CN107416920B - 一种净水器多路防伪系统 - Google Patents

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Abstract

本发明一种净水器多路防伪系统，包括净水器本体和滤芯，所述净水器本体上设有控制板和至少一个滤芯安装孔；所述控制板上设有RFID射频芯片和单片机；所述RFID射频芯片设有与所述滤芯安装孔数量相同的信号通道，每一所述信号通道连接有天线；所述滤芯的端部设有RFID标签，所述RFID标签内储存有防伪识别码；所述天线用于发射所述RFID射频芯片发出的射频信号和接收所述RFID标签传回的防伪识别码，所述单片机用于切换所述信号通道的开通和关断，同时判断RFID标签传回的防伪识别码是否正确；本发明可以通过1个射频芯片实现多路防伪。

Description

一种净水器多路防伪系统
技术领域
本发明涉及净水器防伪技术领域，尤其是一种净水器多路防伪系统。
背景技术
净水器也叫净水机、水质净化器，是按对水的使用要求对水质进行深度过滤、净化处理的水处理设备。平时所讲的净水器，一般是指用作家庭使用的小型净化器。其技术核心为滤芯装置中的过滤膜，目前主要技术来源于超滤膜和RO反渗透膜两种。净水器可有效滤除水中的铁锈、砂石、胶体以及吸附水中余氯、嗅味、异色、农药等化学药剂。可有效去除水中的细菌、病菌、毒素、重金属等杂质。净水技术在饮用水领域的应用，使得“水土不服”的现象会很快成为历史，有效地解决了很多地方由于地下水中有害物质超标而造成的地方性疾病。
所以，作为净水器核心的滤芯的质量保证尤为重要，为了让用户可以分辨出购买的滤芯是否为正品滤芯，滤芯生产厂家都会在滤芯上添加防伪技术，现今厂家多使用的是RFID防伪技术。RFID防伪技术针对商业领域的假冒问题,利用RFID射频识别技术可扩充、灵活、安全等特点,结合一次一密认证机制,研究读写器与电子标签的初始化和电子标签的验证,研发设计出来的一种新型安全的防伪技术。条形码技术的取代者RFID防伪技术将微芯片嵌入到产品当中，利用智能电子标签来标识各种物品，这种标签根据RFID无线射频标识原理而生产，标签与读写器通过无线射频信号交换信息，与传统条形码技术相比，RFID可以节省更多的时间和人力、物力，降低生产成本，提高工作效率，正被越来越多的人认为是条形码技术的取代者。但现有的净水器RFID防伪系统都是单通道的防伪识别，效率低。
因此，需要提出一种净水器多路防伪系统。
发明内容
本发明提供一种净水器多路防伪系统，旨在克服现有净水器只能单通道防伪的问题。
本发明采用了以下技术措施：
一种净水器多路防伪系统，包括净水器本体和滤芯，所述净水器本体上设有控制板和至少一个滤芯安装孔；所述控制板上设有RFID射频芯片和单片机，所述单片机与所述RFID射频芯片电连接；所述RFID射频芯片设有与所述滤芯安装孔数量相同的信号通道，每一所述信号通道连接有天线；所述滤芯的端部设有RFID标签，所述RFID标签内储存有防伪识别码，当所述滤芯安装于所述滤芯安装孔内时，所述RFID标签与所述天线一一正对；所述天线用于发射所述RFID射频芯片发出的射频信号和接收所述RFID标签传回的防伪识别码，所述单片机用于切换所述信号通道的开通和关断，并且保证同一时间只有一个所述信号通道处于开通状态，同时判断RFID标签传回的防伪识别码是否正确。
作为进一步改进，所述天线为双线圈天线。
作为进一步改进，所述天线整体呈矩形。
作为进一步改进，所述RFID射频芯片采用双端发射模式。
作为进一步改进，所述天线发出信号的频率为13.56MHz。
作为进一步改进，定义所述天线与所述RFID标签的最大读写距离为A，所述天线与所述RFID标签的实际距离为B，相邻两个天线间距离为C；其中1/5A≤B＜A，且A＜C。
作为进一步改进，所述双线圈天线设有第一信号端、第二信号端和接地端，所述第一信号端和所述接地端之间设有第一可调电容，所述第二信号端和所述接地端设有第二可调电容。
作为进一步改进，所述RFID标签为圆形。
作为进一步改进，所述净水器本体设有警报器，所述警报器与所述单片机电连接；所述RFID标签内设有所述滤芯的使用寿命信息；所述单片机通过所述天线接收所述RFID标签传输的使用寿命信息并与实际使用时间对比，当所述实际使用时间超过所述使用寿命信息时，所述单片机控制所述警报器发出警报。
