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CN108352000A - 到安全地点的无人空中配送 - Google Patents

到安全地点的无人空中配送 Download PDF

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CN108352000A
CN108352000A CN201680068152.2A CN201680068152A CN108352000A CN 108352000 A CN108352000 A CN 108352000A CN 201680068152 A CN201680068152 A CN 201680068152A CN 108352000 A CN108352000 A CN 108352000A
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CN
China
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distribution box
uav
management system
payload
delivery management
Prior art date
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Pending
Application number
CN201680068152.2A
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English (en)
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钱德拉谢卡尔·纳塔拉詹
唐纳德·R·海伊
约翰·J·奥布赖恩五世
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Walmart Apollo LLC
Original Assignee
Walmart Apollo LLC
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Publication date
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Abstract

一种配送管理系统,包括:通信装置,其接收在配送有效载荷的无人飞行器(UAV)与配送箱之间建立的通信的通知,所述配送箱被构造和布置为在所述UAV与所述配送箱相距预定距离并正在朝向所述配送箱的方向上移动时从所述UAV接收所述有效载荷,所述通信包括所述UAV的身份;验证装置,其处理所述通知并验证所述UAV的身份;以及指令产生器,其响应于所述验证装置验证所述UAV的身份和由所述通信装置确定在所述UAV与所述配送箱之间建立了所述通信而对所述配送箱产生用于打开所述配送箱的指令。所述通信装置包括将所述指令输出到所述配送箱的自动锁存柜通信装置。

Description

到安全地点的无人空中配送
相关申请
本申请要求2015年11月25日提交的题为“到安全地点的无人空中配送”的美国临时专利申请No.62/260,086的优先权,其通过引用整体并入本文。
技术领域
本构思一般地涉及将货品配送到预定地点,更具体地涉及用于通过无人飞行器将货品运送到被构造为以受控方式从无人飞行器接收货品的最后一英里地点的系统和方法。
背景技术
现代商业牵涉到使用卡车、厢式货车或其他地面载具将货品配送到被称为供应链的“最后一英里”的消费者的家或公司。
发明内容
在一个方面中,提供了一种配送管理系统,包括:通信装置,其接收在配送有效载荷的无人飞行器(UAV)与配送箱之间建立的通信的通知,所述配送箱被构造和布置为在所述UAV与所述配送箱相距预定距离并正在朝向所述配送箱的方向上移动时从所述UAV接收所述有效载荷,所述通信包括所述UAV的身份;验证装置,其处理所述通知并验证所述UAV的身份;以及指令产生器,其响应于所述验证装置验证所述UAV的身份和由所述通信装置确定在所述UAV与所述配送箱之间建立了所述通信而对所述配送箱产生用于打开所述配送箱的指令。所述通信装置包括将所述指令输出到所述配送箱的自动锁存柜通信装置。
在一些实施例中,所述指令产生器对所述配送箱产生用于解锁所述配送箱的指令。
在一些实施例中,所述指令产生器对所述配送箱处的物理地打开或锁上所述配送箱的机械臂机构产生用于打开所述箱或解锁所述箱的指令。
在一些实施例中,所述通信装置确定在所述有效载荷的配送之后UAV何时正在远离所述配送箱的方向上移动并与所述配送箱相距预定距离,并且其中所述自动锁存柜通信装置对所述配送箱输出用于关闭所述配送箱的指令。
