CN110020706A - 一种电子标签 - Google Patents

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金芳祝
史钢
杨辉
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Abstract

本发明公开了一种电子标签，包括MCU主控、GPS定位模块、NB‑IOT模块、与NB‑IOT模块配合的物联网卡、蓝牙模块、电源模块和连接在NB‑IOT模块上的天线，所述NB‑IOT模块、蓝牙模块和所述电源模块均连接在所述MCU主控上，所述MCU主控负责接收、处理和传递数据，所述NB‑IOT模块负责数据的公网传输，所述蓝牙模块负责无线显示电子标签信息，所述MCU主控上连接有传感器模块；本申请的电子标签可以安装在物品上，也可以安装在物品的外包装上；本发明采用NB‑IOT技术，可以实现广域覆盖，且功耗小；同时配合蓝牙模块无线显示电子标签信息，使用时，使用者只需要打开随身携带的手机蓝牙即可识别显示电子标签信息，成本低，使用方便。

Description

一种电子标签
技术领域
本发明涉及一种电子标签，属于物联网领域。
背景技术
在传统货物运输和管理中，人员无法做到货物状态实时状态监测；随着近些年物联网技术的发展，也出现了一些利用zigebee或者wifi加三轴传感器以及温度传感器的货物姿态监测电子标签；但是无论是zigebee还是wifi都功耗大且无法做到广域覆盖。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种功耗小、覆盖面积大的电子标签。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种电子标签，包括MCU主控、GPS定位模块、NB-IOT模块、与NB-IOT模块配合的物联网卡、蓝牙模块、电源模块和连接在NB-IOT模块上的天线，所述NB-IOT模块、蓝牙模块和所述电源模块均连接在所述MCU主控上，所述MCU主控负责接收、处理和传递数据，所述NB-IOT模块负责数据的公网传输，所述蓝牙模块负责无线显示电子标签信息，所述MCU主控上连接有传感器模块；本申请的电子标签可以安装在物品上，也可以安装在物品的外包装上；本发明采用NB-IOT技术，可以实现广域覆盖，且功耗小；同时配合蓝牙模块无线显示电子标签信息，使用时，使用者只需要打开随身携带的手机蓝牙即可识别显示电子标签信息，成本低，使用方便。
本发明进一步设置为，所述传感器为九轴传感器；所述九轴传感器模块采用MPU9250，支持三轴加速度、三轴陀螺仪、三轴磁力计，分别为X轴加速度、Y轴加速度、Z轴加速度、X轴角速度、Y轴角速度、Z轴角速度、X轴磁场强度、Y轴磁场强度、Z轴磁场强度；可以监测货物的位移、倾角、磁感量。
本发明进一步设置为，所述MCU上还连接有防拆电路；上述防拆电路具有报警等提示功能，一旦电子标签被拆，则立即报警；此种设置避免人员恶意拆除电子标签。
所述防拆电路为触发式检测，防拆电路上连接防抖检测开关，防抖检测开关一端接MCU主控的IO管脚，另一端接地，采用轮询检测，一旦检测到电子标签抖动即报警。
本发明进一步设置为，所述MCU上连接有气压计模块；所述气压计模块为高精度气压计ZIN34，集成滤波解算算法；检测物品的海拔。
本发明进一步设置为，所述蓝牙模块具有OTA功能；所述蓝牙模块支持蓝牙4.0，支持采用手机等移动设备实时查看电子标签信息，OTA为一种下载技术，可以通过OTA将电子标签软件升级，降低使用功耗。
本发明进一步设置为，所述MCU主控采用低功耗32位单片机STM32L151CBV6，所述NB-IOT模块为全网通模块N301，支持移动、联通、电信三大运营商的任意物联网卡。
本发明进一步设置为，NB-IOT模块支持GPS定位。
本发明进一步设置为，所述充电模块包括锂电池充电电路和锂电池；所述锂电池充电电路负责锂电池充电管理，可以采用恒流充电模式和涓流充电模式，同时也支持电池馈电激活。
采用上述方案，通过可充电锂电池供电，采用NB-IOT广域网实时监测货物的位移、倾角、磁感量以及海拔和位置，并且还可以采用手机等移动设备实时查看电子标签信息以及采用OTA技术将电子标签内软件升级。
附图说明
图1为本发明电子标签的结构框图。
图中：1、MCU主控；2、NB-IOT模块；3、蓝牙模块；4、电源模块；5、GPS定位模块；6、传感器模块；7、防拆电路；8、气压计模块。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明一种电子标签的实施例进一步说明。
