CN111598207A - 一种用于无人机的多模式标识装置、系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于无人机的多模式标识装置，包括二维码图层、无源RFID标签层、有源RFID标签层、电池层和粘连层；粘连层粘连于无人机机身；电池层覆盖在粘连层上，为有源RFID标签层提供电能；有源RFID标签层覆盖在电池层上，与电池层电性连接；无源RFID标签层覆盖在有源RFID标签层上；二维码图层覆盖在无源RFID标签层上。本发明提供一种用于无人机的多模式标识装置、系统和方法，采用RFID+二维码多模式标识进行无人机身份标识，综合二维码图层、无源RFID标签层和有源RFID标签层特性，支持无人机远近距离、多场景、静态和动态等多模式识别；标识装置可在标识标签脱落、损毁或撕揭时自动失效，避免系统失控或身份标识被套用，识别系统提供标识、发行和识读全流程能力。
Description
技术领域
本发明涉及身份识别领域，更具体地，涉及一种用于无人机的多模式标识装置、系统和方法。
背景技术
目前，针对无人机身份标识主要采用以图像识别和处理技术为基础的二维码或条码扫描识别技术实现，而相应的无人机身份标识系统则主要采用WEB技术，并以信息的静态记录方式为主。无人机采用二维码技术作为身份标识标识，标识很容易因为表面污染、损坏、脱落而造成无法正常识读，而受光照不足或过强、以及识读角度等因素影响，也会导致二维码解码错误，有效识读效率显著下降；更为重要的是采用二维码图像识别这种单一模式无法适应对不同距离情况下的识别需求。而无人机身份标识的系统采用传统WEB技术，系统通过识别二维码获取无人机身份信息，并经网络通信链路上传至服务器，其间没有物联网及设备参与，因此难以建立起基于物联网的多模身份标识，以及多终端识别与访问应用。
随着无人机规模化和多样化的应用开展，无人机数量显著增加，“黑飞”、“乱飞”事件层出不穷，并且无人机应用的二次开发和服务市场因为缺少无人机身份基础数据而推进缓慢；这一缺失反过来又制约无人机规模应用升级。如何更加有效的实现无人机身份标识，不仅是系统层面所面对的课题，同时，更是无人机产业发展所需要解决的问题。另外，展望无人机身份标识和系统的发展趋势，恰如机动车号牌系统一样，无人机“一机一码”必将成为现实，而目前无人机身份标识单一模式技术已难以适应这样迅猛发展的要求。
发明内容
本发明为解决现在针对无人机的身份识别大多采用二维码识别，无法适应对不同距离情况下的识别需求的技术缺陷，提供了一种用于无人机的多模式标识装置、系统和方法，支持近距离与远距离的识别，克服了二维码单一标识方式可靠性差以及识别方式难以适应户外应用及三方多样化应用扩展的缺陷。
为实现以上发明目的，采用的技术方案是：
一种用于无人机的多模式标识装置，包括二维码图层、无源RFID标签层、有源RFID标签层、电池层和粘连层；其中：所述粘连层粘连于无人机机身；所述电池层固定覆盖在所述粘连层上，用于为所述有源RFID标签层提供电能；所述有源RFID标签层固定覆盖在所述电池层上，与所述电池层电性连接；所述无源RFID标签层固定覆盖在所述有源RFID标签层上；所述二维码图层固定覆盖在所述无源RFID标签层上。
上述方案中，一种用于无人机的多模式标识装置，采用RFID+二维码多模式标识进行无人机的身份标识，无源RFID标签层和有源RFID标签层支持近距离、远距离识读，可根据不同场景需要完成识读，适应无人机静态和飞行状态时的识读；采用RFID标签技术，可在标识标签脱落、损毁或撕揭时自动失效，有效避免系统失控或身份标识被套用的情况。
还包括防水封胶层，所述防水封胶层固定覆盖在所述二维码图层上，用于对装置进行缓冲抗压保护。
所述防水封胶层通过滴胶工艺制成弧面或平面。
所述电池层设置有充电卡扣接触点，所述电池层通过充电卡扣接触点与所述有源RFID标签层电性连接。
一种用于无人机的多模式标识系统，包括多模式标识装置，还包括标签发行设备、云服务器、终端和客户端；所述客户端与所述云服务器双向通信连接，所述客户端的输出端与所述标签发行设备的输入端通信连接，所述标签发行设备与所述云服务器双向通信连接，所述标签发行设备的输出端与所述多模式标识装置的输入端通信连接，所述多模式标识装置与所述终端双向通信连接，所述云服务器与所述终端双向通信连接。
所述客户端与所述云服务器双向通信连接，具体为：操作人员通过客户端向云服务器提出无人机身份标识码的注册申请，并提交无人机身份相关注册资料包，所述云服务器收到相应申请后，按照对应请求生成无人机身份标识码，并通过无人机身份标识码将请求响应的授权信息反馈至客户端。
