生异常时的相关信息。由于包装的开启和锁闭都是有远端的监控中心完成的，而且开启锁闭的请求都必须要通过监控中心进行多重真伪校验，所以避免了酒水在运输过程中被恶意打开更换的可能，而且防伪酒包装能够回收且多次利用，更加环保和经济。

1.  一种基于物联网的防伪酒包装，其特征在于，包括：外壳、锁闭装置、控制装置、信息采集装置和电源；在外壳内部形成封闭空间，上述外壳选择性开闭，锁闭装置设置在外壳开闭时的关键部位；控制装置设置在外壳内部的封闭空间中，并通过网络与远端的监控中心经数据连接并进行数据交换；信息采集装置设置在外壳内部的封闭空间中；电源分别为锁闭装置、控制装置和信息采集装置供电；锁闭装置和信息采集装置分别与控制装置相连接，监控中心发送的开闭指令经由控制装置传输至锁闭装置，信息采集装置将采集的信息经由控制装置发送至监控中心。

2.   根据权利要求1所述的基于物联网的防伪酒包装，其特征在于：外壳包括相互活动连接的前壳和后壳，前壳相对后壳活动开启或闭合；在前壳和后壳之间设置锁闭装置，受监控中心控制的锁闭装置将前壳与后壳限位固定。

3.   根据权利要求2所述的基于物联网的防伪酒包装，其特征在于：前壳通过铰链与后壳连接，在前壳与后壳远离铰链连接的一端设置锁闭装置，锁闭装置包括由带有丝杠的电机和与上述电机位置对应的固定块，在固定块上设置与丝杆相对应的安装孔，电机和固定块分开固定在前壳和后壳上，且丝杠与安装孔的位置相对应，电机驱动丝杠旋入或旋出安装孔。

4.  根据权利要求1、2或3所述的基于物联网的防伪酒包装，其特征在于：控制装置又包括：CPU模块、加密认证模块、移动通讯模块和显示模块，其中加密认证模块、移动通讯模块、显示模块分别与CPU模块相连接；信息采集装置中包括加速度传感器、温度传感器、湿度传感器、光传感器中至少一种；加密认证模块中存储最后一次控制装置与监控中心联网通信时获取的验证密钥；移动通讯模块中包括定位模块。

5.  根据权利要求4所述的基于物联网的防伪酒包装，其特征在于：显示模块中包括显示屏，显示屏固定在外壳上。

6.  根据权利要求1、2、3或5所述的基于物联网的防伪酒包装，其特征在于：外壳内部分隔为储物空间和控制部空间，控制装置、信息采集装置和电源设置在控制部空间中，信息采集装置中的各传感器探头设置在储物空间内。

7.  一种基于物联网的防伪酒包装的使用方法，其特征在于：在防伪酒包装外壳的开启部位设置锁闭装置，控制装置与锁闭装置相连接，控制装置与远端的监控中心联网且数据连接；控制装置的加密认证模块中存储的验证密钥在联网时由监控中心处获得，且每次控制装置与监控中心联网时验证并更新验证密钥；验证密钥校验通过后，使用者通过网络连接至监控中心并完成对防伪酒包装的开启或锁闭。

8.  根据权利要求7所述的基于物联网的防伪酒包装的使用方法，其特征在于：加密认证模块中存储的验证密钥由监控中心实时更新，当控制装置与远端的监控中心建立网络连接时，监控中心验证加密认证模块中存储的上一次与监控中心连接时所获得的验证密钥，密钥验证通过即证明防伪酒包装为真，继而加密认证模块从监控中心获取新的验证密钥并将原有验证密钥替换，监控中心将原有验证密钥作废。

9.  根据权利要求8所述的基于物联网的防伪酒包装的使用方法，其特征在于：防伪酒包装设置明文ID和隐藏ID，隐藏ID、明文ID和每次更新的验证密钥一一对应，监控中心对防伪酒包装进行真伪校验时同时验证明文ID和隐藏ID和上次获取的验证密钥。