在一些实施例中,在所述UAV飞出关于所述配送箱的地理围栏之外并且所述UAV不能与所述配送箱通信时做出所述确定。
在一些实施例中,所述UAV和所述配送箱中的至少一个包括用于传送信标信号的标签和用于读取信标信号的读取器中的至少一个。
在一些实施例中,所述配送管理系统还包括订单产生单元,其产生用于所述有效载荷的配送订单,并确定用于所述UAV到达所述配送箱的飞行路径。
在一些实施例中,所述配送管理系统还包括通知产生器,其对电子装置产生和输出与所述配送订单有关的信息。
在一些实施例中,所述配送管理系统还包括所述验证装置执行认证处理以确认对所述配送箱的访问。
在一些实施例中,所述配送管理系统还包括区块链处理装置,其跟踪、登记和认证移动通过供应链的所述有效载荷的物品。
在一些实施例中,通过来自所述锁存柜系统和所述UAV的公钥和/或私钥的分发和共享来完成对所述UAV的验证,并且其中通过将来自对等式总账系统的可接受密钥与由所述UAV和锁存柜系统使用的密钥进行比较来验证认证。
在一个方面中,提供了一种商店物品配送系统,包括:无人飞行器(UAV),其将有效载荷配送到目的地;配送箱,其被构造和布置为接收所述有效载荷;地理围栏系统,其确定所述UAV何时与所述配送箱相距预定距离;以及配送管理系统,其响应于关于所述地理围栏系统的所述UAV的确定来控制对所述配送箱的访问。
在一些实施例中,所述配送管理系统对所述配送箱产生用于解锁所述配送箱的指令。
在一些实施例中,所述配送管理系统对所述配送箱处的物理地打开或锁上所述配送箱的机械臂机构产生用于打开所述配送箱或解锁所述配送箱的所述指令。
在一些实施例中,所述配送管理系统确定在所述有效载荷的配送之后UAV何时正在远离所述配送箱的方向上移动并与所述配送箱相距预定距离,并且对所述配送箱输出用于关闭所述配送箱的指令。
在一些实施例中,通过从所述UAV传送到所述配送管理系统的GPS通信来跟踪所述UAV。
在一些实施例中,所述GPS通信的地点数据被传送到对所述地点数据进行显示的电子装置。
在一些实施例中,所述UAV和所述配送箱中的至少一个包括用于传送信标信号的标签和用于读取信标信号的读取器中的至少一个,并且其中所述GPS通信对信标信号补充以用于确定所述UAV的地点和验证所述配送箱的打开和关闭的安全性。
在一些实施例中,所述商店物品配送系统还包括:用于确定产品何时已被锁存柜的有效载荷接收的传感器;以及用于确定所述有效载荷何时已清除了障碍从而所述锁存柜系统可以关闭其有效载荷的传感器。
在一些实施例中,所述配送管理系统还包括区块链认证系统。
在一个方面中,提供了一种用于配送的方法,包括:在配送有效载荷的无人飞行器(UAV)与配送箱之间建立通信,所述配送箱被构造和布置为在所述UAV与所述配送箱相距预定距离并正在朝向所述配送箱的方向上移动时从所述UAV接收所述有效载荷;以及响应于对所述UAV的身份的验证和对所述UAV与所述配送箱之间建立通信的确定来对所述配送箱产生用于打开所述配送箱的指令。
附图说明
通过结合附图参照以下描述,将会更好地理解上面和其他优点,其中各个附图中的相似数字指示相似结构元件和特征。附图不一定按比例绘制,而重点在于示出本构思的原理。
图1是可实践本发明构思的实施例的环境的示图。
图2是示出根据一些实施例的图1的环境的各个元件之间的数据交换的示图。
图3是根据一些实施例的配送管理系统的框图。
图4是根据一些实施例的用于最后一英里配送服务的处理流程。
具体实施方式
根据本文实施例的系统和方法平衡了无人机或相关空中技术的敏捷度和精确度以提高最后一英里及配送性能。
图1是可实践本发明构思的实施例的环境的示图。该环境包括一个或多个无人飞行器(UAV)12、地理围栏系统、配送箱18、和配送管理系统20。UAV12、地理围栏系统、配送箱18、和配送管理系统20中的一些或全部可以经由有线和/或无线通信网络(未示出)彼此通信和/或与其他计算机装置通信。该环境的这些元件允许有效载荷13(payload)(例如包括至少一个物品的包裹)由UAV12运送到指定用于接收有效载荷13的配送的地点。用于接收包裹的地点可以包括在家21、公司或其他地点处的配送箱18。
UAV 12可以例如从地面站或控制站(未示出)远程地引航。尽管描述了UAV 12,但同样可以应用其他无人的或自主载具,比如自主地面载具(AGV)。除了电动机、旋翼和其他公知部件,UAV 12还包括用于在适当位置接收和保持有效载荷13(具体地,包括用于配送给消费者15的物品的一个或多个包裹)的部件,例如挂钩、夹具、叉齿、基座平台等。UAV、AGV等还可以能够帮助配送箱的锁存柜系统打开、关闭、和/或以其他方式控制其有效载荷机构。