所述客户端输出端与所述标签发行设备输入端通信连接，所述标签发行设备与所述云服务器双向通信连接；具体为：所述客户端将收到的RFID标签信息和二维码编码信息发送至标签发行设备，标签发行设备向云服务器进行安全鉴权、申请密钥和激活，云服务器将鉴权、密钥以及激活申请响应反馈至标签发行设备。
所述标签发行设备的输出端与所述多模式标识装置的输入端通信连接；具体为：标签发行设备将无人机身份标识码写入多模式标识装置，完成多模式标识装置的写入与有效绑定。
所述多模式标识装置与所述终端双向通信连接；具体为：所述终端获得多模式标识装置发送的无人机身份标识信息，并根据云服务器的反馈信息，终端必要时向多模式标识装置写入发行或注销的信息。
所述云服务器与所述终端双向通信连接；具体为：终端向云服务器上传信息或发出查询请求，云服务器收到信息或请求后，获取或校正无人机身份信息，并向发起终端反馈。
一种用于无人机的多模式标识方法，应用于一种用于无人机的多模式标识系统，包括以下步骤：
S1：通过客户端向云服务器提出无人机身份标识码的注册申请和提交无人机身份相关注册资料包，云服务器收到注册申请后，生成无人机身份标识码，通过无人机身份标识码将请求响应的授权信息反馈至客户端；
S2：客户端将收到的RFID标签信息和二维码编码信息发送至标签发行设备，标签发行设备向云服务器进行安全鉴权、申请密钥和激活，云服务器将鉴权、密钥以及激活申请响应反馈至标签发行设备；
S3：标签发行设备将无人机身份标识码写入多模式标识装置，完成多模式标识装置的写入与有效绑定；
S4：终端获得多模式标识装置发送的无人机身份标识信息，并根据云服务器的反馈信息，终端向多模式标识装置写入发行或注销的信息；
S5：终端向云服务器上传信息或发出查询请求，云服务器收到信息或请求后，获取或校正无人机身份信息，并向发起终端反馈。
上述方案中，防水封胶层，主要作用是对无人机身份标识内部各层及其封装电路、芯片、电池等起到防水、防尘、防腐，并在受到外力冲击时可以起到一定缓冲抗压保护的作用。防水封胶层可采用PU胶，或者其他高纯度环氧树脂为基础材料，通过滴胶工艺制成弧面或平面，确保表面光泽与亮度，增强内层二维码标识的识读率；
二维码图层，主要作用记录无人机身份标识中的基础静态信息，并满足近距离图像扫描识读。可采用且不限于QR_CODE二维码，但由于二维码属于一次成型，信息一次写入后无法修改，因此该模式标识主要存放无人机身份静态信息，可包括：基础ID、厂商代码、出厂日期、国籍代码、注册ID、注册人、注册时间等；
无源RFID标签层，主要作用记录无人机身份标识中的基础静态信息和动态信息，以及可定义信息，并满足近距离射频识读。主要协议可符合EPC/GEN2、ISO18000-6B/6C标准，工作频段在800-900Mhz；其中包括了标签保留区，用于固化安全算法及密钥，主要可采用国米算法，必要时可通过解锁指令，操作保留区更新密钥；无人机身份标识静态和动态信息，内容包括但不限于：基础ID、厂商代码、出厂日期、国籍代码、注册ID、注册人、注册时间、任务信息、维护信息、机型参数、飞行参数等，支持对信息的重复读取和写入操作；
有源RFID标签层，主要作用与无源RFID标签层作用类似，但是可满足远距离射频识读；主要协议可采用国标协议或企业标准，工作频段433MHz或2.45GHz。其中标签保留区用于固化安全算法及密钥，主要可采用国米算法，必要时可通过解锁指令，操作保留区更新密钥；标签用户区可用于存放无人机身份标识静态和动态信息，内容包括但不限于：基础ID、厂商代码、出厂日期、国籍代码、注册ID、注册人、注册时间、任务信息、维护信息、机型参数、飞行参数等，支持对信息的重复读取和写入操作；
电池层，主要作用是为远距离有源RFID标签提供电源供电，采用聚合物电池，并预留充电卡扣接触点，可满足定期充电需要；同时，设计防撕线路，通过与粘连层配合，实现无人机身份标识被非法撕揭时，切断标识电池供电以及电路回路，可使标识标签进入自动失效状态；
粘连层，主要作用是将身份标识标签粘连在无人机机身，起到标识与无人机物理绑定，同时与电池层供电电路以及有源RFID标签层的电路回路构成防撕揭回路，即身份标识标签激活粘连时，底部防撕揭回路连通区将被粘连连通，内部回路将连通，当身份标识标签被非法撕揭时，连通区将被断路，内部回路也将断开，使得相关层标签工作电路被断开，标识标签即无法被正常读写，失去合法标识功能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供一种用于无人机的多模式标识装置、系统和方法，采用RFID+二维码多模式标识进行无人机的身份标识，无源RFID标签层和有源RFID标签层支持近距离、远距离识读，可根据不同场景需要完成识读，适应无人机静态和飞行状态时的识读；采用RFID标签技术，可在标识标签脱落、损毁或撕揭时自动失效，有效避免系统失控或身份标识被套用的情况。
