CN110428037B - 一种无源的电子标签系统 - Google Patents

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Abstract

一种无源的电子标签系统，包括LED灯条，LED灯条与电子标签相连，电子标签与系统基站相连；电子标签包括电路板、显示屏、薄膜太阳能板和标签外壳，电路板、显示屏和薄膜太阳能板设于标签外壳内，电路板上设有储能模块、控制模块、第一无线通讯模块和显示驱动模块，薄膜太阳能板与储能模块相连，储能模块与控制模块相连，控制模块与第一无线通讯模块、显示驱动模块相连，显示驱动模块与显示屏相连；LED灯条紧邻薄膜太阳能板，系统基站设有第三无线通讯模块和CPU处理模块，CPU处理模块与第三无线通讯模块相连，第三无线通讯模块与第一无线通讯模块相连。本发明供电方式可靠，无需操作人员在现场逐个进行更新操作，省时省力。

Description

一种无源的电子标签系统
技术领域
本发明涉及电子标签系统，具体是涉及一种无源的电子标签系统。
背景技术
电子标签目前在商超系统中已经开始普及应用，其远程可调价、静态情况下低功耗等特点是传统纸质的升级替代品。但是目前市场上的电子标签基本都是以纽扣电池的方式作为供电来源，基于业界通常要求3-5年的使用时间，电子标签必须以最低能耗的方式来规划工作方式，大量时间必须是睡眠状态，睡眠状态一方面影响了电子标签的响应及时性，另外也限制了电子标签闪灯、闪屏等更多功能的扩展性。也有些电子标签系统采用有线供电的方式，通过电线或金属导轨的方式传递电源，电子标签通过表面的金属簧片或者金属触点等机械方式获取到电源，以便承担更多的扩展功能。对于生鲜区、海鲜区等潮湿、盐雾环境，机械接触式的有源供电方式不太可靠，增加了长期的维护成本。
中国专利说明书201721439919公开了一种无源的电子价签系统，通过类似NFC无线供电的方式来给无源电子价签（也即无源电子标签的一种）供电，但这种一对一的近距离传输方式，更新的时候必须操作人员在现场逐个进行操作，费时费力，并不符合大型工厂、仓库、超市可远程批量更新标签显示内容的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种无源的电子标签系统，供电方式可靠，无需操作人员在现场逐个进行更新操作，省时省力，符合大型工厂、仓库、超市可远程批量更新标签显示内容的要求。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种无源的电子标签系统，包括电子标签，还包括 LED灯条和系统基站，LED灯条与电子标签相连，电子标签与系统基站相连；所述电子标签包括电路板、显示屏、薄膜太阳能板和钩状的标签外壳，电路板、显示屏和薄膜太阳能板设于标签外壳内，通过标签外壳固定，所述电路板上设有储能模块、控制模块、第一无线通讯模块和显示驱动模块，薄膜太阳能板与储能模块相连，储能模块与控制模块相连，控制模块与第一无线通讯模块、显示驱动模块相连，显示驱动模块与显示屏相连；所述LED灯条设于标签外壳的钩状结构内，且紧邻薄膜太阳能板，所述系统基站设有第三无线通讯模块和CPU处理模块，CPU处理模块与第三无线通讯模块相连，第三无线通讯模块与第一无线通讯模块相连；
所述薄膜太阳能板接收到LED灯条的近距离光照后，获得光伏转换电能，并将电能储存至储能模块，当储能模块的电压到达工作电压后，储能模块作为稳定可靠的电源，为电路板和显示屏供电；
所述系统基站的CPU处理模块用于电子标签的管理， CPU处理模块通过第三无线通讯模块将更新显示的内容传递至电子标签的第一无线通讯模块第一无线通讯模块将更新显示的内容传送给控制模块，控制模块控制显示驱动模块工作，显示驱动模块驱动显示屏更新显示内容。
