CN106991350B - 一种射频识别rfid标签的数据应用方法及系统 - Google Patents

一种射频识别rfid标签的数据应用方法及系统 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种射频识别RFID标签的数据应用方法及系统。所述方法包括：当第一类型RFID标签在第一类型RFID读写器可读取范围内，所述第一类型RFID读写器获取所述第一类型RFID标签的数据；模拟器获得所述第一类型RFID标签数据，根据预定数据转换协议，将所述第一类型RFID标签数据转换为第二类型数据，并提供给第二类型读写器；所述第二类型读写器将所述第二类型数据形成第二类型信号发出。所述数据应用方法及系统扩展了RFID标签的应用。

Description

一种射频识别RFID标签的数据应用方法及系统
技术领域
本申请涉及数据通信，尤其是一种射频识别RFID标签的数据应用方法及系统。
背景技术
RFID(Radio-frequency identification，射频识别)是近年来比较被关注的一项技术，尤其是在物联网(IoT，Internet of Things)概念越来越被人们所接受、应用领域越来越广泛之际，RFID扮演着越来越重要的角色。
如图1所示，RFID系统，通常是由电脑系统11、读写器12、天线13和电子标签14构成，不同类型的RFID标签需要匹配相应的读写器和天线才能正常工作。这使得RFID技术在某些场合的应用受到限制，仍需要进一步的改进使得RFID的应用更加广泛。
申请内容
本申请提供了一种射频识别RFID标签的数据应用方法，包括：
当第一类型RFID标签在第一类型RFID读写器可读取范围内，所述第一类型RFID读写器获取所述第一类型RFID标签的数据；
模拟器获得所述第一类型RFID标签数据，根据预定数据转换协议，将所述第一类型RFID标签数据转换为第二类型数据，并提供给第二类型读写器；
所述第二类型读写器将所述第二类型数据形成第二类型RFID信号发出。
在一个实施例中，所述第一类型RFID读写器、第二类型读写器以及模拟器集成于同一物理设备中。
在一个实施例中，所述物理设备根据所述第一类型RFID标签数据从云端服务器或本地数据库获取第一类型RFID标签数据的关联数据。
在一个实施例中，所述第一类型RFID标签为超高频UHF标签，所述第一类型读写器为UHF读写器，所述第二类型数据为近场无线通讯NFC标签数据，所述第二类型读写器为NFC读写器，所述第二类型信号为NFC信号。
在一个实施例中，通过具备NFC功能的智能移动终端从所述NFC读写器获取所述NFC信号。
在一个实施例中，所述数据应用方法的操作过程包括：
UHF读写器通过UHF天线发射无线电波，当UHF标签在所述无线电波覆盖范围内，UHF标签将被激活；
UHF读写器通过UHF天线获得被激活的UHF标签发出的标签标识或电子产品码；
UHF读写器将标签标识或电子产品码传给RFID模拟器并判断该UHF标签是否为所需产品；
RFID模拟器从本地数据库或云端服务器获取UHF标签所代表的产品信息；
RFID模拟器根据预定编码算法将产品信息转换为含产品相关信息的NFC编码；
RFID模拟器通过NFC读写器发出含NFC编码的NFC信号；
已开启NFC功能的智能移动终端在可读取的范围内获得NFC信号，并通过应用程序模式或超链接模式获取产品相关信息并展示。
本申请还提供了一种射频识别RFID标签的数据应用系统，包括：
第一类型RFID读写器，用于当第一类型RFID标签在第一类型RFID读写器可读取范围内，获取所述第一类型RFID标签的数据；
模拟器，用于获得所述第一类型RFID标签数据，根据预定数据转换协议，将所述第一类型RFID标签数据转换为第二类型数据，并提供给第二类型读写器；
所述第二类型读写器，用于将所述第二类型数据形成第二类型信号发出。
本申请的数据应用方法和系统，可以扩展RFID标签的应用，使其应用更加广泛。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本申请作进一步说明，附图中：
图1示出了现有技术中的RFID应用的系统架构图。
图2和3示出了本申请实施例的UHF到NFC的转换系统架构图。
图4示出了本申请实施例的由UHF标签到NFC智能终端的流程图。
图5示出了本申请实施例的数据扩充方式。
图6示出本申请实施例的判断及安装APP的流程。
图7是利用本申请实施例的数据应用方法在零售店配置的UHF-to-NFC的系统架构图。
具体实施方式
