CN105654155A

CN105654155A - 双频率拣货标签系统及标签数据更新与标签信息反馈方法

Info

Publication number: CN105654155A
Application number: CN201511018363.9A
Authority: CN
Inventors: 李百良
Original assignee: HALATION PHOTONICS CO Ltd
Current assignee: HALATION PHOTONICS CO Ltd
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2035-12-30
Also published as: CN105654155B

Abstract

本发明公开了一种双频率拣货标签系统及标签数据更新与标签信息反馈方法。双频率拣货标签系统包括服务器、无线基站和拣货标签，服务器用于发送标签更新数据以及接收来自拣货标签的标签反馈信息，无线基站用于获取服务器传送来的标签更新数据、打包封装后无线唤醒拣货标签，将标签更新数据下发给拣货标签，以及侦测并接收拣货标签上传的标签反馈信息、打包封装后上传给服务器，拣货标签用于侦测并被唤醒接收无线基站下发的标签更新数据，按照标签更新数据执行刷屏，更新显示内容，以及发送标签反馈信息，其中：传输标签更新数据与标签反馈信息时所使用的频率不同。本发明解决了同频干扰问题，数据被严密加密，确保了安全可靠的传输。

Description

双频率拣货标签系统及标签数据更新与标签信息反馈方法

技术领域

本发明涉及一种双频率拣货标签系统以及此双频率拣货标签系统所使用的标签数据更新方法、标签信息反馈方法，属于拣货标签技术领域。

背景技术

现有的拣货标签系统是一种支持更新拣货标签显示信息(包括商品名称、拣货数量、LED提示信息等信息)以及同时支持按键反馈标签信息(包括拣货数量、库存数量、电池电量、LED指示灯状态、蜂鸣器状态等信息)的系统。如今，拣货标签系统主要采用有线传输技术(RS285/RS422/UART)、红外传输技术、蓝牙传输技术、RFID技术(2.4G/433M/315M)等来实现通信，但是，从实际实施中可以发现，上述各种通信技术都存在着一定的缺陷：

有线传输技术因为安装施工的问题正在逐渐被无线技术所取代；红外传输技术因障碍物阻挡红外传输的问题而应用范围较小；蓝牙传输技术因传输节点设置过少的问题而不能大批量应用；RFID技术相对较成熟，但由于拣货标签系统的特殊性，其应用的环境中存在大量的金属货架、液体、化学物品、WIFI网络等，因此导致RFID技术对无线网络的要求很苛刻，实现难度大。

另外，目前已有的无线通信技术在无线通信过程中都存在同频干扰问题，且无线传输的所有数据因仅使用通信芯片自带抓包工具的同一个加密算法(如AES128)而在通信过程中极易被破解。

由此可见，设计出一种可解决同频干扰问题、数据不易被破解、安全可靠的拣货标签系统，是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双频率拣货标签系统及其标签数据更新方法、标签信息反馈方法，标签数据更新过程与标签信息反馈过程采用不同频率实现，解决了同频干扰问题，并且标签数据更新过程与标签信息反馈过程中传输的数据均严密加密，确保了数据被安全可靠地传输。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种双频率拣货标签系统，它包括服务器、无线基站和拣货标签，其特征在于：服务器用于发送标签更新数据以及接收来自拣货标签的标签反馈信息；无线基站用于获取服务器传送来的标签更新数据、打包封装后无线唤醒拣货标签，将标签更新数据下发给拣货标签，以及侦测并接收拣货标签上传的标签反馈信息、打包封装后上传给服务器；拣货标签用于侦测并被唤醒接收无线基站下发的标签更新数据，按照标签更新数据执行刷屏，更新显示内容，以及发送标签反馈信息；其中：传输标签更新数据与标签反馈信息时所使用的频率不同。

较佳地，传输所述标签更新数据所使用的频率与传输所述标签反馈信息所使用的频率之间相差2MHz以上。

较佳地，所述无线基站将唤醒指令与时间戳加密处理后，再与时间戳一起打包封装成唤醒信息来无线唤醒所述拣货标签，其中：所述无线基站以设定时间间隔重复发送所述唤醒信息，每一设定时间间隔对应一时间戳，每一唤醒信息具有一对应的时间戳，唤醒指令的每一字节数据与时间戳异或计算实现加密处理。