可以由商店11或库房、商业中心、私宅或公司、或其他源将用于配送的有效载荷货品13提供给UAV 12。尽管示出了商店11,但零售供应链的一个或多个元件也可以参与有效载荷物品13到UAV 12的运送,例如卡车、船、火车、飞机等。尽管描述了零售销售,实施例还可以应用于个人交易,例如将物品配送给在分类广告网站、在线拍卖等上销售的物品的购买者。
在一些实施例中,配送箱18(也被称为自动锁存柜)包括用于打开和关闭门(见图2)、盖的控制机构23,并且可以控制用于打开、关闭、锁上和/或解锁配送箱18的机械臂或其他机械装置,它们响应于由控制机构接收到的控制信号而操作。在一些实施例中,提供了传感器,其确定配送箱18是否清楚以用于关闭其有效载荷的门,以例如确保门不是由人员或物体意外关闭的。
地理围栏区域16(或电子周界或边界)用于建立UAV 12相对于配送箱18的时间和/或地点,在其处产生用于打开、关闭、锁上、或解锁配送箱18的触发器。地理围栏16的存在允许配送箱18(在消费者到达之前)打开以允许UAV 12配送有效载荷13。
可以通过电信设备、数据处理系统和全球定位系统沿着对地理围栏区域16的地点边界的确定来形成地理围栏区域16。在一些实施例中,地理围栏系统包括用于形成地理围栏16的信标和信标读取器。为实现这一点,在一些实施例中,产生信标的标签14或其他电子装置被附着于UAV 12或其有效载荷13。配送箱18包括对标签14的地点和/或移动(并因此对有效载荷13和UAV 12)进行跟踪的信标读取器19。这里,无人机上的信标和配送箱18上的读取器19允许配送箱18接收无人机的信标,从而当配送箱18接收到无人机的信标时,配送箱18上的门可以被解锁和打开。可以使用其他跟踪装置,比如超宽带(UWB)、Wi-Fi、LIDAR、蓝牙、信标导航(beaconing)技术等。
地理围栏16被形成在UAV的信标信号处于配送箱18上的信标读取器19的范围之内的地点处。
在其他实施例中,UAV 12或其有效载荷13包括读取器19,而配送箱18包括可被读取器19读取的标签14等。在一些实施例中,可以从配送箱18输出三个不同信标,其可以被UAV 12用来对配送箱18的开口的位置进行三角测量以用于有效载荷13的更准确配送。在其他实施例中,地理围栏16由在无人机12和配送箱18两者上的标签14或信标以及无人机12和配送箱18上的读取器19的组合来形成,这提供了附加安全性。信标14在无人机12上的优点是无人机12将具有消费者可对包裹配送授权的地址。信标在配送箱18上的优点是无人机可以授权有效载荷13的配送。在双重验证情况下,两者均具有信标,并且两者均验证其为用于配送的正确配送箱18和正确无人机。
在其他实施例中,UAV 12和配送箱18可以经由蓝牙TM或其他信令方法相互通信。这里,出于安全考虑,蓝牙TM通信可以允许配送箱18将其标识符发送给UAV 12,以及允许UAV12提供其标识符以用于确认UAV 12的身份。
在一些实施例中,UAV 12可以包括用于检测图像的摄像头或相关传感器,例如拍摄配送箱18的图片,图片可以被电子地输出以确保有效载荷视觉上清除了障碍。例如,UAV12可以帮助协助在配送箱18处或与配送箱18通信的锁存柜系统确定有效载荷清除了障碍。例如,UAV 12可以在配送箱18上方的空中位置盘旋以检查障碍并与配送箱18通信信息。
在一些实施例中,配送箱18还可以包括包含用于包裹跟踪和认证的区块链的配送加密系统。由区块链跟踪的包裹可以包括如下元素,包括但不限于地点、供应链转换、快递员和消费者的认证、容器的环境温度、产品(如果可购得)的温度、用于产品环境温度的可接受阈值、放置在容器系统中的包裹内容物(产品及货品)、或它们的组合。
区块链可以包括沿着监管链利用密钥地址散列化的正进行中的链,包括利用销售者私钥地址、快递员私钥地址、和购买者私钥地址进行散列化,但不限于此。产品的密钥可以被包括在监管链中,其可以提供特定年龄的产品访问或特定人员的产品访问、和/或产品和所需周围环境的温度要求、或特殊处置。
例如位于配送装置18处的区块链处理装置、配送管理系统20、或另一计算机服务器或处理器的一部分、或其组合可以登记要被配送并被放置在配送箱18的内容积之内的物品;并且可以跟踪、登记和认证移动通过供应链(例如配送到移动通过供应链的配送箱18)的物品。该系统的启动可以开始于收敛的两个不同的点,即,安排好的并且接受的配送以及产品密钥和相关信息。配送和产品两者建立了区块链,其在产品和配送已被建立时收敛。
在一些实施例中,与放置在配送箱18中的内容物关联的区块链动态地调整以负责用于配送到配送箱18的物品的冷链状态。处理可以开始于具有区块链标识符的内容物的产品。当在配送箱18处或由配送箱18扫描产品的标识符时,配送箱18可以接收和处理产品特定信息。配送箱1(或更具体地,计算机处理器)可以随后从产品的区块链或从中央服务器取得特定处置信息(温度等),其将提供与产品特定处置有关的信息的块。
