CN117556850A - 一种以rfid标签作为数字校准证书的载体的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以RFID标签作为数字校准证书的载体的方法及系统，包括生成标准DCC数据；对所述DCC数据进行精简得到DCC‑Lite数据；对所述DCC‑Lite数据进行分割得到多个XML‑Lite文件；对多个所述XML‑Lite文件分别存储写入多个RFID标签用以通过读取多个所述RFID标签的对应存储的XML‑Lite文件信息拼接还原所述DCC‑Lite数据。本发明通过对DCC文件精简切割后分别存储到多个RFID标签能够在脱离网络的情况下依然可对仪器的校准信息及数据进行方便的读取与应用，将DCC‑Lite内容进行分割和拼接使某些数据量较大的DCC‑Lite可分割放于多个RFID标签中。
Description
技术领域
本发明涉及一种数字校准证书拼接技术，尤其涉及一种以RFID标签作为数字校准证书的载体的方法及系统。
背景技术
目前，校准证书常见的存在形式分为纸质版与电子版两种。纸质版校准证书是传统的证书报告模式，通过将校准信息打印在纸张上发放给客户，通常通过加盖公章/钢印等物理方式进行防伪，纸质版证书在传输及保管环节都有诸多不变，且纸张打印及防伪措施造成较大的成本支出，更难以实现机器可读及数据积累。
纸质版校准证书由于其非数字性质而不是机器可读的。但即使是数字材料如电子版校准证书(PDF、Word等)虽然是以比特形式存在，但也不是机器可读的，因为计算机很难访问这些信息。DCC基于国际认可和批准的交换格式XML(可扩展标记语言)，特点是机器可读。同时，可使用数字签名、数字签章、数字时间戳等手段作为安全程序，确保校准证书的防伪及防篡改。能够有效解决格式统一问题，实现计算机可读与可计算、可核验真伪的数字化校准证书。DCC中包含管理数据(Administrative Data)、校准结果数据(Results of theCalibration)、注释(Comments)、文档(Document)、数字签名(Signature)，由于限制项较少但可选项很多，同时为满足认证认可要求，包含了声明、解释等内容，一个完整的DCC的体积可以达到几十kb到上百kb。
传统校准证书(纸质版或电子版)主要是人类可读，由于缺乏机器可读的特性，用户大多把校准证书这个整体视作一个仪器可继续使用的凭证，校准数据并没有得到真正应用。而DCC就是为机器可读而设计，机器可读的DCC可以使系统或设备本身方便的读取校准数据曲线，对自身测量数据根据模型进行自动补偿，同时DCC精确且安全可靠的校准数据可以帮助缩小公差预算，真正将校准证书中的数据应用起来并反馈至工作现场，提升校准证书的价值。同时，随着工业4.0的推进，借助DCC，制造控制系统不但可以获取现场传感器的数据信息，还能同时获得这些数据的不确定度等质量信息，通过数据融合及人工智能算法将处理后的数据与数字孪生体实时交互，使数字孪生体更加有效的利用测量值及质量信息，缩小现实与数字孪生体的差异。
能够实现将DCC存入仪器内部，使DCC随仪器流转，实现仪器自身具有处理DCC的功能是未来测量仪器的发展方向，但目前，多数测量仪器本身不具备储存功能，更不具备DCC的处理能力。在制造业数字化转型及推进智能制造的进程中，企业普遍构建了数字化生产系统，如MES(生产执行系统)、QMS(质量管理系统)等。企业获取DCC后可以将DCC储存在MES或QMS系统中以供系统读取并利用DCC中的数据，通过设备的唯一标识建立与DCC的对应，该方法虽实现了在客户内部系统的统一管理，但也决定了DCC只能在客户系统中内部使用，脱离了该系统，则测量仪器的DCC信息便无法使用，由于要满足计量技术及认证认可的要求，完整的DCC体积一般较大，而目前工业中常用的RFID标签，其单片容量大小不足以存放完整的DCC文件。这在基于安全等因素导致的网络隔离、无网络覆盖区域及需要DCC随仪器进行流转的场合无法使用DCC信息，因此需要一种能够方便的随仪器流转，能够在脱离网络的情况下依然可对仪器的校准信息及数据进行方便的读取与应用。以RFID标签作为数字校准证书的载体的方法。
发明内容
本发明的目的是要提供一种以RFID标签作为数字校准证书的载体方法及系统。