下文结合附图的详细说明旨在作为本申请的各种实施例的描述，而不被认为是代表本申请可被构建和/或使用的唯一形式。该描述说明了用于构建和运作与图示的实施例相关的申请的功能和结构。然而，需理解的是，相同的或相等的功能可由不同实施例完成，该实施例被认为包含在申请的精神和范围内。
RFID通常包括LF、HF(NFC)、UHF和MW四种主要类型，它们虽然因工作频段和实现的方式不同而有别，但都是属于无线射频的范畴。如下表1：
表一
Figure BDA0001255831700000041
由于不同类型的电子标签有不同的特性，所以适合于不同的场景和应用，如：
UHF(Ultra high frequency，超高频)读取的距离通常可以超过3M，所以其适于用在物流领域上；
NFC(Near field communication，近场无线通讯)由于是近距离的读取方式(<10cm)，所以适于用于终端用户的电子支付和近距离数据传输方面。
目前在智能移动终端，例如各种智能手机中，通常已经配备NFC模块，从而使得智能移动终端具备NFC功能，然而，正如前述，由于RFID的标签类型的多样化，仅配备NFC模块的智能移动终端在RFID的应用方面仍然是局限的，而如果将各种RFID标签支持功能均配备到智能移动终端，无论是成本方面，还是智能移动终端本身的便携性方面，也均有不利影响。
在本申请实施例中，提供了一种射频识别RFID标签的数据应用方法，包括：
当第一类型RFID标签在第一类型RFID读写器可读取范围内，所述第一类型RFID读写器获取所述第一类型RFID标签的数据；
RFID模拟器获得所述第一类型RFID标签数据，根据预定数据转换协议，将所述第一类型RFID标签数据转换为第二类型RFID标签数据，并提供给第二类型RFID读写器；
所述第二类型RFID读写器将所述第二类型RFID标签数据形成第二类型RFID信号发出。
上述数据应用方法，可以通过包括第一类型RFID读写器，RFID模拟器和第二类型RFID读写器的数据应用系统来实现，利用该数据应用系统，可以在不同类型的RFID标签之间实现转换，从而有利于终端的RFID支持功能的实现，例如，仅对智能移动终端配备相对易设，对智能移动终端的便携性影响较小的NFC功能，藉由本申请实施例的数据应用系统的配合，仍然可以实现对各种类型的RFID标签的读写功能。
对于数据应用系统中的各个组件，即第一类型RFID读写器、第二类型RFID读写器以及RFID模拟器来说，其可以在物理上是分离的，各个组件之间可以通过有线或无线网络实现连接。另一方面，这些组件同样可以集成于同一物理设备(称为RFID数据应用设备)中。该RFID数据应用设备可以根据第一类型RFID标签数据从云端服务器或本地数据库获取第一类型RFID标签数据的关联数据。
数据库一般由海量存放装置实现。这些海量存放装置相对于RFID数据应用设备的所在位置，可以是云端，即与RFID数据应用设备所在物理位置不在一地，RFID数据应用设备可以藉由互联网接入到这些数据库，即数据库为云端数据库。数据库也可以是本地数据库，即RFID数据应用设备与海量存放装置的物理位置在一地，可以通过例如有线电缆进行连接。
在云端，可以配置用于支持所述数据应用系统的云端服务器。云端服务器包括用于执行特定指令的中央处理设备和海量数据存储设备，例如刀片式存储阵列，云端的海量数据存储设备也即云端数据库。中央处理设备用于执行特定指令，从而执行各种系统相关操作。RFID数据应用设备，可以与云端服务器交换数据，例如获得第一类型RFID标签数据的关联数据。关联数据例如可以是第一类型RFID标签所附着产品的产品相关信息。云端服务器支持通过无线或有线方式接入；无线或有线接入方式包括：WIFI/2G/3G/4G移动网络接入方式，或者卫星通信、无线广播通信接入方式。
在本申请的一个实施例中，第一类型RFID标签为UHF标签，第一类型读写器为UHF读写器，第二类型数据为NFC数据，第二类型读写器为NFC读写器，第二类型RFID信号为NFC信号。可以通过具备NFC功能的智能移动终端从NFC读写器获取所述NFC信号。
在上述实施例中，利用UHF电子标签和带NFC功能的移动设备(如智能手机)来同时满足供应链/物流和消费者的各自需求，从而将UHF电子标签的应用进一步延伸和拓广。
参见图2和图3，UHF读写器320、RFID(UHF-NFC)模拟器330、NFC读写模块340被有机结合，以实现UHF信号的获取、转换和扩充，以及NFC信号的发射，使得NFC智能终端350能方便接收到相关的信息，从而实现了UHF电子标签310到NFC智能终端350的数据通讯。其中，RFID模拟器330使用预定的数据转换协议，进行UHF标签数据到NFC标签数据的转换，其中可以包括标准或者自定义的编码算法。RFID模拟器可以集成编解码系统，用于实现数据转换，编解码系统可以采用硬件，如专用IC，DSP(数字信号处理)处理器实现，也可以采用例如C、汇编等各种编程语言实现的软件程序来实现。具体的，数据应用方法的操作流程参见图4，包括：