作为进一步改进，所述RFID标签内置压强传感器，所述压强传感器用于检测所述滤芯内部压强；所述RFID标签可将所述压强传感器检测到的实际压强值传输给所述单片机，所述单片机内存有标准压强值，当所述实际压强值与所述标准压强值不同时，所述单片机控制所述警报器发出警报。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：
1、本发明一种净水器多路防伪系统可通过单一的RFID射频芯片实现多通道的防伪识别。
2、本发明一种净水器多路防伪系统使用双线圈天线配合RFID射频芯片的双端发射模式提高天线与标签的识别距离。
附图说明
附图1是本发明一种净水器多路防伪系统的结构示意图。
附图2是本发明一种净水器多路防伪系统控制板的结构示意图。
附图3是本发明一种净水器多路防伪系统天线的结构示意图。
主要元件符号说明
净水器本体1、滤芯安装孔11、控制板12、RFID射频芯片121、单片机122、天线13、第一信号端131、第二信号端132、接地端133、滤芯2、RFID标签21。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
请参考图1-图3，实施例中，一种净水器多路防伪系统，包括净水器本体1和滤芯2，所述净水器本体1上设有控制板12和至少一个滤芯安装孔11。在使用时需将所述滤芯2安装在所述滤芯安装孔11，然后进行防伪识别。
控制板12主要用于控制系统对滤芯2进行防伪识别，所述滤芯2的端部设有RFID标签21，所述RFID标签21内储存有防伪识别码；对应的，所述控制板12上设有RFID射频芯片121和单片机122，所述单片机122与所述RFID射频芯片121电连接；所述RFID射频芯片121设有与所述滤芯安装孔11数量相同的信号通道，每一所述信号通道连接有天线13。当所述滤芯2安装于所述滤芯安装孔11内时，所述RFID标签21与所述天线13一一正对。
在使用时，单片机122通过电子开关切换的方法，控制所述RFID射频芯片121上的信号通道按顺序周期性的进行切换，并且保证同一时间只有一个所述信号通道处于开通状态，每一天线13当其对应的信号通道开通后，便会将由所述RFID射频芯片121产生的射频信号发送给其对应的RFID标签21，所述RFID标签21接收到射频信号后会向所述天线13发送防伪识别信息，最终防伪识别信息传送到单片机122，单片机122将接收到的防伪识别信息与内部预存的对比信息进行对比判断，判断被检测的滤芯2是否为正品滤芯2。
为提高天线13与标签的识别距离，所述天线13选用双线圈天线，作为配合的所述RFID射频芯片121采用双端发射模式，这样可使实际的读写标签距离达到8cm多，最大可达10cm。
工作在超高频以上频段的天线13，是靠辐射给RFID标签21提供能量，只要RFID标签21接收到的辐射能量满足标签启动电压，即可工作，故工作在该频段的天线13容易导致多标签串读。
本实施例中，所述天线13发出信号的频率为13.56MHz，对应的，RFID标签21为高频标签，高频的RFID标签21需要提供一定的电压(电流)，才能开启该标签上电工作，而天线13工作在13.56MHz频段时，可根据线圈耦合原理给标签供电，其线圈耦合的磁通量大小会影响电压电流的强弱，如果标签的线圈与天线13偏离中心过远，会导致磁通量不足，影响标签获取的电压能量，所以标签就不会工作，不会发送标签的信息给天线13端，以此克服天线13与旁边RFID标签21串扰误读。
为进一步避免天线13与旁边RFID标签21串扰误读，在保证净水器整体体积最小的同时，对各元件的距离进行了规定；本实施例中，定义所述天线13与所述RFID标签21的最大读写距离为A，所述天线13与所述RFID标签21的实际距离为B，相邻两个天线13间距离为C；其中1/5A≤B＜A，且A＜C。这样可在在保证净水器整体体积最小的同时，最大限度的避免天线13与旁边RFID标签21串扰误读。