10.  根据权利要求7、8或9所述的基于物联网的防伪酒包装的使用方法，其特征在于：明文ID或验证密钥之一为二维码，通过显示屏进行显示；防伪酒包装的开启流程包括以下步骤：使用者触发开启动作，控制装置与监控中心通过网络连接；显示屏上显示包含明文ID或验证密钥的二维码；使用者通过移动终端设备读取二维码，并依二维码经网络连接至监控中心对应的用户操控界面；监控中心通过校验使用者通信中发送的验证密钥、明文ID和隐藏ID的一致性来判断对应的防伪酒包装的真伪；如判断结果为真，将验真结果返回控制装置并通过显示屏对校验结果和容纳物信息进行显示，赋予该用户操控界面具相应防伪酒包装的开启权限，使用者选择“开启”，则监控中心经网络和控制装置将开启指令发送至锁闭装置，使锁闭装置解锁；如验证密钥不一致，即判断结果为伪，锁闭装置维持闭锁状态。

基于物联网的防伪酒包装及其使用方法
　　技术领域
本发明涉及防伪的技术领域，具体说是一种基于物联网的防伪酒包装及其使用方法。
背景技术
由于酒水行业的巨大利润，使得酒水制品的制假贩假现象十分猖獗，这些制假贩假的不法行为，不但是酒厂和代理商蒙受损失，也使国家的税收大量流失。
随着技术的进步，酒水制假的手段也更加先进，甚至有的假酒上的防伪标记与正规的防伪标记真假难辨，而且相对于全是假酒的违法手段而言，真包装装假酒的搀杂混卖的手段更加高明，也更加难于被查处；其中，最难查处的是监守自盗，酒水在到达消费者手中之前的各个环节都有可能出现被调包、以假充真的问题；如果出现真假混卖的问题，监管部门在查处时，需要耗费大量的人力对酒水的真伪进行甄别，十分麻烦；所以，现有的独立的防伪手段对于遏制酒水的造假问题已经有些力不从心。
随着物联网技术的发展，基于物联网的各项防伪技术应运而生，而相关的防伪技术也被逐渐应用于酒水行业。现有技术中的通常做法为在酒水的外包装上设置二维码或者RFID标签，通过相关的移动设备读取二维码信息或者RFID标签中记录的内容来对包装中的酒水进行溯源和对酒水销售进行监管。
但是现有技术中通过二维码或RFID标签的防伪方法较为被动，通过二维码和RFID标签只能获取物品或物流的相关的信息，而每一酒水包装上的二维码和RFID标签都是可以被复制和伪造的，当查询一个被复制的二维码或RFID标签时，同样也会得到酒水为真品的结果，所以无法真正杜绝伪品的流通。
　　发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于物联网的防伪酒包装及其使用方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
本发明的基于物联网的防伪酒包装，包括：外壳、锁闭装置、控制装置、信息采集装置和电源；在外壳内部形成封闭空间，上述外壳选择性开闭，锁闭装置设置在外壳开闭时的关键部位；控制装置设置在外壳内部的封闭空间中，并通过网络与远端的监控中心经数据连接并进行数据交换；信息采集装置设置在外壳内部的封闭空间中；电源分别为锁闭装置、控制装置和信息采集装置供电；锁闭装置和信息采集装置分别与控制装置相连接，监控中心发送的开闭指令经由控制装置传输至锁闭装置，信息采集装置将采集的信息经由控制装置发送至监控中心。
本发明还可以采用以下技术措施：
所述的外壳包括相互活动连接的前壳和后壳，前壳相对后壳活动开启或闭合；在前壳和后壳之间设置锁闭装置，受监控中心控制的锁闭装置将前壳与后壳限位固定。
所述的前壳通过铰链与后壳连接，在前壳与后壳远离铰链连接的一端设置锁闭装置，锁闭装置包括由带有丝杠的电机和与上述电机位置对应的固定块，在固定块上设置与丝杆相对应的安装孔，电机和固定块分开固定在前壳和后壳上，且丝杠与安装孔的位置相对应，电机驱动丝杠旋入或旋出安装孔。
所述的控制装置又包括：CPU模块、加密认证模块、移动通讯模块和显示模块，其中加密认证模块、移动通讯模块、显示模块分别与CPU模块相连接；信息采集装置中包括加速度传感器、温度传感器、湿度传感器、光传感器中至少一种；加密认证模块中存储最后一次控制装置与监控中心联网通信时获取的验证密钥；移动通讯模块中包括定位模块。