较佳地，所述无线基站对所述拣货标签的ID信息和从所述服务器获取来的所述标签更新数据进行加密处理后打包封装成打包加密信息，下发给所述拣货标签，其中：所述无线基站对所述标签更新数据的每一字节数据与ID信息进行异或计算实现加密处理。

较佳地，所述拣货标签对自身ID信息和所述标签反馈信息进行加密处理后打包封装成反馈加密信息发送，其中：所述拣货标签对所述标签反馈信息的每一字节数据与ID信息进行异或计算实现加密处理。

一种所述的双频率拣货标签系统的标签数据更新方法，其特征在于，它包括步骤：

1)所述无线基站接收所述服务器下发的打包信息后进行解包，解析出ID信息、标签更新数据，其中：打包信息为所述服务器将待更新的所述拣货标签的ID信息与标签更新数据打包封装而成的；

2)所述无线基站利用时间戳将唤醒指令加密处理成唤醒信息后发出，启动对待更新的所述拣货标签的唤醒操作；

3)所述拣货标签在休眠设定时间后进行无线侦测：若未侦测到唤醒信息，则重复3)，否则进入4)；

4)所述拣货标签利用时间戳对唤醒信息解密，比对ID信息：若与自身ID信息一致，则向所述无线基站发出唤醒应答，并进入5)，否则返回3)；

5)所述无线基站接收唤醒应答后立即停止发送唤醒信息；

6)所述无线基站对ID信息和标签更新数据进行加密处理后打包封装成打包加密信息，下发给待更新的所述拣货标签；

7)待更新的所述拣货标签接收到打包加密信息后解包、解密，校验数据正确性：若校验结果为数据正确，则缓存标签更新数据，进入8)，否则返回3)；

8)所述拣货标签向所述无线基站发送数据接收完毕应答，并根据标签更新数据控制自身显示屏进行刷屏，更新显示内容，而后返回3)，同时所述无线基站接收到数据接收完毕应答后，将数据接收完毕应答转发给所述服务器。

在所述步骤2)中，较佳地，所述无线基站以设定时间间隔重复发送所述唤醒信息，每一设定时间间隔对应一时间戳，每一所述唤醒信息具有一对应的时间戳，所述唤醒指令的每一字节数据与所述时间戳异或计算实现加密处理后，再与时间戳一起打包封装成所述唤醒信息。

在所述步骤6)中，较佳地，所述无线基站对所述ID信息和所述标签更新数据进行的加密处理为对所述标签更新数据的每一字节数据与所述ID信息进行异或计算。

一种所述的双频率拣货标签系统的标签信息反馈方法，其特征在于，它包括步骤：

1)所述拣货标签休眠；

2)当所述拣货标签接收到反馈指令时，整理出标签反馈信息，并将自身ID信息和标签反馈信息进行加密处理，打包封装成反馈加密信息；

3)所述拣货标签采用无线退避算法向所述无线基站发送反馈加密信息；

4)所述拣货标签立即切换到接收应答模式：若在设定接收时间内所述拣货标签接收到了所述无线基站发出的上传接收应答，则返回1)，同时所述无线基站对接收到的反馈加密信息进行解包、解密，进入5)，否则若在设定接收时间内所述拣货标签未接收到所述无线基站发出的上传接收应答，则重复3)，直至到达设定次数N后返回1)；

5)所述无线基站将ID信息和标签反馈信息重新打包封装成上传打包信息后发送给所述服务器；

6)所述服务器接收到上传打包信息后解包，根据标签反馈信息更新自身数据库。

在所述步骤2)中，较佳地，所述拣货标签对所述ID信息和所述标签反馈信息进行的加密处理为对所述标签反馈信息的每一字节数据与所述ID信息进行异或计算。

本发明的优点是：

1)本发明采用双频通信方式，在进行标签数据更新与标签信息反馈时采用不同频率实现，解决了同频干扰问题，保证了拣货标签在准确接收到标签更新数据的同时，又可将自身的标签反馈信息准确无错误地无线反馈。