410：UHF读写器通过UHF天线发射无线电波，当UHF标签在该无线电波覆盖范围内，UHF标签被激活，
420：UHF标签返回Tag ID(标签标识)或EPC((Electronic Product Code，电子产品码)，UHF读写器通过UHF天线收到相关信息，
430：UHF读写器将Tag ID/EPC码传给RFID模拟器中的编解码系统并判断该UHF标签是否为所需产品，例如所需的公司产品，
440：编解码系统从数据库/云端调出UHF标签所代表的产品信息，
450和460：模拟器通过标准或自定义的编码算法，生成NFC内容，自动转换为NFC编码及相关信息，
470：模拟器通过NFC读写器发出所产生的NFC信号，
480：已开启NFC功能的NFC移动终端在可读取的范围内获得NFC信号，
490：通过APP(应用程序)或超链接获取该产品的相关信息(文字、图片、网页等)并展示。
图5示出了本申请实施例的两种数据扩充的方式，即APP模式或超链接模式，其包括：
442和444：系统判断并决定以什么方式显示产品信息，如是超链接模式，转入步骤446，否则转入步骤448，
446：当用APP方式显示时，获取的数据以APP模式产生，
448：当用超链接方式显示时，获取的数据以超链接模式产生，
NFC信号随即在步骤450发出。
图6示出了本申请实施例的判断及安装APP的流程：
492：当系统决定以APP方式显示信息时，
494：系统判断该APP是否存在，
496：如果该APP尚未安装，先安装APP程式，
498：如果已安装APP，启动该APP并显示产品信息。
本申请实施例的数据应用方法和系统，在零售业，尤其是服装、鞋业、手袋上尤为有用：如在实体店/体验店中利用该方法安装、配置相关的装置后，消费者便可方便地使用自己的智能移动设备获取UHF标签所代表物品的信息；同时商家可借此与消费者建立密切关系、推广产品、增强消费者对品牌的忠诚度。
图7是利用本申请实施例的数据应用方法和系统在零售店配置的UHF到NFC系统架构图：当UHF电子标签在UHF读写器的UHF天线(与UHF读写器有线连接)可读取的范围内，数据应用系统将自动获取UHF的代码(EPC码)，通过无线网络和Internet连接到云端的数据库获取进一步的信息并配合RFID模拟器发射出NFC信号，只要具备NFC功能的智能移动终端贴近NFC读写器，便可获取相应的信息，实现了NFC移动终端“读取”UHF标签的功能。可以看到，系统架构可以是相当灵活的，例如，云端服务器可以通过网络连接到路由器，由路由器分别通过有线或WIFI网络连接UHF读写器，通过WIFI网络连接电脑或显示设备，通过有线或WIFI网络连接RFID模拟器。UHF读写器、电脑或显示设备、RFID模拟器之间可以通过USB或者Micro USB连接，智能移动终端可以通过移动网络与云端服务器交互。可以理解的是，智能移动终端可以是带NFC功能的智能手机，也可以是智能可穿戴设备或者平板电脑等等。利用该系统，消费者可以用自身的智能手机等设备了解物品的信息及鉴别所购物品的真伪，并为商家售后服务提供方便的联系渠道。
UHF读写器通常比较大而复杂、也比较贵，难以嵌入在移动终端上(尤其是智能手机)上，要实现一个电子标签同时能满足供应链/物流和消费者的需求有以下可能的方法：
开发一款将UHF和NFC结合在一起的芯片，目前并没有，即便有，芯片价格至少是UHF的5倍；
将UHF和NFC的复合在同一个标签上，但这样做的电子标签面积大，而且成本至少是UHF标签的3倍；
在移动设备上外挂/嵌入一个UHF读写器，但UHF读写器不仅较贵，而且影响移动设备的便携性。无论从成本还是使用体验来说，对用户都是不适宜的。
本申请实施例的数据应用方法及系统，可以使用带NFC的智能移动设备来实现UHF标签的读取，从而能让一个UHF电子标签既能在供应链/物流上发挥作用，又能让消费者利用移动终端(如智能手机)来获取相关信息，使得RFID的应用更加广泛，且能较好地平衡价格、方便性及普及性等要素。此外，尽管上述实施例以UHF标签被具NFC功能的智能移动设备读取为例，可以理解的是，其同样可以类似地实现UHF标签被具QR码扫描功能的智能移动设备读取，即第一类型标签为UHF标签，第二类型读写器为QR码读写器，如前所述，为适于智能移动设备的便携性应用，第二类型读写器一般采取相对容易集成到智能移动设备中的类型，例如NFC读写，QR码扫描等，其相对成本低廉，且几乎不影响智能移动设备的便携性。而第一类型标签则可以根据需要设置。