一种电子标签，包括MCU主控1、GPS定位模块5、NB-IOT模块2、与NB-IOT模块2配合的物联网卡、蓝牙模块3、电源模块4和连接在NB-IOT模块2上的天线，所述NB-IOT模块2、蓝牙模块3和所述电源模块4均连接在所述MCU主控1上，所述MCU主控1负责接收、处理和传递数据，所述NB-IOT模块2负责数据的公网传输，所述蓝牙模块3负责无线显示电子标签信息，所述MCU主控1上连接有传感器模块6；本申请的电子标签可以安装在物品上，也可以安装在物品的外包装上；本发明采用NB-IOT技术，可以实现广域覆盖，且功耗小；同时配合蓝牙模块3无线显示电子标签信息，使用时，使用者只需要打开随身携带的手机蓝牙即可识别显示电子标签信息，成本低，使用方便。
进一步的，所述传感器为九轴传感器；所述九轴传感器模块6采用MPU9250，支持三轴加速度、三轴陀螺仪、三轴磁力计，分别为X轴加速度、Y轴加速度、Z轴加速度、X轴角速度、Y轴角速度、Z轴角速度、X轴磁场强度、Y轴磁场强度、Z轴磁场强度；可以监测货物的位移、倾角、磁感量。
进一步的，所述MCU上还连接有防拆电路7；上述防拆电路7具有报警等提示功能，一旦电子标签被拆，则立即报警；此种设置避免人员恶意拆除电子标签。
所述防拆电路7为触发式检测，防拆电路7上连接防抖检测开关，防抖检测开关一端接MCU主控1的IO管脚，另一端接地，采用轮询检测防拆状态。
进一步的，所述MCU上连接有气压计模块8；所述气压计模块8为高精度气压计ZIN34，集成滤波解算算法；检测物品的海拔。
进一步的，所述蓝牙模块3具有OTA功能；所述蓝牙模块3支持蓝牙4.0，支持采用手机等移动设备实时查看电子标签信息，OTA为一种下载技术，可以通过OTA将电子标签软件升级，降低使用功耗。
进一步的，所述MCU主控1采用低功耗32位单片机STM32L151CBV6，所述NB-IOT模块2为全网通模块N301，支持移动、联通、电信三大运营商的任意物联网卡。
进一步的，NB-IOT模块2支持GPS定位。
进一步的，所述充电模块包括锂电池充电电路和锂电池；所述锂电池充电电路负责锂电池充电管理，可以采用恒流充电模式和涓流充电模式，同时也支持电池馈电激活。
进一步的，所述九轴传感器通过SPI总线方式连接在所述MCU主控上，所述蓝牙模块和所述NB-IOT模块均通过UART连接在MCU主控上，所述气压计模块通过I2C总线连接在所述MCU主控上。
采用上述方案，通过可充电锂电池供电，采用NB-IOT广域网实时监测货物的位移、倾角、磁感量以及海拔和位置，并且还可以采用手机等移动设备实时查看电子标签信息以及采用OTA技术将电子标签内软件升级。
上述锂电池充电电路充电电压范围为3.7V-4.2V。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电子标签，其特征在于，包括MCU主控、GPS定位模块、NB-IOT模块、与NB-IOT模块配合的物联网卡、蓝牙模块、电源模块和连接在NB-IOT模块上的天线，所述NB-IOT模块、蓝牙模块和所述电源模块均连接在所述MCU主控上，所述MCU主控负责接收、处理和传递数据，所述NB-IOT模块负责数据的公网传输，所述蓝牙模块负责无线显示电子标签信息，所述MCU主控上连接有传感器模块。
2.根据权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述传感器为九轴传感器。
3.根据权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述MCU上还连接有防拆电路。
4.根据权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述MCU上连接有气压计模块。
5.根据权利要求4所述的电子标签，其特征在于，所述气压计模块包括高精度气压计ZIN34。
6.根据权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述蓝牙模块具有OTA功能。
7.根据权利要求6 所述的电子标签，其特征在于，所述MCU主控采用低功耗32位单片机STM32L151CBV6，所述蓝牙模块支持蓝牙4.0，所述NB-IOT模块为全网通模块N301。
8.根据权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述充电模块包括锂电池充电电路和锂电池。
9.根据权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述蓝牙模块采用蓝牙2.4G电路，所述NB-IOT模块采用NB射频电路。
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