随后,随着产品转运到配送地点,箱18可以经由传感器和/或其他检测装置来监测关于产品状态(温度等)的信息。配送箱18和/或与配送箱18通信的计算机可以向配送区块链补充关于产品状态的信息,并进一步基于产品状态的调查结果以及其必须满足的适当条件来调整其内部条件(温度等)。该信息可以连续地更新信息的块,产生继原始的块之后的附加块,其将被分发到对等式总账系统;其转而可以被快递员、消费者、零售商等访问。
配送加密系统的链区块可以跟踪和认证配送箱18的内容物中的每一个。例如,在诸如消费者和/或实体之类的个体与包裹或产品交互时,他们可以使用私钥或公钥这么做。当发生这种情况时,新的块将被添加到后续的根块,其将包含与访问产品或包裹的日期和时间有关的信息以及访问产品或包裹的密钥。上述可以被分发给对等式总账系统或其他通信系统,其可以是对于消费者、零售商、快递员等可得的。跟踪信息可以包括访问、认证、温度、地点、时间等。
认证和访问可以被限制于特定区块链密钥以访问包裹的有效载荷的内容物,并且可以包括特定时间和地点。对内容物的访问可以在配送或产品的安排和购买时被确定。替代地,在产品移动通过供应链(比如快递员接受、从快递员到家的包裹转移、在家处包裹掉落等)的同时可以确定访问;所有这些将要求原始认证的人员(有可能是购买者)访问对等式系统上的原始区块链,其中购买者随后可以对访问和认证进行改变,允许对内容物的动态和远程访问。还可以使用临时密钥授权临时访问。配送管理系统20可以将信息分发给消费者的移动电子装置(比如智能手机或个人计算机),该信息包括但不限于与在途中的包裹、由配送箱接受的包裹、在途中的包裹的状态、远程访问等有关的数据,它们中的一些或全部可以通过区块链被通信、分发和展示。
在其他实施例中,地理围栏16由对配送箱18的GPS地点进行确定和使用的装置形成,GPS地点可由该装置提供给配送管理系统20。UAV 12的已知GPS地点还被UAV 12发送给配送管理系统20,UAV 12在其飞向配送箱18时将其地点信息发送给配送管理系统20。当UAV12在与配送箱18相距预定距离之内时,配送管理系统20经由互联网连接或其他通信技术来激活控制机构23,例如包括配送箱18上的机械臂元件。当确定UAV 12在配送箱18的GPS范围之外时,配送箱18上的门27关闭。通过对机械臂或其他机械元件进行控制的配送管理系统20以该方式执行配送箱18的打开和关闭。
在一些实施例中,可以使用上述的组合来形成地理围栏16。
在一些实施例中,读取器19跟踪从UAV 12产生和输出的地理围栏信标,确定UAV12何时在由标签14发射的信标的范围之内,从而读取器19和标签14可以交换用于打开(在UAV 12的到达之前)和关闭配送箱18的信号。因此,由读取器19和标签14形成地理围栏区域16在配送箱18被打开和关闭时建立。
在一些实施例中,UAV 12和配送箱18两者是被互联网启用的,使得当信标读取器19(其在UAV 12和配送箱18中的一个上)接收到(来自UAV 12和配送箱18中的另一个的)信标信号时,在UAV 12与配送箱18之间建立的通信的通知被传送到配送管理系统20以建立UAV 12的身份,并确认正确的UAV 12是否正在接近配送箱18。具体地,配送箱18上的读取器19确定正接收到哪个UAV信标,并且系统20验证UAV 12是用于配送有效载荷13的正确UAV。当UAV 12在与配送箱18相距允许在UAV 12与配送箱18之间建立通信的距离之内,并且配送管理系统20例如使用区块链验证了UAV 12的身份时,则信号被发送给配送箱18(例如机械臂或其他控制装置)以打开和可选地解锁配送箱18,以便UAV 12配送有效载荷13。在有效载荷13被配送并且UAV 12离开该区域(即,飞出地理围栏16)之后,信标读取器19可以不再与标签14等进行通信。这里,配送管理系统20将信号发送给配送箱18(例如机械臂或其他控制装置)以关闭和可选地锁上配送箱18。可以经由互联网或其他通信网络来进行配送管理系统20与UAV 12和配送箱18之间的通信。UAV 12可以经由蜂窝服务、地面站、本地WiFi连接、或其他无线通信网络来自主地通信。配送管理系统20还产生订单、路由并供应上锁箱地点。这可以通过配送箱18经由例如WiFi、蜂窝网络、蓝牙TM信号或其他电子通信将通知发送给配送管理系统20来实现。一旦配送管理系统20处理该信息,其随后向与指定配送箱18关联的对应消费者发送有效载荷13即将到达的信息。
在一些实施例中,配送箱18包括锁存柜系统或与锁存柜系统通信,以协助将UAV导航到其有效载荷;比如位置、地点等。这可以通过信标导航、分发给UAV的可视途径数据等来完成。
图2是示出根据一些实施例的在图1的环境的各个元件之间的数据交换的示图。
商店11将至少一个物品提供(102)给UAV 12进行配送,作为到达预定地点(例如家19、公司等)处的消费者15的有效载荷13’。UAV 13可以通过任何已知配送方法从商店11接收该物品。