天线13在对RFID标签21进行读取时存在一定的盲区，会发生远距离能读到RFID标签21，靠近反而读不到。为克服这一问题，本实施例中，所述双线圈天线设有第一信号端131、第二信号端132和接地端133，所述第一信号端131和所述接地端133之间设有第一可调电容，所述第二信号端132和所述接地端133设有第二可调电容。可通过对第一可调电容和第二可调电容的电容值进行调整，来匹配该频点(13.56MHz)的谐振值，避免天线13无法读到RFID标签21的情况发生，且RFID标签21位置发生变化时，也可通过调整电容值来进行重新匹配，而不用对整个系统进行重新设置。
RFID标签21的外观形状可根据滤芯2的结构设计多样化，本实施例中，RFID标签21为圆形，其特点是可使得信号强度最强，使识别效果更好。同时RFID标签21粘贴在滤芯2底部。
对于天线13的外观选择，可选择方形和圆形，本案例天线13整体呈矩形，如图3所示，其特点是能量感应分布较均衡，且以中心点最强，对RFID标签21的读取效果最好。
为了避免滤芯2报废后用户因为没有察觉而继续使用的情况发生，本实施例中，所述净水器本体1设有警报器，所述警报器与所述单片机122电连接；所述RFID标签21内设有所述滤芯2的使用寿命信息；所述单片机122通过所述天线13接收所述RFID标签21传输的使用寿命信息并与实际使用时间对比，当所述实际使用时间超过所述使用寿命信息时，所述单片机122控制所述警报器发出警报，以提醒用户更换滤芯2。
同时，也可在所述RFID标签21内置压强传感器，所述压强传感器用于检测所述滤芯2内部压强；所述RFID标签21可将所述压强传感器检测到的实际压强值传输给所述单片机122，所述单片机122内存有标准压强值，当所述实际压强值与所述标准压强值不同时，所述单片机122控制所述警报器发出警报，以提醒用户更换滤芯2。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种净水器多路防伪系统，其特征在于，包括净水器本体和滤芯，所述净水器本体上设有控制板和至少一个滤芯安装孔；所述控制板上设有RFID射频芯片和单片机，所述单片机与所述RFID射频芯片电连接；所述RFID射频芯片设有与所述滤芯安装孔数量相同的信号通道，每一所述信号通道连接有天线；所述滤芯的端部设有RFID标签，所述RFID标签内储存有防伪识别码，当所述滤芯安装于所述滤芯安装孔内时，所述RFID标签与所述天线一一正对；所述天线用于发射所述RFID射频芯片发出的射频信号和接收所述RFID标签传回的防伪识别码，所述单片机用于切换所述信号通道的开通和关断，所述RFID射频芯片上的信号通道按顺序周期性的进行切换；并且保证同一时间只有一个所述信号通道处于开通状态，同时判断RFID标签传回的防伪识别码是否正确；所述RFID标签为圆形；所述净水器本体设有警报器，所述警报器与所述单片机电连接；所述RFID标签内设有所述滤芯的使用寿命信息；所述单片机通过所述天线接收所述RFID标签传输的使用寿命信息并与实际使用时间对比，当所述实际使用时间超过所述使用寿命信息时，所述单片机控制所述警报器发出警报；定义所述天线与所述RFID标签的最大读写距离为A，所述天线与所述RFID标签的实际距离为B，相邻两个天线间距离为C；其中1/5A≤B＜A，且A＜C。
2.根据权利要求1所述的净水器多路防伪系统，其特征在于，所述天线为双线圈天线。
3.根据权利要求2所述的净水器多路防伪系统，其特征在于，所述天线整体呈矩形。
4.根据权利要求3所述的净水器多路防伪系统，其特征在于，所述RFID射频芯片采用双端发射模式。
5.根据权利要求4所述的净水器多路防伪系统，其特征在于，所述天线发出信号的频率为13.56MHz。
6.根据权利要求5所述的净水器多路防伪系统，其特征在于，所述双线圈天线设有第一信号端、第二信号端和接地端，所述第一信号端和所述接地端之间设有第一可调电容，所述第二信号端和所述接地端设有第二可调电容。
7.根据权利要求1所述的净水器多路防伪系统，其特征在于，所述RFID标签内置压强传感器，所述压强传感器用于检测所述滤芯内部压强；所述RFID标签可将所述压强传感器检测到的实际压强值传输给所述单片机，所述单片机内存有标准压强值，当所述实际压强值与所述标准压强值不同时，所述单片机控制所述警报器发出警报。
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