为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
本发明包括如下步骤：
A生成标准DCC数据；
B对所述DCC数据进行精简得到DCC-Lite数据；
C对所述DCC-Lite数据进行分割得到多个XML-Lite文件；
D对多个所述XML-Lite文件分别存储写入多个RFID标签用以通过读取多个所述RFID标签的对应存储的XML-Lite文件信息拼接还原所述DCC-Lite数据。
进一步地，对所述DCC数据进行精简的方法包括
(1)管理数据保留administrativeData/coreData数据中证书编号、开始校准日期和完检日期，保留administrativeData/calibrationLaboratory数据中校准实验室必要信息元素，其余元素数据删除；
(2)校准结果数据中保留measurementResults/measurementResult下校准项目名、实施校准的设备的证书、实施校准的设备的标识，保留measurementResults/measurementResult/results/下result的所有信息，其余元素数据删除；
(3)注释信息，文档信息和数字签名信息删除；
进一步地，将所述DCC-Lite数据进行分割的方法，包括：
获取所述DCC-Lite数据容量和单个RFID标签的容量并计算需要的RFID标签数；
以特定起始符，在DCC-Lite数据中添加起始符，标签序号从1开始并顺序增加，使得两个起始符之间的字符容量为单个RFID标签容量；
以所述特定起始符为标记点，将DCC-Lite数据按顺序分割成多个数据块，每个数据块开头均为所述特定起始符，并将多个数据块通过RFID读写器依次写入对应所述RFID标签。
进一步地，所述XML-Lite文件信息拼接还原所述DCC-Lite数据的方法包括如下步骤：
使用RFID读写器读取所述RFID标签中的信息并逐条保存获得数据块；
筛选符合特定格式所述数据块并获取所述数据块的标签序号；
以标签序号为依据将所述数据块升序组合，并删除所述数据块开头的特定起始符，将所述数据块拼接为完整的所述DCC-Lite数据。
进一步地，所述特定格式为包含字符“*”以及标签序号的格式
进一步地，所述特定起始符为“*”字符以及标签序号。
一种以RFID标签作为数字校准证书的载体的构建系统，包括计算信息管理系统，用以生成标准DCC数据；
RFID读写器，用于读取或写入DCC-Lite数据；
执行系统，用于对多个所述XML-Lite文件分别存储写入多个RFID标签用以通过读取多个所述RFID标签的对应存储的XML-Lite文件信息拼接还原所述DCC-Lite数据；
进一步地，所述计算信息管理系统上设置有校准系统用于校验数据。
本发明的有益效果是：
本发明通过对DCC文件精简切割后分别存储到多个RFID标签能够在脱离网络的情况下依然可对仪器的校准信息及数据进行方便的读取与应用，将DCC-Lite内容进行分割和拼接使某些数据量较大的DCC-Lite可分割放于多个RFID标签中，并在读取时重新拼接成完整的DCC-Lite。
附图说明
图1为本发明一种将射频识别(RFID)标签作为(DCC)存储载体使用的系统示意图；
图2为本发明用于构建DCC-Lite的数据结构图；
图3为本发明用于将DCC-Lite写入测量仪器RFID标签组及读取还原DCC-Lite的操作流程示意图；
图4为本发明用于将DCC-Lite分割写入RFID标签组的操作流程图；
图5为本发明用于将RFID标签组数据读取拼接为DCC-Lite的操作流程图；
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
本发明包括如下步骤：
A生成标准DCC数据；
B对所述DCC数据进行精简得到DCC-Lite数据；
C对所述DCC-Lite数据进行分割得到多个XML-Lite文件；
D对多个所述XML-Lite文件分别存储写入多个RFID标签用以通过读取多个所述RFID标签的对应存储的XML-Lite文件信息拼接还原所述DCC-Lite数据。
如图1所示，为将射频识别(RFID)标签作为(DCC)存储载体使用的系统示意图，以下对系统的整体功能加以说明：