跟踪(104)UAV 12。在一些实施例中,通过GPS通信来跟踪UAV 12。由UAV通过UAV12上的蜂窝服务或通过其以无线电与之进行通信的地面站来将GPS信息传送给配送管理系统20。随后可以将GPS地点数据传送给消费者15以跟踪UAV 12在用户智能装置17的显示器上显示的地图上的地点。UAV 12上的GPS装置可以在建立UAV 12相对于地理围栏16和/或配送箱18的地点的方面对UAV 12上的标签14进行补充,因为从标签14发射的信标可以提供附加的“准时制(just-in-time)”验证以用于打开和关闭配送箱18上的门的安全性。在信标和读取器两者位于配送箱18和UAV 12上以用于提供双重验证的情况中,这是尤为有利的。系统20的用户可以根据GPS数据从开头到结尾对该过程进行跟踪。例如,消费者15可以浏览来自UAV 12上的机载摄像头(未示出)的视频馈送。
可以收集数据,比如UAV 12与配送箱18之间的距离和/或相关数据。该数据用于向消费者给予直至有效载荷13的配送为止的持续估计时间的实时更新。
在一些实施例中,标签14或其他信标产生器在UAV 12和配送箱18上,而读取器在UAV 12和配送箱的另一个上。在UAV 12和配送箱18两者具有信标发送器(例如标签14)和信标读取器19的实施例中,配送箱信标读取器19从UAV 12接收信标信号,并且UAV的信标读取器19从配送箱18接收信标信号。这里,配送箱18和UAV 12两者将来自对方的信号传送给配送管理系统20以用于验证。一旦验证被确定,则信号被发送给配送箱18以打开和/或解锁配送箱18。同样,通知信号被发送给UAV 12,以使得UAV 12将完成旅程并将有效载荷13配送(108)到配送箱18。配送管理系统20涉及UAV 12何时接近地理围栏16之内的配送箱18以处理并且提供更新给UAV 12的即将到达的消费者15并且配送(108)有效载荷13。
在配送(108)之后,例如通过UAV通信装置36做出确定(110)UAV 12已移动到地理围栏16之外,从而可以自动关闭配送箱18上的门。可以在配送箱18与UAV 12不再通信(例如,其中一个不能从另一个接收到信标)时做出确定。
图3是根据一些实施例的配送管理系统20的框图。在描述配送管理系统20时,可以参照图1和图2。
配送管理系统20可以包括订单产生单元32、自动锁存柜通信装置34、UAV通信装置36、通知产生器40和验证装置42。配送管理系统20的这些元件中的一些或全部可以呈现在相同的计算机硬件平台上。在其他实施例中,这些元件可以位于两个或多个不同的计算机硬件平台,并且可以经由诸如形成地理围栏区域16的网络(例如电子地交换数据的有线或无线网络)之类的通信网络来相互通信和/或与配送管理系统20的其他元件通信。
订单产生单元32可以产生配送订单,其可以包括关于购买物品的配送详情,比如从购买物品的原始点(例如库房或零售店货架)到目的地地址(例如在配送订单中标识的家21处的配送箱18的地点)的飞行路径。订单产生单元32可以从商店付款处的销售点(POS)系统、从在线付款系统等接收物品购买数据。可以从配送数据(例如从消费者15标识的购买地点和目的地)产生飞行计划数据。其他信息可以包括但不限于路由器、锁存柜地点、订单更新等。订单产生单元可以将消费者15标识的目的地与已知配送箱18的列表进行比较,这可以被用于建立将购买物品13运载到其目的地的UAV 12的飞行路径或替代路径。
如本文所述,订单产生单元32可以确定飞行路径或替代路径。区块链技术可以被用于在订单产生单元32中产生新订单。当已经为消费者产生了订单以接收通过UAV 12到达他们的配送箱18的配送时,将利用该订单产生新区块链;信息将包含:配送的地点、配送编号、配送的时间、产品的要求(温度、易碎品等)、认证(密钥等)、提货信息等。这里,由于使用区块链来产生订单,因此之后的所有其他事件将利用附加的信息块对区块链进行补充。
自动锁存柜通信装置34与配送箱18处的对打开和关闭配送箱18上的门27的机构(未示出)进行控制的处理器通信。配送箱18可以包括从自动锁存柜通信装置34接收信号的通信装置,信号包括用于打开和关闭门27和/或锁上和解锁配送箱18的指令。
自动锁存柜通信装置34可以与配送箱18处的标签14和/或读取器19通信以用于监测和/或处理关于UAV 12的地点信息,以确立何时打开、关闭、锁上或解锁配送箱18。
UAV通信装置36可以与UAV 12处的标签14和/或读取器19通信以用于监测和/或处理关于UAV 12的地点信息,以确定UAV 12是否接近地理围栏区域16,以及将该数据提供给自动锁存柜通信装置34以用于确定何时打开、关闭、锁上或解锁配送箱18。
UAV通信装置36可以从UAV 12接收GPS信息,该GPS信息可被用于在有效载荷13的配送期间跟踪UAV 12。