虽然本申请与特定的实施例一起进行了详细说明，但需要认识到本申请的其他一些变形可以在不脱离本申请宗旨的情况下设计出。

Claims (6)

1.一种射频识别RFID标签的数据应用方法，其特征在于，包括：
当第一类型RFID标签在第一类型RFID读写器可读取范围内，所述第一类型RFID读写器获取所述第一类型RFID标签的数据；
模拟器获得所述第一类型RFID标签数据，根据预定数据转换协议，将所述第一类型RFID标签数据转换为第二类型数据，并提供给第二类型读写器；
所述第二类型读写器将所述第二类型数据形成第二类型信号发出；
所述第一类型RFID标签为超高频UHF标签，所述第一类型读写器为UHF读写器，所述第二类型数据为近场无线通讯NFC标签数据，所述第二类型读写器为NFC读写器，所述第二类型信号为NFC信号；通过具备NFC功能的智能移动终端从所述NFC读写器获取所述NFC信号；
所述数据应用方法的操作过程包括：
UHF读写器通过UHF天线发射无线电波，当UHF标签在所述无线电波覆盖范围内，UHF标签将被激活；
UHF读写器通过UHF天线获得被激活的UHF标签发出的标签标识或电子产品码；
UHF读写器将标签标识或电子产品码传给RFID模拟器并判断该UHF标签是否为所需产品；
RFID模拟器从本地数据库或云端服务器获取UHF标签所代表的产品信息，其中所述云端服务器通过网络连接到路由器，由路由器分别通过有线或WIFI网络连接UHF读写器和RFID模拟器；
RFID模拟器根据预定编码算法将产品信息转换为含产品相关信息的NFC编码；
RFID模拟器通过NFC读写器发出含NFC编码的NFC信号；
已开启NFC功能的智能移动终端在可读取的范围内获得NFC信号，并通过应用程序模式或超链接模式获取产品相关信息并展示。
2.根据权利要求1所述的数据应用方法，其特征在于，所述第一类型RFID读写器、第二类型读写器以及模拟器集成于同一物理设备中。
3.根据权利要求2所述的数据应用方法，其特征在于，所述物理设备根据所述第一类型RFID标签数据从云端服务器或本地数据库获取第一类型RFID标签数据的关联数据。
4.根据权利要求1所述的数据应用方法，其特征在于，所述模拟器集成用于实现数据转换的编解码系统；所述编解码系统包括专用IC或数字信号处理DSP处理器。
5.根据权利要求1所述的数据应用方法，其特征在于，判断和决定显示产品信息的方式，当用应用程序方式显示产品信息时，获取的数据以应用程序模式产生，当用超链接方式显示产品信息时，获取的数据以超链接模式产生；其中当决定以应用程序方式显示信息时，判断该应用程序是否存在，如果尚未安装，先安装该应用程序，如果已安装，启动该应用程序并显示产品信息。
6.一种射频识别RFID标签的数据应用系统，其特征在于，包括：
第一类型RFID读写器，用于当第一类型RFID标签在第一类型RFID读写器可读取范围内，获取所述第一类型RFID标签的数据；
模拟器，用于获得所述第一类型RFID标签数据，根据预定数据转换协议，将所述第一类型RFID标签数据转换为第二类型数据，并提供给第二类型读写器；
所述第二类型读写器，用于将所述第二类型数据形成第二类型信号发出；
所述第一类型RFID标签为超高频UHF标签，所述第一类型读写器为UHF读写器，所述第二类型数据为近场无线通讯NFC标签数据，所述第二类型读写器为NFC读写器，所述第二类型信号为NFC信号；通过具备NFC功能的智能移动终端从所述NFC读写器获取所述NFC信号；
所述数据应用系统的操作过程包括：
UHF读写器通过UHF天线发射无线电波，当UHF标签在所述无线电波覆盖范围内，UHF标签将被激活；
UHF读写器通过UHF天线获得被激活的UHF标签发出的标签标识或电子产品码；
UHF读写器将标签标识或电子产品码传给RFID模拟器并判断该UHF标签是否为所需产品；
RFID模拟器从本地数据库或云端服务器获取UHF标签所代表的产品信息，其中所述云端服务器通过网络连接到路由器，由路由器分别通过有线或WIFI网络连接UHF读写器和RFID模拟器；
RFID模拟器根据预定编码算法将产品信息转换为含产品相关信息的NFC编码；
RFID模拟器通过NFC读写器发出含NFC编码的NFC信号；
已开启NFC功能的智能移动终端在可读取的范围内获得NFC信号，并通过应用程序模式或超链接模式获取产品相关信息并展示。
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