所述的显示模块中包括显示屏，显示屏固定在外壳上。
所述的外壳内部分隔为储物空间和控制部空间，控制装置、信息采集装置和电源设置在控制部空间中，信息采集装置中的传感器设置在储物空间内。
本发明的基于物联网的防伪酒包装的使用方法，在防伪酒包装外壳的开启部位设置锁闭装置，控制装置与锁闭装置相连接，控制装置与远端的监控中心联网且数据连接；控制装置的加密认证模块中存储的验证密钥在联网时由监控中心处获得，且每次控制装置与监控中心联网时验证并更新验证密钥；验证密钥校验通过后，使用者通过网络连接至监控中心并完成对防伪酒包装的开启或锁闭。
所述的加密认证模块中存储验证密钥，验证密钥由监控中心实时更新，当控制装置与远端的监控中心建立网络连接时，监控中心验证加密认证模块中存储的上一次与监控中心连接时所获得的验证密钥，密钥验证通过即证明防伪酒包装为真，继而加密认证模块从监控中心获取新的验证密钥并将原有验证密钥替换，监控中心将原有验证密钥作废。
所述的防伪酒包装设置明文ID和隐藏ID，隐藏ID、明文ID和每次更新的验证密钥一一对应，监控中心对防伪酒包装进行真伪校验时同时验证明文ID和隐藏ID和上次获取的验证密钥。
所述的明文ID或验证密钥之一为二维码，通过显示屏进行显示；防伪酒包装的开启流程包括以下步骤：使用者触发开启动作，控制装置与监控中心通过网络连接；显示屏上显示包含明文ID或验证密钥的二维码；使用者通过移动终端设备读取二维码，并依二维码经网络连接至监控中心对应的用户操控界面；监控中心通过校验使用者通信中发送的验证密钥、明文ID和隐藏ID的一致性来判断对应的防伪酒包装的真伪；如判断结果为真，将验真结果返回控制装置并通过显示屏对校验结果和容纳物信息进行显示，赋予该用户操控界面具相应防伪酒包装的开启权限，使用者选择“开启”，则监控中心经网络和控制装置将开启指令发送至锁闭装置，使锁闭装置解锁；如验证密钥不一致，即判断结果为伪，锁闭装置维持闭锁状态。
本发明具有的优点和积极效果是:
本发明的基于物联网的防伪酒包装及其使用方法中，在酒包装内设置控制装置、信息采集装置和锁闭装置，控制装置通过网络与远程的监控中心相连接，监控中心接收使用者针对防伪酒包装的操作请求，通过验证明文ID、隐藏ID和验证密钥三码是否一致来判断防伪包装是否为真，通过控制装置向锁闭装置发送锁闭或开启指令；信息采集装置将酒包装和酒包装内物品的参数信息通过控制装置发送至监控中心，监控中心记录酒包装在运输中以及发生异常时的相关信息。由于防伪酒包装的开启和锁闭都是有远端的监控中心完成的，而且开启锁闭的请求都必须要通过监控中心进行身份验证，所以避免了包装在运输过程中被恶意打开并将酒水偷换的可能，而且通过信息采集装置获取的包裹信息能够实现对运送酒水的实时跟踪监控，避免了丢失的问题。由于控制装置内的明文ID、隐藏ID和最近一次控制装置与监控中心联网时获取的验证密钥共同作为酒包装的身份校验信息，验证密钥为动态信息，无法被造假者简单复制和使用，防伪酒包装被认证为真即表明包装内的酒水自出厂后就没有被其他人接触过，即酒水为真品，从而从根本上杜绝了造假情况的发生。此外本发明的基于物联网的防伪酒包装可以反复多次使用，客观上降低了包装成本，减轻了社会的环保压力，经济效益和社会效益巨大。
附图说明
图1是本发明的基于物联网的防伪酒包装闭合时的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的防伪酒包装中锁闭装置的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的防伪酒包装中控制装置部分的示意图；
图4是本发明的基于物联网的防伪酒包装在认证时的流程图。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明。