进一步，所述LED灯条外套有透明的套管。
进一步，所述LED灯条内设有第二无线通讯模块和亮度控制模块，亮度控制模块与第二无线通讯模块相连，第二无线通讯模块与第一无线通讯模块相连；所述电子标签的控制模块对储能模块中的电量情况进行判断，根据电量情况发出控制LED灯条亮度或开关的命令，通过第一无线通讯模块发送至第二无线通讯模块，第二无线通讯模块在收到控制LED灯条亮度或开关的命令后，将命令数据发送给亮度控制模块，亮度控制模块根据收到的命令数据，调整LED灯条的亮度或者开关。
进一步，所述LED灯条为LED货柜灯条或装饰灯。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
采用现有技术中常用的LED货柜灯条、装饰灯带作为光源，通过电子标签2中的薄膜太阳能板2-3与光源的近距离放置，获得稳定和可靠的光伏转换电源，无机械接触式供电带来的不可靠性，电子标签2不需要传统的纽扣电池，不会因为电池电量影响使用寿命，或者换电池所带来结构及操作上的负面影响。整个电子标签2为全封闭式的结构，解决在潮湿盐雾等较恶劣环境下的使用问题。电子标签2本身的工作电流很低，采用本发明供电方式可解决长期供电的问题，以便于实现更多频次的显示更新，无休眠实时通讯，从而实现更多的互动、闪灯、闪屏等扩展功能。通过系统基站3使得电子标签2远程获取显示内容的更新，以及闪灯、闪屏等功能的配置信息，无需操作人员在现场逐个进行更新操作，省时省力，符合大型工厂、仓库、超市可远程批量更新标签显示内容的要求。
附图说明
图1是本发明实施例的结构框图。
图2是图1所示实施例的电子标签的结构示意图。
图3是图1所示实施例的电路板的结构框图。
图4是图1所示实施例的LED灯条的结构框图。
图5是图1所示实施例的系统基站的结构框图。
图6是图1所示实施例的电子标签安装于货架的结构框图。
图7是图1所示实施例的LED灯条的光照方向向下的结构示意图。
图8是图1所示实施例的LED灯条的光照方向向货架内侧的结构示意图。
图9是图1所示实施例的电子标签安装于LED灯条的结构示意图。
图10是图1所示实施例的套管装配细节示意图。
图中：1—LED灯条，2—电子标签，3—系统基站，4—货架，5—套管， 1-1—第二无线通讯模块，1-2—亮度控制模块，2-1—电路板，2-2—显示屏，2-3—薄膜太阳能板，2-4—标签外壳，2-1-1—储能模块，2-1-2—控制模块，2-1-3—显示驱动模块，2-1-4—第一无线通讯模块，3-1—第三无线通讯模块，3-2—CPU处理模块。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述。
电子标签本身的工作电流很低，但是以传统纽扣电池的容量要维持3~5年的使用周期，还是只能保证最基本的功能应用。本发明的目的在于提供一种无源的电子标签系统，摈弃有线接触供电的方式，采用非金属接触供电来解决现场恶劣环境下的可靠性要求。通常非金属接触供电的方式有电磁传播和光伏转换两种途径。类似NFC的电磁供能方式需要一对一操作，并不合适；而光伏供电也受到现场环境、光照强度差异性的影响，会使供电效能变得不可控。本发明以光伏转换供电为基础，提供可靠的供电方式，使得无源标签可以获取到充足的电源，除了进行无线数据的远程实时交互显示，还可增加更多的扩展功能。
参照图1，本实施例包括LED灯条1、电子标签2和系统基站3，LED灯条1与电子标签2相连，电子标签2与系统基站3相连。