计量技术机构对企业的校准需求进行响应，按照相应校准规范及认证认可要求经由校准系统102完成对现场测量仪器205的校准，并通过计量信息管理系统101生成的数字校准证书(DCC)及精简版数字校准证书(DCC-Lite)。DCC、DCC-Lite通过计量信息管理系统101以主动推送或被动调用的方式传输给企业质量管理系统(QMS)201。在某些情况下，经协商沟通后，计量信息管理系统101也可直接将DCC-Lite按照约定好的分割规则写入贴于现场测量仪器205上的RFID标签组204里。
企业可通过企业质量管理系统(QMS)201向计量信息管理系统101以业务标识或仪器标识调取DCC、DCC-Lite，或开放接口等待计量信息管理系统101主动推送DCC、DCC-Lite。在得到DCC、DCC-Lite后，企业质量管理系统(QMS)201将DCC-Lite按照约定好的分割规则经由RFID读写器202写入现场测量仪器205的RFID标签组204中，在企业制造执行系统(MES)203与企业质量管理系统(QMS)201不存在网络隔离的情况下，企业质量管理系统(QMS)201也可将DCC传送至企业制造执行系统(MES)203中。在企业需要应用校准数据时，若校准数据应用需求者可通过网络调取到DCC，则可直接调取使用；若否，则通过RFID读写器202读取拼接现场测量仪器205的RFID标签组204中的信息从而得到DCC-Lite，从而实现获取校准数据。
在本实施案例中，从DCC到DCC Lite的精简方法：
目前完整的DCC中包含：(1)管理数据(Administrative Data)；(2)校准结果数据(Results of the Calibration)；(3)注释(Comments)；(4)文档(Document)；(5)数字签名(Signature)，由于DCC既要满足ISO/IEC 17025、SI手册等标准、规范的要求，又要考虑安全性等要求，故完整的DCC包含了比传统纸质证书更多的信息，对于测量仪器的使用者而言校准数据是最重要的信息，校准的测量数据主要集中在(2)校准结果数据(Results of theCalibration)中，故可对DCC的元数据结构进行裁剪以保留必要的校准基础信息与充足的校准数据，实现将DCC转换为体积更小的DDC-Lite以方便存储到RFID标签中。
在本实施案例中，对DCC-Lite的分割写入和读取拼接规则：
对DCC-Lite的分割规则：通过单个RFID标签的容量与DCC-Lite的容量可计算容纳该DCC-Lite的RFID标签组的标签数量，在DCC-Lite中添加起始符(起始符中含标签序号，序号从1开始，顺序增加)，使得两个起始符之间的字符容量(含前一个起始字符)为单个RFID标签容量；以起始符为标记点，将DCC-Lite按顺序分割成多个数据块(保证每个数据块开头均为起始符)，即完成DCC-Lite的分割；
对DCC-Lite的读取拼接规则：使用RFID读写器读取测量仪器上每个RFID标签中的信息并逐条保存，待读取完所有RFID标签内容后，以读取每个数据块起始符，提取起始符中的标签序号，以标签序号为依据将各数据块升序组合，并删除各数据块开头的起始符，将各数据块拼接为完整的DCC-Lite，完成对DCC-Lite的读取拼接。
如图2所示，为本发明构建DCC-Lite的数据结构图，可根据图2的数据结构图将DCC精简为DCC-Lite。目前完整的DCC中包含：(1)管理数据(Administrative Data)；(2)测量结果数据(Measurement Results)；(3)注释(Comments)；(4)文档(Document)；(5)数字签名(Signature)。