因此,自动锁存柜通信装置34或UAV通信装置36中任一个可以被构造和布置为接收建立在配送有效载荷13的UAV 12与被构造和布置为从UAV接收有效载荷的配送箱18之间的通信的通知,其确立UAV 12在地理围栏16处。具体地,当配送箱18具有信标读取器19时,自动锁存柜通信装置34可以从信标读取器19接收建立在UAV 12与配送箱18之间的通信的通知。当UAV 12具有信标读取器19时,UAV通信装置34可以从信标读取器19接收建立在UAV12与配送箱18之间的通信的通知。
响应于UAV 12的将有效载荷13配送到配送箱18的认证,并且进一步响应于通过诸如传感器、光学装置等的装置做出的UAV 12与配送箱18相距预定距离(即,在当UAV 12与配送箱18之间建立通信时所形成的地理围栏16处)的确定,指令产生器38产生用于打开、关闭、锁上、解锁或用于控制配送箱18的操作的其他命令的指令。指令产生器38还可以在不存在来自UAV 12的例如指示UAV 12在箱18的范围之外的信号的情况下接收例如锁上和/或关闭配送箱18上的门的指令,其可以自动地触发箱18的关闭和/或锁上。
通知产生器40可以向消费者(或更具体地,向消费者的电子装置17)发送关于订单更新的信息、锁存箱信息、包裹存放通知、购买信息等。
验证装置42验证运载有效载荷13的UAV 12的身份并与配送箱18处的机械臂或其他控制装置通信以打开和可选地解锁配送箱18,以便于UAV 12配送有效载荷13。为了验证UAV身份,根据自动锁存柜通信装置34或UAV通信装置36是否具有信标读取器19或确立UAV12在地理围栏16处的信号的其他接收器,验证装置42可以处理由自动锁存柜通信装置34或UAV通信装置36接收到的在UAV 12与配送箱18之间建立的通信的通知。通信可以包括与UAV12有关的用于将UAV 12与其他UAV区分开的身份数据。
如本文所述,地理围栏16是逻辑围栏,其由接近信标的读取器19的地点接收区域建造。当读取器19探查到信标时,验证装置42经历认证处理以确认访问配送箱18。在一些实施例中,可以使用区块链密钥,比如利用公钥散列化的消费者私钥,允许消费者访问配送箱。在另一示例中,利用其公钥将UAV私钥散列化,允许UAV 12访问配送箱18。
从配送箱18取得接收的有效载荷13的包裹的消费者15可以使用它们的智能装置15到配送箱18的蓝牙TM连接等以解锁配送箱18并获得对配送箱内容物的访问。该授权可以类似于无钥匙汽车(其在驾驶员接近汽车时启动)而被自动化。消费者15可以使用诸如锁存箱上的键盘之类的其他方法来直接访问配送箱18。重要的方面在于,消费者必须很靠近配送箱18以便其打开以防止箱18的意外打开。
图4是根据一些实施例的用于最后一英里配送服务的处理流程。处理流程200中的步骤的一些或全部可以由这样的指令来运转,其被存储在存储器中并由诸如关于消费者15的计算机、配送管理系统20、UAV 17、商店11和/或关于图1-图3描述的自动锁存柜18之类的电子装置的硬件处理器处理。
在步骤202处,消费者可以对可作为有效载荷13由UAV 12配送的产品下单。例如,消费者15可以在商店11处购买物品并且请求将该物品配送到消费者家21或其他指定地点。
在步骤204处,例如在商店收银台或在线网站电子商务应用处产生订单。在产生订单时,配送管理系统20可以确定配送详情,比如从购买物品的原始点(例如库房或零售店货架)到目的地地址(例如由配送管理系统20接收到的配送指令中标识的家21处的配送箱18的地点)的飞行路径。这样,配送管理系统20可以存储配送箱和对应地点信息的列表。
在步骤206处,可以由配送管理系统20将飞行计划数据提供给UAV 12。UAV 12可以包括对飞行计划数据进行处理(例如自动遵守提供飞行计划数据的方向信息中的指令)的处理器。
在步骤208处,商店11接收来自配送管理系统20的订单,并且在步骤212处,根据订单准备货品。
在步骤210处,将锁存柜信息发送给消费者。该信息可以包括锁存柜编号和锁存柜密码、QR代码等,以仅允许消费者标识和打开用于保存消费者产品的配送箱。
在步骤214处,UAV 12起飞以根据订单配送货品。
在步骤216处,可以产生订单更新,并将其发送给消费者15,更具体地,发送给可以与配送管理系统20、UAV 12和/或配送箱18通信的消费者计算机17。在一些实施例中,消费者15被告知采取的每个重要动作,例如接收订单、按订单配货、无人机起飞、和/或包裹着陆准备好用于提货。消费者15可以根据在UAV到达配送箱18的旅程期间所传送和处理的UAV的GPS地点数据来跟随或跟踪UAV 12。
在步骤218处,UAV被跟踪。可以利用机载GPS信号跟踪UAV 12。在一些实施例中,UAV 12具有与汽车GPS系统类似的确立其位置的GPS系统。UAV 12可以通过地面站或者直接通过卫星或蜂窝服务来通信其GPS位置。