参照图2，电子标签2包括电路板2-1、显示屏2-2、薄膜太阳能板2-3和钩状的标签外壳2-4，电路板2-1、显示屏2-2、薄膜太阳能板2-3设于标签外壳2-4内，通过标签外壳2-4固定，标签外壳2-4为透明材质。
参照图3，电路板2-1上设有储能模块2-1-1、控制模块2-1-2、第一无线通讯模块2-1-4和显示驱动模块2-1-3，薄膜太阳能板2-3与储能模块2-1-1相连，储能模块2-1-1与控制模块2-1-2相连，控制模块2-1-2与第一无线通讯模块2-1-4、显示驱动模块2-1-3相连，显示驱动模块2-1-3与显示屏2-2相连。
LED灯条1设于标签外壳2-4的钩状结构内，且紧邻薄膜太阳能板2-3，LED灯条1外套有透明的套管5，本发明中的LED灯条1为LED货柜灯条或装饰灯。参照图4，LED灯条1内设有第二无线通讯模块1-1和亮度控制模块1-2，亮度控制模块1-2与第二无线通讯模块1-1相连，第二无线通讯模块1-1与第一无线通讯模块2-1-4相连，第二无线通讯模块1-1与第一无线通讯模块2-1-4通过无线进行相互通信。
参照图5，系统基站3设有第三无线通讯模块3-1和CPU处理模块3-2，CPU处理模块3-2与第三无线通讯模块3-1相连，第三无线通讯模块3-1与第一无线通讯模块2-1-4相连，第三无线通讯模块3-1与第一无线通讯模块2-1-4通过无线进行相互通信。
使用时，电子标签2紧靠或挂扣在LED灯条1上，薄膜太阳能板2-3接收到LED灯条1的近距离光照后，获得光伏转换电能，并将电能储存至储能模块2-1-1，当储能模块2-1-1的电压到达工作电压后，储能模块2-1-1作为稳定可靠的电源，为电路板2-1和显示屏2-2供电。
系统基站3的CPU处理模块3-2用于电子标签的管理，对需要更新显示内容的电子标签2，CPU处理模块3-2通过第三无线通讯模块3-1将更新显示的内容传递至电子标签2的第一无线通讯模块2-1-4，第一无线通讯模块2-1-4将更新显示的内容传送给控制模块2-1-2，控制模块2-1-2控制显示驱动模块2-1-3工作，显示驱动模块2-1-3驱动显示屏2-2更新显示内容。
电子标签2的控制模块2-1-2对储能模块2-1-1中的电量情况进行判断，根据电量情况发出控制LED灯条1亮度或开关的命令，通过第一无线通讯模块2-1-4发送至第二无线通讯模块1-1，第二无线通讯模块1-1在收到控制LED灯条1亮度或开关的命令后，将命令数据发送给亮度控制模块1-2，亮度控制模块1-2根据收到的命令数据，调整LED灯条1的亮度或者开关。
本发明采用现有技术中常用的LED货柜灯条、装饰灯带作为光源，通过电子标签2中的薄膜太阳能板2-3与光源的近距离放置，获得稳定和可靠的光伏转换电源，无机械接触式供电带来的不可靠性，电子标签2不需要传统的纽扣电池，不会因为电池电量影响使用寿命，或者换电池所带来结构及操作上的负面影响。整个电子标签2为全封闭式的结构，解决在潮湿盐雾等较恶劣环境下的使用问题。电子标签2本身的工作电流很低，采用本发明供电方式可解决长期供电的问题，以便于实现更多频次的显示更新，无休眠实时通讯，从而实现更多的互动、闪灯、闪屏等扩展功能。通过系统基站3使得电子标签2远程获取显示内容的更新，以及闪灯、闪屏等功能的配置信息，无需操作人员在现场逐个进行更新操作，省时省力。
在具体应用中，参照图6，LED灯条1安放在货架4的底部，电子标签2紧靠在LED灯条1侧边，参照图7、8，LED灯条1的光照方向向下或者向货架4内侧，电子标签2的钩状结构挂在LED灯条1上，不管是哪种方向都能有薄膜太阳能板2-3获取到光照，通过电子标签2背面的薄膜太阳能板2-3，获取光源的照射产生电能，从而使得电子标签2获得转换的电能进行正常工作。