2)本发明对标签更新数据、标签反馈信息和唤醒信息实施了加密处理，确保了数据的安全可靠传输。

3)在本发明中，拣货标签可被快速唤醒，以快速进入数据接收模式。

4)若干拣货标签在同时进行标签信息反馈时，本发明采用了无线退避技术，降低了各拣货标签之间在同一时刻发生干扰的概率，降低无线碰撞概率，确保了信息的准确传输。

附图说明

图1是本发明双频率拣货标签系统的组成示意图。

具体实施方式

如图1，本发明双频率拣货标签系统包括服务器10、无线基站20和拣货标签30。服务器10用于发送标签更新数据以及接收来自拣货标签30的标签反馈信息。无线基站20是一种广播式基站，其集数据通信、数据采集于一体，其用于获取服务器10传送来的标签更新数据、打包封装后无线唤醒拣货标签30，将标签更新数据下发给拣货标签30，以及侦测并接收拣货标签30上传的标签反馈信息、打包封装后上传给服务器10。拣货标签30用于侦测并被唤醒接收无线基站20下发的标签更新数据，按照标签更新数据执行刷屏，更新显示内容，以及发送标签反馈信息。在本发明中，传输标签更新数据与标签反馈信息时所使用的频率不同。

在本发明中，标签更新数据与标签反馈信息的传输可均通过TCP/IP协议实现。

在本发明中，标签更新数据可包括在拣货标签30的显示屏上将显示的货物名称、将以段码显示的库存信息、提示信息(包括提示拣货员快速定位的LED闪烁和蜂鸣器响起的指令信息)等，当然并不局限于此。

在实际操作中，拣货员可根据自己盘点的数量来对拣货标签30的显示屏上的显示数据进行校正和修改，当拣货员拣货成功后会按下反馈按键确认，而后LED和蜂鸣器停止提示。

在本发明中，标签反馈信息可包括拣货数量、库存数量、电池电量信息、LED指示灯信息、蜂鸣器信息等，当然并不局限于此。标签反馈信息是当拣货员拣货成功后按下反馈按键后启动上传的，即反馈按键的按下操作启动了上传标签反馈信息的反馈指令。

在本发明中，拣货标签30为本领域的熟知设备，其可包括主控模块、无线接收模块和显示屏，无线接收模块、显示屏与主控模块相连，显示屏可采用近晶相液晶显示屏等。

在本发明中，拣货标签30可支持码字数据和BMP点阵图像的通信。码字数据采用Unicode编码格式，BMP点阵图像是将图片转换为二阶图像，然后转换为字节数据。在拣货标签30中，BMP点阵图像存储在其内部FLASH存储器中，码字数据存储在其EEPROM和INFOFLASH存储器中。

在实际实施时，较佳地，传输标签更新数据所使用的频率与传输标签反馈信息所使用的频率之间相差2MHz以上，以避免同频干扰问题出现。例如，传输标签更新数据的频率设定为432.5MHz，那么传输标签反馈信息的频率设定为434.5MHz。

在实际实施时，较佳地，无线基站20在将标签更新数据下发给拣货标签30之前，将唤醒指令与时间戳加密处理后，再与时间戳一起打包封装成唤醒信息来无线唤醒拣货标签30，其中：无线基站20以设定时间间隔重复发送唤醒信息，每一设定时间间隔对应一时间戳，每一唤醒信息具有一对应的时间戳，唤醒指令的每一字节数据与时间戳异或计算实现加密处理，这样的加密处理方式在无线唤醒过程中可确保无线唤醒指令在每一时间间隔仅发生一次变化，确保数据传输无误。

在本发明中，每个拣货标签30具有一个唯一标识的ID信息，ID信息可为若干字节数据，例如4字节数据。

在实际实施时，较佳地，无线基站20对拣货标签30的ID信息和从服务器10获取来的标签更新数据进行加密处理后打包封装成打包加密信息，下发给拣货标签30，其中：无线基站20对标签更新数据的每一字节数据与ID信息进行异或计算实现加密处理。