在步骤220处,配送管理系统20响应于UAV 12的认证和身份的验证以及确定UAV12在地理围栏16之内来传送信号以打开配送箱18。在步骤222处,例如通过从控制装置(其从配送管理系统20接收到开箱信号)接收到信号的机械装置来打开配送箱18的门。
在步骤224处,UAV 12将有效载荷13配送到配送箱18。在步骤226处,UAV 12离开存放箱18。
一旦UAV 12在地理围栏16之外,则配送箱18被锁上,并且用户被告知提取包裹。系统20知道UAV 12在地理围栏16之外的方式是通过配送箱18不再在箱的信标接收器上探查到UAV信标(因为UAV 12已经飞离)。配送箱18通过配送箱与互联网和系统的连接来告知用户。系统20随后经由文本、电子邮件、电话或通过消费者指定的其他手段来将通知传送给用户。一旦消费者收集了其包裹,锁存箱将该空状态通信回系统,系统20现在可以使得该配送箱18对另一用户或对相同用户的另一包裹可用。
锁存箱还可以具有一定尺寸的视频摄像头,以确认内容物为空,并且不仅仅假设包裹离开。还可以在锁存箱内使用激光距离测量以确保没有阻挡激光的物体。可以检查视频以观看锁存箱是否清空并准备好再使用。
本领域技术人员将会理解,各构思可以被实施为装置、系统、方法或计算机程序产品。因此,各方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)、或结合了软件和硬件方面的实施例的形式,它们在本文中均可以一般地被称为“电路”、“模块”或“系统”。此外,各方面可以采取在其上实施了计算机可读程序代码的一个或多个计算机可读介质中所实施的计算机程序产品的形式。
用于执行各构思的操作的计算机程序代码可以以一种或多种程序语言的任何组合来撰写,程序语言包括诸如Java、Smalltalk、C++等的面向对象的编程语言以及诸如“C”编程语言或类似编程语言之类的传统过程式编程语言。程序代码可以完全在用户计算机上、部分地在用户计算机上、作为独立软件包、部分地在用户计算机上且部分地在远程计算机上、或者完全在远程计算机或服务器上被执行。在后一场景中,远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户计算机,或者可以(例如使用互联网服务提供商通过互联网)连接到外部计算机。
本文参照根据实施例的方法、设备(系统)和计算机程序消费品的流程图例示和/或框图来描述各构思。将会理解,流程图例示和/或框图的每个框、以及流程图例示和/或框图中的框的组合可以通过计算机程序指令来实施。这些计算机程序指令可以提供给专用计算机的处理器或其他可编程数据处理设备以生产一种机器,使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理设备来执行的指令产生用于对流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作进行实施的手段。
这些计算机程序指令还可以存储在可以指导计算机、其他可编程数据处理设备或者其他装置以特定方式起作用的计算机可读介质中,使得存储在计算机可读介质中的指令生产包括对流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作进行实施的指令的制造品。
计算机程序指令还可以装载到计算机、其他可编程数据处理设备、基于云的基础设施架构、或其他装置上,以使得在计算机、其他可编程设备或其他装置上执行一系列操作性步骤,以产生计算机实施的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供了用于对流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作进行实施的处理。
附图中的流程图和框图示出根据各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能性和操作。在这一点上,流程图或框图中的每个框可以表示模块、划分或代码的一部分,其包括用于实施(多个)指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应当注意,在一些替代实施方式中,框中指出的功能可以不按附图中指出的顺序发生。例如,连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行,或者这些框根据所涉及的功能性有时可以按相反顺序执行。还要注意,框图和/或流程图例示的每个框以及框图和/或流程图例示中的框的组合可以通过执行指定功能或动作的基于硬件的专用系统或者专用硬件和计算机指令的组合来实施。
