CN103914671A - 电子货架标记系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子货架标记（ESL）系统，包括：显示商品项目信息的多个ESL标签；以及对多个ESL标签提供商品项目信息的更新数据并且通过使用无线通信来将无线电力发送至多个ESL标签的至少一部分的网关，其中，多个ESL标签的至少一部分以无线电力来充电。

Description

电子货架标记系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年12月28日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2012-0156849号的优先权，将其公开的内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及电子货架标记（ESL）系统，并且更具体地，涉及ESL标签可以无线充电的ESL系统。

背景技术

总体上，随着标签技术和局域无线通信的发展，各种基于标签的系统被开发出来。电子货架标签（ESL）系统是这些基于标签的系统中的一个，其应用于诸如大型超级市场（其中经常提供用于销售的各种商品）的各种环境。

该ESL系统可以通过建立基于诸如Zigbee的局域无线技术的无线个域网来实现。例如，ESL系统可以包括无线地提供从ESL服务器获得的数据的网关，以及基于从网关提供的数据来显示商品项目信息等的ESL标签。

这里，ESL标签以它们本身的电力来操作。因此，在任何ESL系统中，ESL标签的有效电力管理都是重要考虑因素。

在相关技术中，存在一种用于电力管理的已知技术，其中ESL标签持续一定时段地设定到闲置状态，即睡眠状态，并且仅当发送或接收数据时设定到唤醒状态。

然而，该技术不能提供克服ESL标签电力管理的基本限制的解决方案，即，不能处理电力的消耗程度超过一定水平的情况。

以下相关技术未能解决上述问题。

[相关技术文献]

（专利文献1）韩国专利公开第10-2006-0053036A号

（专利文献2）美国专利申请公开第2011/0241843号

发明内容

本发明的一方面提供了ESL标签经由无线通信来无线充电使得可以根本地改善ESL标签的电力管理的电子货架标记系统。

根据本发明的一方面，提供了一种电子货架标记（ESL）系统，包括：显示商品项目信息的多个ESL标签；以及为多个ESL标签提供商品项目信息的更新数据并且通过使用无线通信来对多个ESL标签的至少一部分发送无线电力的网关，其中，多个ESL标签的至少一部分以无线电力来充电。

网关可以使用磁谐振方法或电磁方法来产生无线电力。

网关可以包括使用第一频带与多个ESL标签无线通信从而提供更新数据的控制单元；以及控制使用与第一频带不同的第二频带的无线电力发送的电力发送单元。

网关还可以包括电力发送天线，该电力发送天线包括谐振发送线圈，该谐振发送线圈产生在第二频带中的谐振频率，并且电力发送单元可以控制对电力发送天线的驱动电力的提供从而控制无线电力发送。

各个ESL标签可以包括电力接收天线，该电力接收天线包括谐振接收线圈，该谐振接收线圈与第二频带中的谐振频率谐振从而接收无线电力。

各个ESL标签还可以包括以由电力接收天线接收的无线电力充电的电力存储单元；以及监测在电力存储单元中存储的电力并且当满足预定条件时请求从电力发送单元发送无线电力的电力管理单元。

电力管理单元可以控制ESL标签从而在ESL标签不接收更新数据的睡眠状态中接收无线电力。

ESL系统还可以包括通过网关对多个ESL标签提供更新数据并且监测多个ESL标签各自的电力状态的ESL系统服务器。

根据本发明的另一方面，提供了一种ESL系统，该ESL系统包括：显示商品项目信息的多个ESL标签；对多个ESL标签提供商品项目信息的更新数据并且通过使用无线通信来发送要被发送到多个ESL标签的至少一部分的无线电力的网关；以及接收从网关发送的无线电力并且将该无线电力再发送到多个ESL标签的至少一部分的至少一个转发器，其中该多个ESL标签的至少一部分以由至少一个转发器再发送的无线电力来充电。