校准的测量数据主要集中在“校准结果数据”中，对现有DCC进行精简可按以下要求进行：(1)管理数据(Administrative Data)中保留administrativeData/coreData数据中uniqueIdentifier(唯一标识编码)、beginPerformanceDate(校准开始日期)、endPerformanceDate(校准结束日期日期)，保留administrativeData/calibrationLaboratory数据中contact(联系方式)元素，其余元素数据删除；(b)测量结果数据(Measurement Results)中保留measurementResults/measurementResult下name(校准项名称)、certificate(校准证书)、identifications(器具标识)，保留measurementResults/measurementResult/results/下result的所有信息，其余元素数据删除；(c)注释(Comments)信息删除；(d)文档(Document)信息删除；(e)数字签名(Signature)信息删除。DCC-Lite数据结构表如表1所示。
表1：DCC-Lite数据结构表
如图3所示，为本发明将DCC-Lite根据RFID标签参数进行分割并写入RFID标签组，以及在应用校准数据时RFID读写器读取测量仪器标签组内容并拼接成DCC-Lite的流程示意图；如图3所示，以上过程包含如下流程步骤：
步骤S201：计量技术机构在收到企业对现场测量仪器205进行校准的请求后，按照相关校准规范经由校准系统102对该测量仪器进实施校准，在经过相应的核验及批准流程后将校准产生的数据通过计量信息管理系统101根据DCC的XML Scheme Definition校验校准数据。
步骤S202：计量信息管理系统101根据DCC的数据结构，将校准数据转换为XML格式的DCC，由生成的DCC根据DCC-Lite的数据结构生成XML格式的DCC-Lite。
步骤S203：计量信息管理系统101通过推送或被动调用接口将DCC与DCC-Lite传送给企业质量管理系统(QMS)201，企业企业质量管理系统(QMS)201在收到DCC-Lite后将根据RFID标签容量大小及DCC-Lite的分割规则对DCC-Lite进行分割，分割流程图如图4所示。
步骤S204：企业质量管理系统(QMS)201在完成对DCC-Lite的分割后，由人工操作使用RFID读写器202，向被校准仪器的RFID标签组204写入分割后的数据块，完成DCC-Lite分割写入RFID标签组204。
步骤S205：当现场测量仪器205有读取或应用校准数据需求时，由RFID读写器202读取现场测量仪器205的RFID标签组204内的数据，数据传输至企业制造执行系统(MES)203，在读取完RFID标签组204内所有标签的数据后，企业制造执行系统(MES)203根据DCC-Lite读取拼接规则将RFID标签组204各标签的数据拼接重组成完整的DCC-Lite，拼接流程图如图5所示。
步骤S206：企业制造执行系统(MES)203在将RFID标签组204各标签的数据读取拼接成完整的DCC-Lite后，可在离线状态下(脱离上层控制系统)对校准数据进行处理，以对测量数据进行补偿、调整，或基于校准信息做其他方面的应用。同时，若有需要，也可通过人工手持RFID读写器对读取现场测量仪器205的RFID标签组204内的数据进行读取并应用。
如图4所示，为本发明用于将DCC-Lite分割写入RFID标签组的操作流程图，用于图3步骤S203中，包含如下流程步骤：
计算DCC-Lite容量大小v，获取单个RFID标签的容量m；
计算需要的RFID标签数：n＝v/m(n向上取整)；
以字符“*”+标签序号(如“*1”、“*2”)为每个标签的起始符，在DCC-Lite中添加起始符(标签序号从1开始，顺序增加)，使得两个起始符之间的字符容量(含前一个起始字符)为单个RFID标签容量；
以起始符为标记点，将DCC-Lite按顺序分割成n个数据块(保证每个数据块开头均为起始符)，并将n个数据块通过RFID读写器依次写入各RFID标签。完成对DCC-Lite的分割写入。
如图5所示，为本发明用于将RFID标签组数据读取拼接为DCC-Lite的操作流程图，用于图3步骤S205中，包含如下流程步骤：
(1)使用RFID读写器读取测量仪器上每个RFID标签中的信息并逐条保存；
(2)待读取完所有RFID标签内容后，以每个数据块开头符合“*”+标签序号(如“*1”、“*2”)格式为特征获取各数据块的标签序号；