在实际实施时，较佳地，拣货标签30对自身ID信息和标签反馈信息进行加密处理后打包封装成反馈加密信息发送，其中：拣货标签30对标签反馈信息的每一字节数据与ID信息进行异或计算实现加密处理。

基于上述本发明双频率拣货标签系统，本发明还提出了一种标签数据更新方法，它包括步骤：

1)无线基站20接收服务器10下发的打包信息后进行解包，解析出ID信息、标签更新数据，其中：打包信息为服务器10将获取的待更新的拣货标签30的ID信息与需要发送的标签更新数据打包封装而成的；

2)无线基站20利用时间戳将唤醒指令(指用于唤醒拣货标签30的指令，由若干字节数据构成)加密处理成唤醒信息后发出，启动对待更新的拣货标签30的唤醒操作；

3)拣货标签30在休眠设定时间后进行无线侦测：若未侦测到唤醒信息，则重复3)，否则进入4)；

4)拣货标签30利用时间戳对唤醒信息解密，比对ID信息：若与自身ID信息一致，则向无线基站20发出唤醒应答，并进入5)，否则返回3)；

5)无线基站20接收唤醒应答后立即停止发送唤醒信息；

6)无线基站20对ID信息和标签更新数据进行加密处理后打包封装成打包加密信息，下发给待更新的拣货标签30；

7)待更新的拣货标签30接收到打包加密信息后解包、解密，校验数据正确性：若校验结果为数据正确，则缓存标签更新数据，进入8)，否则返回3)；

8)拣货标签30向无线基站20发送数据接收完毕应答，并根据标签更新数据控制自身显示屏进行刷屏，更新显示内容，而后返回3)，同时无线基站20接收到数据接收完毕应答后，将数据接收完毕应答转发给服务器10，完成整个标签数据更新过程。

对于上述步骤5)，在实际实施中，因无线干扰问题，若无线基站20接收设定次数后还没有接收到拣货标签30的唤醒应答，则也会认为拣货标签30已被唤醒并做好接收数据的准备，直接进入步骤6)。

在实施上述本发明标签数据更新方法时，无线基站20采用设定时间间隔(ms级)的时间戳倒计时方式，具体来说，在步骤2)中，较佳地，无线基站20以设定时间间隔重复发送唤醒信息，每一设定时间间隔对应一时间戳，每一唤醒信息具有一对应的时间戳，唤醒指令的每一字节数据与时间戳异或计算实现加密处理后，再与时间戳一起打包封装成唤醒信息，这样的加密处理方式在无线唤醒过程中可确保无线唤醒指令在每一时间间隔仅发生一次变化。

在步骤6)中，较佳地，无线基站20对ID信息和标签更新数据进行的加密处理为对标签更新数据的每一字节数据与ID信息进行异或计算。

基于上述本发明双频率拣货标签系统，本发明还提出了一种标签信息反馈方法，它包括步骤：

1)拣货标签30处于休眠；

2)当拣货标签30接收到反馈指令时，整理出标签反馈信息，并将自身ID信息和标签反馈信息进行加密处理，打包封装成反馈加密信息；

3)拣货标签30自动侦测信道，采用无线退避算法(公知算法，是一种确保各拣货标签30的退避时间不同的算法)向无线基站20发送反馈加密信息；

4)当反馈加密信息发送出后，拣货标签30立即切换到接收应答模式：若在设定接收时间内拣货标签30接收到了无线基站20发出的上传接收应答，则返回1)，即拣货标签30完成此次标签反馈信息的上传，同时无线基站20对接收到的反馈加密信息进行解包、解密，进入5)，否则，若在设定接收时间内拣货标签30未接收到无线基站20发出的上传接收应答，则重复3)，直至到达设定次数N(N为大于1的正整数，换句话说，在实际实施时，本发明设定了最多发送反馈加密信息的次数，若设定次数N后拣货标签30还未收到上传接收应答的话，则拣货标签30放弃此次反馈加密信息的发送而进入休眠)，返回1)；