网关可以包括使用第一频带与多个ESL标签进行无线通信从而提供封信数据的网关控制单元；包括谐振发送线圈的电力发送天线，该谐振发送线圈产生在与第一频带不同的第二频带中的谐振频率；以及控制对电力发送天线的驱动电力的提供从而控制无线电里发送的电力发送单元。

转发器可以包括电力接收天线和电力发送天线，该电力接收天线包括谐振接收线圈，该谐振接收线圈谐振于第二频带中的谐振频率从而接收无线电力；并且该电力发送天线包括谐振发送线圈，该谐振发送线圈使用所接收的无线电力来产生与第一和第二频带不同的第三频带中的谐振频率。

各个ESL标签可以包括电力接收天线，该电力接收天线包括谐振接收线圈，该谐振接收线圈与第三频带中的谐振频率谐振从而接收无线电力；以由电力接收天线接收的无线电力来充电的电力存储单元；监测在电力存储单元中存储的电力并且当满足预定条件时请求从转发器的无线电力发送的电力管理单元。

转发器可以包括与由网关产生的第二频带中的谐振频率再谐振并且发送该谐振频率的电力收发器天线。

各个ESL标签可以包括电力接收天线、电力存储单元以及电力管理单元，该电力接收天线包括谐振接收线圈，该谐振接收线圈与从转发器发送的第二频带中的谐振频率谐振从而接收无线电力；该电力存储单元以由电力接收天线接收的无线电力来充电；并且该电力管理单元监测在电力存储单元中存储的电力并且当满足预定的条件时请求从转发器发送无线电力。

附图说明

本发明的以上和其他的方面、特征和其他优点将通过以下结合附图描述的具体实施方式更清楚地理解，其中：

图1是示意性地示出了根据本发明的实施方式的电子货架标记系统的示图；

图2是示出了根据本发明的实施方式的电子货架标记服务器的框图；

图3是示出了根据本发明的实施方式的网关的框图；

图4是示出了根据本发明的实施方式的ESL标签的框图；

图5是示出了根据本发明的发送无线电力的方法的示例的参考图；

图6是示意性地示出了根据本发明的另一实施方式的电子货架标记系统的示图；以及

图7是示出了根据本发明的实施方式的转发器的框图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图来详细描述本发明的实施方式。

然而，本发明可以以多种不同的形式来实施并且不应当解释为受到本文中提出的实施方式的限制。而是，提供这些实施方式将使得本公开彻底和完整，并且将本发明的范围完全地传达给本领域的技术人员。

遍及示图的相同或相似的参考数字将用于指代相同或相似的要素。

图1是示出了根据本发明的实施方式的电子货架标记系统的示图。在图1的电子货架标记（在下文中称作“ESL”）系统中，ESL标签300可以使用无线电力来无线地充电。

更具体地，参考图1，根据本发明的实施方式的ESL系统可以包括ESL服务器100、至少一个网关200以及多个ESL标签300。

ESL服务器100可以经由网关200对ESL标签300提供用于更新的数据。这里，ESL服务器100和网关200可以以有线或无线的方式彼此连接。

此外，ESL服务器100可以监测ESL标签300各自的电力状态。在实施方式中，ESL系统还可以包括管理端子（未示出)，并且ESL服务器100可以对管理端子提供关于ESL标签300的电力状态的监测数据。

网关200可以使用无线通信来对ESL标签300提供关于商品项目的信息的更新数据。例如，网关200可以通过唤醒信道将唤醒消息播送到ESL标签300，并且当收到唤醒消息的一个ESL标签300请求更新数据时，网关200可以通过更新信道对相应的ESL标签提供更新数据。

此外，网关200可以将无线电力发送到至少一部分的ESL标签。这里，网关300可以以无线方式来提供电力，并且术语“无线电力”指代以无线方式提供的电力。例如，无线电力可以由使用谐振频率的磁谐振方法或由使用微波的电磁方法提供。