参照图9，对于开放区的货物陈列区，比如产线维修区或者商场生鲜区，LED灯条1套在透明的套管5内，电子标签2通过挂接在套管5上来使用。
参照图10，透明的套管5内的LED灯条1不管是哪个方向，都能被电子标签2的薄膜太阳能板2-3所获取。同时套管5可以做到密封，在潮湿区域，甚至放入水中也没有问题。而密封的电子标签2设备正好配套在这些区域中得到应用。
安装过程如下：根据工厂产线或者超市的货架结构，装配好LED灯条1，LED灯条1上电后，维持常亮状态。电子标签2挂靠在LED灯条1后，会获取光伏转换的电源，存储到储能模块2-1-1，超过可工作的电压下限后，控制模块2-1-2开始工作，打开第一无线通讯模块2-1-4，第一无线通讯模块2-1-4与系统基站3的第三无线数据通讯3-1进行通讯，控制模块2-1-2根据系统基站3的指令进行显示屏2-2显示更新，或者闪灯、闪屏等动作。当储能模块2-1-1的电量达到一定上限后，可通过第一无线通讯模块2-1-4与LED灯条1进行通讯，关闭或者调低LED灯条1的光源，反之则打开或调高LED灯条1的光源。
LED灯条1一方面为电子标签2提供电能，另一方面也对工作环境提供更好的光照和装饰效果；通过紧靠LED灯条1的方式，有效解决光照强度的稳定性，确保电子标签2能长期稳定工作。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种无源的电子标签系统，包括电子标签，其特征在于：还包括 LED灯条和系统基站，所述LED灯条安放在货架的底部，所述电子标签紧靠或挂扣在所述LED灯条上，所述电子标签与系统基站相连；所述电子标签包括电路板、显示屏、薄膜太阳能板和钩状的标签外壳，电路板、显示屏和薄膜太阳能板设于标签外壳内，通过标签外壳固定，所述电路板上设有储能模块、控制模块、第一无线通讯模块和显示驱动模块，薄膜太阳能板与储能模块相连，储能模块与控制模块相连，控制模块与第一无线通讯模块、显示驱动模块相连，显示驱动模块与显示屏相连；所述LED灯条设于标签外壳的钩状结构内，且紧邻薄膜太阳能板，所述系统基站设有第三无线通讯模块和CPU处理模块，CPU处理模块与第三无线通讯模块相连，第三无线通讯模块与第一无线通讯模块相连；
所述薄膜太阳能板接收到LED灯条的近距离光照后，获得光伏转换电能，并将电能储存至储能模块，当储能模块的电压到达工作电压后，储能模块作为稳定可靠的电源，为电路板和显示屏供电；
所述系统基站的CPU处理模块用于电子标签的管理， CPU处理模块通过第三无线通讯模块将更新显示的内容传递至电子标签的第一无线通讯模块第一无线通讯模块将更新显示的内容传送给控制模块，控制模块控制显示驱动模块工作，显示驱动模块驱动显示屏更新显示内容。
2.如权利要求1所述的无源的电子标签系统，其特征在于：所述LED灯条外套有透明的套管。
3.如权利要求1或2所述的无源的电子标签系统，其特征在于：所述LED灯条内设有第二无线通讯模块和亮度控制模块，亮度控制模块与第二无线通讯模块相连，第二无线通讯模块与第一无线通讯模块相连；所述电子标签的控制模块对储能模块中的电量情况进行判断，根据电量情况发出控制LED灯条亮度或开关的命令，通过第一无线通讯模块发送至第二无线通讯模块，第二无线通讯模块在收到控制LED灯条亮度或开关的命令后，将命令数据发送给亮度控制模块，亮度控制模块根据收到的命令数据，调整LED灯条的亮度或者开关。
4.如权利要求1或2所述的无源的电子标签系统，其特征在于：所述LED灯条为LED货柜灯条或装饰灯。
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