5)无线基站20将ID信息和标签反馈信息重新打包封装成上传打包信息后发送给服务器10；

6)服务器10接收到上传打包信息后解包，根据标签反馈信息更新自身数据库，完成整个标签信息反馈过程。

在实际实施时，无线基站20实时无线侦测，当侦测到拣货标签30发来的反馈加密信息后，在解包解密的同时向拣货标签30发送上传接收应答。

在实际实施中，在步骤2)中，较佳地，拣货标签30对ID信息和标签反馈信息进行的加密处理为对标签反馈信息的每一字节数据与ID信息进行异或计算。

本发明的优点是：

以上所述是本发明较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims

1.一种双频率拣货标签系统，它包括服务器、无线基站和拣货标签，其特征在于：

服务器用于发送标签更新数据以及接收来自拣货标签的标签反馈信息；

无线基站用于获取服务器传送来的标签更新数据、打包封装后无线唤醒拣货标签，将标签更新数据下发给拣货标签，以及侦测并接收拣货标签上传的标签反馈信息、打包封装后上传给服务器；

拣货标签用于侦测并被唤醒接收无线基站下发的标签更新数据，按照标签更新数据执行刷屏，更新显示内容，以及发送标签反馈信息；

其中：传输标签更新数据与标签反馈信息时所使用的频率不同。

2.如权利要求1所述的双频率拣货标签系统，其特征在于：

传输所述标签更新数据所使用的频率与传输所述标签反馈信息所使用的频率之间相差2MHz以上。

3.如权利要求1或2所述的双频率拣货标签系统，其特征在于：

所述无线基站将唤醒指令与时间戳加密处理后，再与时间戳一起打包封装成唤醒信息来无线唤醒所述拣货标签，其中：

所述无线基站以设定时间间隔重复发送所述唤醒信息，每一设定时间间隔对应一时间戳，每一唤醒信息具有一对应的时间戳，唤醒指令的每一字节数据与时间戳异或计算实现加密处理。

4.如权利要求1或2所述的双频率拣货标签系统，其特征在于：

所述无线基站对所述拣货标签的ID信息和从所述服务器获取来的所述标签更新数据进行加密处理后打包封装成打包加密信息，下发给所述拣货标签，其中：

所述无线基站对所述标签更新数据的每一字节数据与ID信息进行异或计算实现加密处理。

5.如权利要求1或2所述的双频率拣货标签系统，其特征在于：

所述拣货标签对自身ID信息和所述标签反馈信息进行加密处理后打包封装成反馈加密信息发送，其中：

所述拣货标签对所述标签反馈信息的每一字节数据与ID信息进行异或计算实现加密处理。

6.一种权利要求1至5中任一项所述的双频率拣货标签系统的标签数据更新方法，其特征在于，它包括步骤：

5)所述无线基站接收唤醒应答后立即停止发送唤醒信息；

7.如权利要求6所述的标签数据更新方法，其特征在于：

在所述步骤2)中，所述无线基站以设定时间间隔重复发送所述唤醒信息，每一设定时间间隔对应一时间戳，每一所述唤醒信息具有一对应的时间戳，所述唤醒指令的每一字节数据与所述时间戳异或计算实现加密处理后，再与时间戳一起打包封装成所述唤醒信息。

8.如权利要求6所述的标签数据更新方法，其特征在于：

在所述步骤6)中，所述无线基站对所述ID信息和所述标签更新数据进行的加密处理为对所述标签更新数据的每一字节数据与所述ID信息进行异或计算。

9.一种权利要求1至5中任一项所述的双频率拣货标签系统的标签信息反馈方法，其特征在于，它包括步骤：

1)所述拣货标签休眠；

10.如权利要求9所述的标签信息反馈方法，其特征在于：

在所述步骤2)中，所述拣货标签对所述ID信息和所述标签反馈信息进行的加密处理为对所述标签反馈信息的每一字节数据与所述ID信息进行异或计算。