ESL标签300可以表示关于商品项目的信息。ESL标签300可以通过经由网关200接收更新数据来更新信息。

此外，ESL标签300可以使用从网关200提供的无线电力来对它们本身充电。

将参考图2到图5来更详细地描述ESL服务器100、网关200和ESL标签300。

图2是示出了根据本发明的实施方式的ESL服务器的示图。

参考图2，ESL服务器100可以包括通信单元110、更新管理单元120、更新数据库130、网关数据库140和电力监测单元150。

通信单元110可以进行与网关200的通信。

更新管理单元120可以对网关200提供更新数据。例如，在存在对于ESL标签300之中的特定ESL标签的更新数据的情况下，ESL服务器100可以对能够与该特定ESL标签直接通信的相应的网关200提供更新数据。

为此，ESL服务器100可以包括网关、存储关于相应网关的信息的网关数据库140和与它们相关联的节点，并且更新数据库130存储更新数据。

在实施方式中，更新管理单元120可以从外部接收关于商品项目的信息以更新数据库140。

电力监测单元150可以维持监测关于在ESL系统中包括的ESL标签300的电力状态的数据。在实施方式中，ESL标签300可以对网关提供关于它们的电力状态的信息，并且电力监测单元150可以收集关于电力状态的信息以创建或更新监测数据。

在实施方式中，电力监测单元150可以以有线或无线的方式对独立的管理端子（未示出）提供监测数据。因此，管理者可以使用诸如PDA的管理端子来容易地监测在ESL系统中包括的ESL标签300的电力状态。

图3是示出了根据本发明的实施方式的网关的示图。

参考图3，网关200可以包括通信单元210、网关控制单元220、更新存储单元230、电力发送单元240以及电力接收天线250。

通信单元210可以包括第一通信模块和第二通信模块。这里，第一通信模块可以配置与ESL服务器100的通信并且第二通信模块可以配置与ESL标签300的通信。在分别提供ESL标签300、唤醒信道和数据信道的实施方式中，第二通信模块可以由使用不同的频带进行各自的通信的两个通信模块（即，唤醒通信模块和数据信道通信模块）构成。

网关控制单元220可以控制网关200的其他部件。

网关控制单元220可以使用第一频带来进行与多个ESL标签的无线通信以提供更新的数据。这里，当分别使用更新数据信道和数据信道时，第一频带包括更新数据信道的频带和数据信道的频带。也就是说，第一频带为了与所要描述的提供无线电力的第二频带相区别的目的而得名，但是第一频带不一定指代单个频带。

在实施方式中，网关控制单元220可以控制将从ESL服务器100获得的更新数据存储在更新存储单元240中。这是必要的，因为需要在网关200中暂时地存储更新数据直到相应的ESL标签300进入唤醒状态为止。

在实施方式中，网关控制单元220可以通过唤醒信道规律地对ESL标签300播送唤醒消息。这里，播送指代根据不需要来自接收侧的响应的通信协议来发送数据。在实施方式中，网关控制单元220可以在ESL服务器100的控制下播送唤醒消息。唤醒消息可以包括标识符以识别要更新的相应的ESL标签。

当从收到唤醒消息的相应的ESL标签接收更新数据的请求时，网关控制单元220可以在更新存储单元230中搜索相应的更新数据从而将相应的更新数据提供到ESL标签300。

更新存储单元240可以存储从ESL服务器100提供的更新数据。

电力发送单元240可以控制使用与第一频带不同的第二频带的无线电力提供。

在实施方式中，电力发送单元240可以控制无线电力使得其只在ESL标签300不处于唤醒状态时（即，当ESL标签300处于睡眠状态时）提供。原因是，在唤醒状态期间，可能进行唤醒消息或更新数据的发送使得可能与正在提供的无线电力冲突（即使它们使用不同的频带），或在消耗电力的同时充电效率低。

在实施方式中，电力发送单元240可以在从ESL标签300接收请求时提供无线电力。例如，当从ESL标签300接收对无线电力的请求或判定ESL标签300的电力状态低于某值时，电力发送单元240可以控制电力发送天线250使其提供无线电力。