附图说明
图1为本发明的装置示意图；
图2为本发明的系统示意图；
图3为本发明的方法流程图；
附图标记说明：1、二维码图层；2、无源RFID标签层；3、有源RFID标签层；4、电池层；5、粘连层；6、防水封胶层；41、充电卡扣接触点。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
如图1所示，一种用于无人机的多模式标识装置，包括二维码图层1、无源RFID标签层2、有源RFID标签层3、电池层4和粘连层5；其中：所述粘连层5粘连于无人机机身；所述电池层4固定覆盖在所述粘连层5上，用于为所述有源RFID标签层3提供电能；所述有源RFID标签层3固定覆盖在所述电池层4上，与所述电池层4电性连接；所述无源RFID标签层2固定覆盖在所述有源RFID标签层3上；所述二维码图层1固定覆盖在所述无源RFID标签层2上。
上述方案中，一种用于无人机的多模式标识装置，采用RFID+二维码多模式标识进行无人机的身份标识，无源RFID标签层2和有源RFID标签层3支持近距离、远距离识读，可根据不同场景需要完成识读，适应无人机静态和飞行状态时的识读；采用RFID标签技术，可在标识标签脱落、损毁或撕揭时自动失效，有效避免系统失控或身份标识被套用的情况；
还包括防水封胶层6，所述防水封胶层6固定覆盖在所述二维码图层1上，用于对装置进行缓冲抗压保护。
所述防水封胶层6通过滴胶工艺制成弧面或平面。
所述电池层设置有充电卡扣接触点41，所述电池层4通过充电卡扣接触点41与所述有源RFID标签层3电性连接。
实施例2
如图2所示，一种用于无人机的多模式标识系统，包括多模式标识装置，还包括标签发行设备、云服务器、终端和客户端；所述客户端与所述云服务器双向通信连接，所述客户端的输出端与所述标签发行设备的输入端通信连接，所述标签发行设备与所述云服务器双向通信连接，所述标签发行设备的输出端与所述多模式标识装置的输入端通信连接，所述多模式标识装置与所述终端双向通信连接，所述云服务器与所述终端双向通信连接。
所述客户端与所述云服务器双向通信连接，具体为：操作人员通过客户端向云服务器提出无人机身份标识码的注册申请，并提交无人机身份相关注册资料包，所述云服务器收到相应申请后，按照对应请求生成无人机身份标识码，并通过无人机身份标识码将请求响应的授权信息反馈至客户端。
所述客户端输出端与所述标签发行设备输入端通信连接，所述标签发行设备与所述云服务器双向通信连接；具体为：所述客户端将收到的RFID标签信息和二维码编码信息发送至标签发行设备，标签发行设备向云服务器进行安全鉴权、申请密钥和激活，云服务器将鉴权、密钥以及激活申请响应反馈至标签发行设备。
所述标签发行设备的输出端与所述多模式标识装置的输入端通信连接；具体为：标签发行设备将无人机身份标识码写入多模式标识装置，完成多模式标识装置的写入与有效绑定。
所述多模式标识装置与所述终端双向通信连接；具体为：所述终端获得多模式标识装置发送的无人机身份标识信息，并根据云服务器的反馈信息，终端必要时向多模式标识装置写入发行或注销的信息。
所述云服务器与所述终端双向通信连接；具体为：终端向云服务器上传信息或发出查询请求，云服务器收到信息或请求后，获取或校正无人机身份信息，并向发起终端反馈。
实施例3
如图3所示，一种用于无人机的多模式标识方法，应用于一种用于无人机的多模式标识系统，包括以下步骤：
S1：通过客户端向云服务器提出无人机身份标识码的注册申请和提交无人机身份相关注册资料包，云服务器收到注册申请后，生成无人机身份标识码，通过无人机身份标识码将请求响应的授权信息反馈至客户端；
S2：客户端将收到的RFID标签信息和二维码编码信息发送至标签发行设备，标签发行设备向云服务器进行安全鉴权、申请密钥和激活，云服务器将鉴权、密钥以及激活申请响应反馈至标签发行设备；
S3：标签发行设备将无人机身份标识码写入多模式标识装置，完成多模式标识装置的写入与有效绑定；
S4：终端获得多模式标识装置发送的无人机身份标识信息，并根据云服务器的反馈信息，终端向多模式标识装置写入发行或注销的信息；