本发明的基于物联网的防伪酒包装，包括：外壳、锁闭装置、控制装置、信息采集装置和电源；在外壳内部形成封闭空间，上述外壳选择性开闭，锁闭装置设置在外壳开闭时的关键部位；控制装置设置在外壳内部的封闭空间中，并通过网络与远端的监控中心经数据连接并进行数据交换；信息采集装置设置在外壳内部的封闭空间中；电源分别为锁闭装置、控制装置和信息采集装置供电；锁闭装置和信息采集装置分别与控制装置相连接，监控中心发送的开闭指令经由控制装置传输至锁闭装置，信息采集装置将采集的信息经由控制装置发送至监控中心。上述外壳开闭的“关键部位”视外壳的具体结构而定，上述关键部位的位置与包装现有技术领域中所采纳或使用的常规锁具或固定结构的安装位置一致，其位置选定依该领域中一般技术人员的公知技术或常识进行，即该领域人员能够根据不同外壳或包装盒的结构选定适当的锁具安装位置，因而即使在此不对“关键部位”一词进行方位具体描述，本领域的技术人员仍无疑义的能得出该关键部位的范围。
如图1至3所示，本发明的基于物联网的防伪酒包装，包括：外壳，由前壳1和后壳2结合构成，其内部分隔形成储物空间5和控制部空间（未图示）；控制装置，设置在控制部空间内，通过网络与远程监控中心的主机相连接,进行数据处理并与监控中心进行数据交换；信息采集装置，与控制装置相连接，采集储物空间内及酒包装的信息，信息采集装置的各个传感器探头插入到储物空间中；锁闭装置，与控制装置相连接，接收控制装置发出的控制指令，将前壳1和后壳2相固定；电源，分别与控制装置、信息采集装置和锁闭装置通过电路连接。前壳和后壳采用坚固耐磨的金属材质，坚固的外壳可以保证酒包装的箱体不会轻易受损并可多次反复使用，从而能够对内部存放的物品起到较好的保护作用。
前壳的一端与后壳通过铰链3连接，相对于铰链的另一端在前壳和后壳上设置锁闭装置，锁闭装置能够执行控制装置由远端监控中心发送的控制指令而将前壳和后壳相互固定。远离前壳和后壳的铰链处力矩最大，锁具设置在此也最为有效，因而该处即对应为外壳开闭的关键部位，锁闭装置即对应安装在远离铰链一侧，将上盖和底盖相互连接固定。
锁闭装置为带有丝杠6的步进电机7和固定块8，图示中步进电机与后壳相固定，丝杠向外壳外部方向伸出，步进电机驱动丝杠在旋转的同时左右移动，在前壳设置与上述电机安装位置对应的固定块，固定块上设置与丝杆对应的安装孔，处于锁定状态的丝杠前端旋入到前壳位置对应的安装孔内，处于开启状态的丝杠收回，其前端与对应安装孔分离。安装孔可以为带有内螺纹，也可仅为通孔。本例中采用步进电机和丝杠的锁闭装置仅为相应的一个实施例，锁闭装置的具体实现结构并不局限在此。例如还可采用由电机驱动的挂钩结构完成对前壳和后壳的锁定。
控制装置又包括：CPU模块、加密认证模块、移动通讯模块、显示模块，其中加密认证模块、移动通讯模块、显示模块分别与CPU模块相连接；信息采集装置中包括加速度传感器、温度传感器、湿度传感器、光传感器中至少一种；加密认证模块中存储防伪包装的最后一次控制装置与监控中心联网通信时获取的验证密钥。
CPU模块分别判断各个模块的状态，并作出相应的操作，并将关键可用信息存储至加密认证模块中。
移动通讯模块可以使控制装置和远端的监控中心建立数据联系，进行瓶体身份的认证，并上传关键数据和位置信息，同时可以在必要的情况下定时或不定时上传数据，保持酒包装内的数据和监控中心的系统数据同步，此外还可在需要时进行定位，以方便管理使用。移动通讯模块中又包括定位模块，通过定位模块对防伪酒包装所处的地点进行定位，并将位置信息结合其他相关信息发送至监控中心。
信息采集装置中包括加速度传感器、温度传感器、湿度传感器、光传感器中至少一种，信息采集装置的各个传感器探头设置在储物空间中，信息采集装置的板卡可以设置在控制部空间中，采集储物空间中的状态信息。加速度传感器用以记录包装是否遭到剧烈撞击，当加速度传感器监测到受到剧烈撞击和震动时，则由CPU模块记录该事件发生时间以及通过定位模块获知撞击的发生地点；温度传感器和湿度传感器分别用于记录防伪酒包装中储物空间内部温度或湿度的变化，当其温度或湿度范围超出事先设定的范围，CPU模块将记录该事件发生时间、以及持续时间。光传感器则用于采集包装被开启的动作，当采集到的光强信号突然增大，即可认为包装被开启，进而将采集到的信息和位置信息同时发送至监控中心。