(3)以标签序号为依据将各数据块升序组合，并删除各数据块开头的“*”+标签序号的起始符，将各数据块拼接为完整的DCC-Lite。完成对DCC-Lite的读取拼接。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种以RFID标签作为数字校准证书的载体的方法，其特征在于，包括：
A生成标准DCC数据；
B对所述DCC数据进行精简得到DCC-Lite数据；
C对所述DCC-Lite数据进行分割得到多个XML-Lite文件；
D对多个所述XML-Lite文件分别存储写入多个RFID标签用以通过读取多个所述RFID标签的对应存储的XML-Lite文件信息并拼接还原所述DCC-Lite数据。
2.根据权利要求1所述的一种以RFID标签作为数字校准证书的载体的方法，其特征在于，对所述DCC数据进行精简的方法包括
(1)管理数据保留administrativeData/coreData数据中证书编号、开始校准日期和完检日期，保留administrativeData/calibrationLaboratory数据中校准实验室必要信息元素，其余元素数据删除；
(2)校准结果数据中保留measurementResults/measurementResult下校准项目名、实施校准的设备的证书、实施校准的设备的标识，保留measurementResults/measurementResult/results/下result的所有信息，其余元素数据删除；
(3)注释信息，文档信息和数字签名信息删除。
3.根据权利要求1所述的一种以RFID标签作为数字校准证书的载体的方法，其特征在于，将所述DCC-Lite数据进行分割的方法，包括：
获取所述DCC-Lite数据容量和单个RFID标签的容量并计算需要的RFID标签数；
以特定起始符，在DCC-Lite数据中添加起始符，标签序号从1开始并顺序增加，使得两个起始符之间的字符容量为单个RFID标签容量；
以所述特定起始符为标记点，将DCC-Lite数据按顺序分割成多个数据块，每个数据块开头均为所述特定起始符，并将多个数据块通过RFID读写器依次写入对应所述RFID标签。
4.根据权利要求1所述的一种以RFID标签作为数字校准证书的载体的方法，其特征在于，所述XML-Lite文件信息拼接还原所述DCC-Lite数据的方法包括如下步骤：
使用RFID读写器读取所述RFID标签中的信息并逐条保存获得数据块；
筛选符合特定格式所述数据块并获取所述数据块的标签序号；
以标签序号为依据将所述数据块升序组合，并删除所述数据块开头的特定起始符，将所述数据块拼接为完整的所述DCC-Lite数据。
5.根据权利要求4所述的一种以RFID标签作为数字校准证书的载体的方法，其特征在于，所述特定格式为包含字符“*”以及标签序号的格式。
6.根据权利要求3和4所述的一种以RFID标签作为数字校准证书的载体的方法，其特征在于，所述特定起始符为“*”字符以及标签序号。
7.根据权利要求4所述的一种以RFID标签作为数字校准证书的载体的方法，其特征在于，在离线或在线状态下对拼接后的所述DCC-Lite数据进行测量数据补偿。
8.一种以RFID标签作为数字校准证书的载体的构建系统，其特征在于，包括计算信息管理系统，用以生成标准DCC数据；
RFID读写器，用于读取或写入DCC-Lite数据；
执行系统，用于对多个所述XML-Lite文件分别存储写入多个RFID标签用以通过读取多个所述RFID标签的对应存储的XML-Lite文件信息拼接还原所述DCC-Lite数据；
精简系统，用于对所述DCC数据进行精简得到DCC-Lite数据，对所述DCC-Lite数据进行分割得到多个XML-Lite文件并传输至所述RFID读写器。
9.根据权利要求8所述的一种以RFID标签作为数字校准证书的载体的方法，其特征在于,所述计算信息管理系统上设置有校准系统用于校验数据。
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- 2023-11-13 CN CN202311505359.XA patent/CN117556850B/zh active Active
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