在另一实施方式中，电力发送单元240可以不管来自ESL标签300的请求而持续地提供恒定量的无线电力。在这种情况下，ESL标签300可以判定是否对它们本身充电。

电力发送天线250可以使用第二频带来对ESL标签300提供无线电力。

在实施方式中，网关200可以使用磁谐振方法来发送无线电力。在这种情况下，电力发送天线250可以包括产生在第二频带中的谐振频率的谐振发送线圈。以这种方式，电力发送单元240可以控制对电力发送天线的驱动电力的提供从而控制无线电力的提供。

图4是示出了根据本发明的实施方式的ESL标签的示图。

参考图4，ESL标签300可以包括通信单元310、标签控制单元320、商品项目信息存储单元330、显示单元340、电力管理单元350、电力存储单元360和电力接收天线370。

通信单元310可以为无线通信环境配置用于更新的网关200。通信单元310（与网关的通信单元210相似）可以由在唤醒信道和数据信道分开提供的情况下的具有两个不同频带的两个通信模块构成。

标签控制单元320可以控制ESL标签300的其他部件从而驱动ESL标签300。

在实施方式中，标签控制单元320可以将ESL标签300设定到睡眠状态或唤醒状态。例如，标签控制单元320可以控制ESL标签300持续一定的时间段地保持在睡眠状态中并且然后进入唤醒状态，并且当来自网关200的唤醒消息包括相应的ESL标签300的识别信息时，标签控制单元320可以对网关200发送对更新数据的请求。当唤醒消息不包括相应的ESL标签300的识别信息时，标签控制单元320可以将ESL标签300持续一定时间段地设定到睡眠状态。

在实施方式中，标签控制单元320可以将从网关200获得的更新数据控制为存储在商品项目信息存储单元340中。在实施方式中，在标签控制单元320响应于对更新数据的请求来接收更新数据的情况下，更新数据可以存储在商品项目信息存储单元340中。

在实施方式中，标签控制单元320可以控制显示单元350从而外部地显示存储在商品项目信息存储单元340中的信息。

商品项目信息存储单元330可以存储从网关200获得的更新数据。

显示单元350可以外部地显示与存储在商品项目信息存储单元330中的数据相对应的内容。显示单元350包括诸如LED、LCD等各种显示装置，并且不限于特定的装置。

电力管理单元350可以管理ESL标签300的电力。

在实施方式中，电力管理单元350可以监测ESL标签300的电力并且请求来自网关200无线电力。例如，电力管理单元350监测存储在电力存储单元360中的电力并且当满足预定的条件（即，剩余电力低于一定值）时请求来自网关200的无线电力的发送。

在实施方式中，电力管理单元350可以产生关于ESL标签300的电力状态的信息以提供给网关200。网关200可以基于关于ESL标签的电力状态的信息来判定是否对相应的ESL标签300提供无线电力。

在实施方式中，电力管理单元350可以进行控制使得仅在睡眠状态中接收无线电力。具体地，在由标签控制单元320将ESL标签设定为不接收更新数据的睡眠状态的情况下，电力管理单元350可以控制电力接收天线370使得只在睡眠状态中接收从网关200提供的无线电力。

电力存储单元360可以使用由电力接收天线370接收的无线电力来对ESL标签300充电。

电力接收天线370可以接收从网关200发送的无线电力。在磁谐振方法中，例如，电力接收天线370可以包括通过与第二频带中的谐振频率谐振来接收无线电力的谐振接收线圈。这里，如上所述，第二频带与用于更新的第一频带不同。