加密认证模块中存储验证密钥，验证密钥由监控中心实时更新，当控制装置与远端的监控中心建立网络连接时，监控中心验证加密认证模块中存储的上一次与监控中心连接时所获得的验证密钥，密钥验证通过即证明防伪酒包装为真，继而加密认证模块从监控中心获取新的验证密钥并将原有验证密钥替换，监控中心将原有验证密钥作废。
防伪酒包装设置明文ID和隐藏ID，隐藏ID、明文ID和每次更新的验证密钥一一对应，监控中心对防伪酒包装进行真伪校验时同时验证明文ID和隐藏ID和上次获取的验证密钥。
控制装置在通过了认证的前提下通过网络连接定时或者不定时地上传关键信息以及位置信息，并按照系统的逻辑按需开启，建立CPU模块和监控中心间的数据联系。加密认证模块内部存储的经过加密后的验证密钥必须经过监控中心的计算还原才能得出其对应的真实的明文ID号。上述验证密钥和监控中心的加密解密组成了一个完整的不可逆的算法，使得其验证密钥永远保持着系统内的唯一性。
显示模块中包括显示屏4，显示屏镶嵌在酒包装外壳上；显示屏可以为触控屏。显示模块和CPU模块直接相连，显示屏可采用LCD、LED或OLED屏幕，显示屏可触控，通过手指感应触发。当显示屏为非触控屏时，需另设置单独的触发按钮。当显示屏为非触控屏时，需另设置单独的触发按钮。
图4是本发明的基于物联网的防伪酒包装在认证时的流程图。
本发明的基于物联网的防伪酒包装的使用方法，在防伪酒包装外壳的开启关键位置设置锁闭装置，控制装置经网络与远端的监控中心数据连接，使用者通过网络连接至监控中心完成对防伪酒包装的真伪校验，锁闭装置执行由远端的监控中心经网络和控制装置下达的开启或锁闭指令；信息采集装置采集防伪酒包装内的状态信息，并在控制装置与监控中心发生网络通信时连同防伪酒包装的位置信息发送至监控中心。
本发明的基于物联网的防伪酒包装在开始运输使用中，控制装置通过移动通讯模块与远端的监控中心建立网络连接，加密认证模块由监控中心获取验证密钥；将酒水放入包装中并将前壳和后壳闭合，然后向监控中心发出锁闭该防伪酒包装的请求；监控中心收到请求后向该包装的控制装置发出锁闭信号，控制装置依锁闭指令驱动锁闭装置中的步进电机工作，丝杠伸出并旋入后壳上对应的安装孔中，使前壳和后壳固定；控制装置将此时定位模块获得的位置信息和储物空间内的状况发送至监控中心；运送过程中，信息采集模块中的加速度传感器、温度传感器、湿度传感器、光传感器采集储物空间的对应状态参数，控制装置中预设包装处于正常运送过程中对应各状态的阙值，当各传感器和摄像头采集到至少一项状态超出对应阙值时，控制装置认定包装状态异常，将此时对应状态参数、异常发生时间以及由移动通讯模块将信息发送至监控中心，同时从监控中心获取新的验证密钥存储在加密认证模块中，监控中心记录下该异常状况。
明文ID或验证密钥之一为二维码，通过显示屏进行显示；防伪酒包装的开启流程包括以下步骤：使用者触发开启动作，控制装置与监控中心通过网络连接；显示屏上显示包含明文ID或验证密钥的二维码；使用者通过移动终端设备读取二维码，并依二维码经网络连接至监控中心对应的用户操控界面；监控中心通过校验使用者通信中发送的验证密钥、明文ID和隐藏ID的一致性来判断对应的防伪酒包装的真伪；如判断结果为真，赋予该用户操控界面具相应防伪酒包装的开启权限，原验证密钥作废，监控中心向加密认证模块发送新的验证密钥，使用者选择“开启”，则监控中心经网络和控制装置将开启指令发送至锁闭装置，使锁闭装置解锁，锁闭装置中的丝杠从后壳上的安装孔中旋出并与后壳分离，从而解除前壳和后壳间的锁定，即包装开启，控制装置向监控中心发送已开启信息，监控中心将该防伪酒包装的参数重置，并保存此次运送的全部信息；如验证密钥不一致，即判断结果为伪，锁闭装置维持闭锁状态。
由于酒包装的开启和锁闭都是由远端的监控中心完成的，而且开启锁闭的请求都必须要通过监控中心进行身份验证，所以避免了物品在运输过程中被恶意打开的可能，而且通过信息采集装置获取的包装信息能够实现对运送物品的实时跟踪监控，避免了酒包装丢失的问题。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。