尽管已经参照特定优选实施例示出和描述了各构思,但本领域技术人员应当理解,可以在不脱离由所附权利要求定义的精神和范围的情况下在此做出形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种配送管理系统,包括:
通信装置,其接收在配送有效载荷的无人飞行器(UAV)与配送箱之间建立的通信的通知,所述配送箱被构造和布置为在所述UAV与所述配送箱相距预定距离并正在朝向所述配送箱的方向上移动时从所述UAV接收所述有效载荷,所述通信包括所述UAV的身份;
验证装置,其处理所述通知并验证所述UAV的身份;以及
指令产生器,其响应于所述验证装置验证所述UAV的身份和由所述通信装置确定在所述UAV与所述配送箱之间建立了所述通信而对所述配送箱产生用于打开所述配送箱的指令,其中所述通信装置包括将所述指令输出到所述配送箱的自动锁存柜通信装置。
2.根据权利要求1所述的配送管理系统,其中,所述指令产生器对所述配送箱产生用于解锁所述配送箱的指令。
3.根据权利要求2所述的配送管理系统,其中,所述指令产生器对所述配送箱处的物理地打开或锁上所述配送箱的机械臂机构产生用于打开所述箱或解锁所述箱的指令。
4.根据权利要求1所述的配送管理系统,其中,所述通信装置确定在所述有效载荷的配送之后UAV何时正在远离所述配送箱的方向上移动并与所述配送箱相距预定距离,并且其中所述自动锁存柜通信装置对所述配送箱输出用于关闭所述配送箱的指令。
5.根据权利要求1所述的配送管理系统,其中,在所述UAV飞出关于所述配送箱的地理围栏之外并且所述UAV不能与所述配送箱通信时做出确定。
6.根据权利要求1所述的配送管理系统,其中,所述UAV和所述配送箱中的至少一个包括用于传送信标信号的标签和用于读取信标信号的读取器中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的配送管理系统,还包括订单产生单元,其产生用于所述有效载荷的配送订单,并确定用于所述UAV到达所述配送箱的飞行路径。
8.根据权利要求7所述的配送管理系统,还包括通知产生器,其对电子装置产生和输出与所述配送订单有关的信息。
9.根据权利要求1所述的配送管理系统,其中,所述验证装置执行认证处理以确认对所述配送箱的访问。
10.根据权利要求1所述的配送管理系统,还包括区块链处理装置,其跟踪、登记和认证移动通过供应链的所述有效载荷的物品。
11.根据权利要求1所述的配送管理系统,其中,通过来自所述锁存柜系统和所述UAV的公钥和/或私钥的分发和共享来完成对所述UAV的验证,并且其中通过将来自对等式总账系统的可接受密钥与由所述UAV和锁存柜系统使用的密钥进行比较来对认证进行验证。
12.一种商店物品配送系统,包括:
无人飞行器(UAV),其将有效载荷配送到目的地;
配送箱,其被构造和布置为接收所述有效载荷;
地理围栏系统,其确定所述UAV何时与所述配送箱相距预定距离;以及
配送管理系统,其响应于关于所述地理围栏系统的所述UAV的确定来控制对所述配送箱的访问。
13.根据权利要求12所述的商店物品配送系统,其中,所述配送管理系统对所述配送箱产生用于解锁所述配送箱的指令。
14.根据权利要求13所述的商店物品配送系统,其中,所述配送管理系统对所述配送箱处的物理地打开或锁上所述配送箱的机械臂机构产生用于打开所述配送箱或解锁所述配送箱的所述指令。
15.根据权利要求12所述的商店物品配送系统,其中,所述配送管理系统确定在所述有效载荷的配送之后UAV何时正在远离所述配送箱的方向上移动并与所述配送箱相距预定距离,并且对所述配送箱输出用于关闭所述配送箱的指令。
16.根据权利要求12所述的商店物品配送系统,其中,通过从所述UAV传送到所述配送管理系统的GPS通信来跟踪所述UAV。
17.根据权利要求16所述的商店物品配送系统,其中,所述GPS通信的地点数据被传送到对所述地点数据进行显示的电子装置。
18.根据权利要求16所述的商店物品配送系统,其中,所述UAV和所述配送箱中的至少一个包括用于传送信标信号的标签和用于读取信标信号的读取器中的至少一个,并且其中所述GPS通信对信标信号补充以用于确定所述UAV的地点和验证所述配送箱的打开和关闭的安全性。
19.根据权利要求12所述的商店物品配送系统,还包括:
用于确定产品何时已被锁存柜的有效载荷接收的传感器;以及
用于确定所述有效载荷何时已清除了障碍从而所述锁存柜系统能够关闭其有效载荷的传感器。
20.一种用于配送的方法,包括:
在配送有效载荷的无人飞行器(UAV)与配送箱之间建立通信,所述配送箱被构造和布置为在所述UAV与所述配送箱相距预定距离并正在朝向所述配送箱的方向上移动时从所述UAV接收所述有效载荷;以及
响应于对所述UAV的身份的验证和对所述UAV与所述配送箱之间建立通信的确定来对所述配送箱产生用于打开所述配送箱的指令。
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