图5是示出了根据本发明的实施方式的发送无线电力的方法的示例的参考图。在图5中所示的示例中，使用了磁谐振方法。

参考图5，网关200可以包括电力发送天线250，该电力发送天线250包括谐振接收线圈以产生某频带中的谐振频率。

此外，ESL标签300可以包括电力接收天线370，该电力接收天线370包括在某频带中谐振的谐振接收线圈。

因此，由谐振发送线圈产生的谐振频率致使在其磁场中存在的谐振接收线圈谐振，使得能量通过渐逝波耦合（evanescent wave coupling）发送。

可以看出，因为每个谐振接收线圈都在由谐振发送线圈产生的谐振频率的范围（即磁场范围）内谐振，所以无线电力的发送/接收效率增加。此外，该磁谐振方法方向性较小并且较少地受到障碍的影响，因此增加了电力发送效率。

图6是示意性地示出了根据本发明的另一实施方式的ESL系统的参考图，并且图7是示意性地示出了根据本发明的实施方式的转发器（中继器，repeater）的框图。

在下文中，将参考图6和图7来更详细地描述根据另一实施方式的ESL系统。在下文中，将不再次描述与以上参考图1到图5描述的要素相同或等同的要素。然而，本领域内的技术人员根据以上描述将容易地理解ESL系统。

参考图6和图7，根据另一实施方式的ESL系统还包括转发器400。

在图6和图7中所示的实施方式中，无线电力经由转发器400从网关200提供到ESL标签300。

此外，转发器400可以接收从网关200发送的无线电力从而将其再发送至ESL标签300。

转发器400可以包括转发器控制单元410、电力接收天线420和电力发送天线430。在实施方式中，转发器400还可以包括电力存储单元440。

转发器控制单元410可以控制转发器400的其他部件。

在实施方式中，转发器控制单元410可以使用由电力接收天线420接收的无线电力从而经由电力发送天线430将无线电力发送到ESL标签300。

在实施方式中，转发器控制单元410可以将由电力接收天线420接收的无线电力控制为存储在电力存储单元440中，并且使用所存储的无线电力来将无线电力经由电力发送天线430发送到ESL标签300。

电力接收天线420可以包括与由网关200提供的某频带中的谐振频率谐振以接收无线电力的谐振接收线圈。

电力发送天线430可以包括产生与由网关200提供的某频带不同的第三频带中的谐振频率的谐振发送线圈。在这种情况下，谐振发送线圈可以通过使用由电力接收天线420接收的无线电力来操作。

在上述实施方式中，电力接收天线420和电力发送天线430是使用不同频率的独立元件。

然而，在另一实施方式中，转发器400可以使用单个天线（即，单个谐振线圈）来接收和发送电力。具体地，转发器400可以包括转发器线圈，该转发器线圈的谐振频率与网关200的发送线圈以及ESL标签300的接收线圈的谐振频率相匹配，并且该转发器线圈与由网关200产生的某频带的谐振频率谐振从而发送该谐振频率。换言之，网关200、转发器400和ESL标签300可以使用相同的谐振频率。在这种情况下，转发器400可以通过谐振来再发送无线电力。因此，分开控制可能不是必要的。此外，在该配置中，当转发器400位于网关200和ESL标签300之间的空间中时，谐振可以更加有效。

如上所述，根据本发明的实施方式，ESL标签经由无线通信来无线地充电，使得可以根本地改善ESL系统的ESL标签的电力管理。

尽管已结合实施方式来示出和描述本发明，但是对于本领域中的技术人员显而易见的是，在不偏离由所附权利要求所定义的本发明的实质和范围的情况下，可以进行各种修改和变形。

Claims (14)

1.一种电子货架标记系统，包括：

多个电子货架标记标签，显示商品项目信息；以及

网关，对所述多个电子货架标记标签提供所述商品项目信息的更新数据，并且通过使用无线通信来对所述多个电子货架标记标签的至少一部分发送无线电力，

其中，以所述无线电力来对所述多个电子货架标记标签的至少一部分充电。

2.根据权利要求1所述的电子货架标记系统，其中，所述网关使用磁谐振方法或电磁方法来产生所述无线电力。

3.根据权利要求2所述的电子货架标记系统，其中，所述网关包括：

网关控制单元，使用第一频带来进行与所述多个电子货架标记标签的无线通信从而提供所述更新数据；以及

电力发送单元，使用与所述第一频带不同的第二频带来控制所述无线电力的发送。

4.根据权利要求3所述的电子货架标记系统，其中，所述网关还包括电力发送天线，所述电力发送天线包括谐振发送线圈，所述谐振发送线圈产生在所述第二频带中的谐振频率，并且