S5：终端向云服务器上传信息或发出查询请求，云服务器收到信息或请求后，获取或校正无人机身份信息，并向发起终端反馈。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于无人机的多模式标识装置，其特征在于，包括二维码图层(1)、无源RFID标签层(2)、有源RFID标签层(3)、电池层(4)和粘连层(5)；其中：所述粘连层(5)粘连于无人机机身；所述电池层(4)固定覆盖在所述粘连层(5)上，用于为所述有源RFID标签层(3)提供电能；所述有源RFID标签层(3)固定覆盖在所述电池层(4)上，与所述电池层(4)电性连接；所述无源RFID标签层(2)固定覆盖在所述有源RFID标签层(3)上；所述二维码图层(1)固定覆盖在所述无源RFID标签层(2)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于无人机的多模式标识装置，其特征在于，还包括防水封胶层(6)，所述防水封胶层(6)固定覆盖在所述二维码图层(1)上，用于对装置进行缓冲抗压保护；所述防水封胶层(6)通过滴胶工艺制成弧面或平面。
3.根据权利要求1所述的一种用于无人机的多模式标识装置，其特征在于，所述电池层(4)设置有充电卡扣接触点(41)，所述电池层(4)通过充电卡扣接触点(41)与所述有源RFID标签层(3)电性连接。
4.一种用于无人机的多模式标识系统，其特征在于，包括权利要求1-3任意一项所述的多模式标识装置，还包括标签发行设备、云服务器、终端和客户端；所述客户端与所述云服务器双向通信连接，所述客户端的输出端与所述标签发行设备的输入端通信连接，所述标签发行设备与所述云服务器双向通信连接，所述标签发行设备的输出端与所述多模式标识装置的输入端通信连接，所述多模式标识装置与所述终端双向通信连接，所述云服务器与所述终端双向通信连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于无人机的多模式标识系统，其特征在于，所述客户端与所述云服务器双向通信连接，具体为：操作人员通过客户端向云服务器提出无人机身份标识码的注册申请，并提交无人机身份相关注册资料包，所述云服务器收到相应申请后，按照对应请求生成无人机身份标识码，并通过无人机身份标识码将请求响应的授权信息反馈至客户端。
6.根据权利要求5所述的一种用于无人机的多模式标识系统，其特征在于，所述客户端输出端与所述标签发行设备输入端通信连接，所述标签发行设备与所述云服务器双向通信连接；具体为：所述客户端将收到的RFID标签信息和二维码编码信息发送至标签发行设备，标签发行设备向云服务器进行安全鉴权、申请密钥和激活，云服务器将鉴权、密钥以及激活申请响应反馈至标签发行设备。
7.根据权利要求6所述的一种用于无人机的多模式标识系统，其特征在于，所述标签发行设备的输出端与所述多模式标识装置的输入端通信连接；具体为：标签发行设备将无人机身份标识码写入多模式标识装置，完成多模式标识装置的写入与有效绑定。
8.根据权利要求7所述的一种用于无人机的多模式标识系统，其特征在于，所述多模式标识装置与所述终端双向通信连接；具体为：所述终端获得多模式标识装置发送的无人机身份标识信息，并根据云服务器的反馈信息，终端必要时向多模式标识装置写入发行或注销的信息。
9.根据权利要求8所述的一种用于无人机的多模式标识系统，其特征在于，所述云服务器与所述终端双向通信连接；具体为：终端向云服务器上传信息或发出查询请求，云服务器收到信息或请求后，获取或校正无人机身份信息，并向发起终端反馈。
10.一种用于无人机的多模式标识方法，应用于权利要求4所述的用于无人机的多模式标识系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过客户端向云服务器提出无人机身份标识码的注册申请和提交无人机身份相关注册资料包，云服务器收到注册申请后，生成无人机身份标识码，通过无人机身份标识码将请求响应的授权信息反馈至客户端；
S2：客户端将收到的RFID标签信息和二维码编码信息发送至标签发行设备，标签发行设备向云服务器进行安全鉴权、申请密钥和激活，云服务器将鉴权、密钥以及激活申请响应反馈至标签发行设备；
S3：标签发行设备将无人机身份标识码写入多模式标识装置，完成多模式标识装置的写入与有效绑定；
S4：终端获得多模式标识装置发送的无人机身份标识信息，并根据云服务器的反馈信息，终端向多模式标识装置写入发行或注销的信息；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200828 |