所述电力发送单元控制对所述电力发送天线的驱动电力提供从而控制所述无线电力的发送。

5.根据权利要求3或4所述的电子货架标记系统，其中，各个所述电子货架标记标签包括电力接收天线，所述电力接收天线包括谐振接收线圈，所述谐振接收线圈与所述第二频带中的谐振频率谐振从而接收所述无线电力。

6.根据权利要求5所述的电子货架标记系统，其中，各个所述电子货架标记标签还包括：

电力存储单元，以由所述电力接收天线接收的所述无线电力来充电；以及

电力管理单元，监测存储在所述电力存储单元中的电力并且当满足预定的条件时请求从所述电力发送单元发送所述无线电力。

7.根据权利要求6所述的电子货架标记系统，其中，所述电力管理单元控制所述电子货架标记标签在所述电子货架标记标签不接收所述更新数据的睡眠状态中接收所述无线电力。

8.根据权利要求1所述的电子货架标记系统，还包括电子货架标记系统服务器，其通过所述网关对所述多个电子货架标记标签提供所述更新数据，并且监测所述多个电子货架标记标签各自的电力状态。

9.一种电子货架标记系统，包括：

多个电子货架标记标签，显示商品项目信息；

网关，对所述多个电子货架标记标签提供所述商品项目信息的更新数据并且通过使用无线通信来发送要被发送到所述多个电子货架标记标签的至少一部分的无线电力；以及

至少一个转发器，接收从所述网关发送的无线电力并且将所述无线电力再发送至所述多个电子货架标记标签的至少一部分，

其中，以由所述至少一个转发器再发送的所述无线电力来对所述多个电子货架标记标签的至少一部分充电。

10.根据权利要求9所述的电子货架标记系统，其中，所述网关包括：

网关控制单元，使用第一频带来进行与所述多个电子货架标记标签的无线通信从而提供所述更新数据；

电力发送天线，包括谐振发送线圈，所述谐振发送线圈产生在与所述第一频带不同的第二频带中的谐振频率；以及

电力发送单元，控制对所述电力发送天线的驱动电力提供从而控制所述无线电力的发送。

11.根据权利要求10所述的电子货架标记系统，其中，所述转发器包括：

电力接收天线，包括谐振接收线圈，所述谐振接收线圈与所述第二频带中的谐振频率谐振从而接收所述无线电力；以及

电力发送天线，包括谐振发送线圈，所述谐振发送线圈使用所接收的无线电力来产生与所述第一频带和所述第二频带不同的第三频带中的谐振频率。

12.根据权利要求11所述的电子货架标记系统，其中，各个所述电子货架标记标签包括：

电力接收天线，包括谐振接收线圈，所述谐振接收线圈与所述第三频带中的谐振频率谐振从而接收所述无线电力；

电力存储单元，以由所述电力接收天线接收的所述无线电力来充电；以及

电力管理单元，监测存储在所述电力存储单元中的电力并且当满足预定的条件时请求从所述转发器发送所述无线电力。

13.根据权利要求10所述的电子货架标记系统，其中，所述转发器包括电力收发器天线，其与由所述网关产生的所述第二频带中的谐振频率再谐振并且发送该谐振频率。

14.根据权利要求13所述的电子货架标记系统，其中，各个所述电子货架标记标签包括：

电力接收天线，包括谐振接收线圈，所述谐振接收线圈与从所述转发器发送的所述第二频带中的谐振频率谐振从而接收所述无线电力；

电力存储单元，以由所述电力接收天线接收的所述无线电力来充电；以及

电力管理单元，监测存储在所述电力存储单元中的电力并且当满足预定的条件时请求从所述转发器发送所述无线电力。