CN202101752U - 基于射频识别技术的标定系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及基于射频识别技术的标定系统。基于射频识别技术的标定系统，包括被标定装置、标定装置和服务器，其特征在于，还包括用于实现被标定装置和标定装置之间通信的电子标签；所述被标定装置的通信模块、标定装置的通信模块、服务器的通信模块之间可以两两相互通信；所述被标定装置的射频识别模块和标定装置的射频识别模块可以分别与电子标签进行数据交换。本实用新型的有益效果是：1.提高标定的安全性。2.提高标定的操作效率。3.提高标定的管理效率。

Description

基于射频识别技术的标定系统

技术领域

本实用新型电子测量仪器技术领域，尤其涉及电子测量仪器的标定技术领域。

背景技术

当前的电子测量仪器(以下简称被标定装置)在标定时，通常的方法为将被标定装置的外壳打开，将其内部电路的某处进行短接，触发被标定装置的控制系统进入标定模式，从而进行标定。这种方式存在如下几种弊端：

1.潜在的破坏被标定装置的内部电路的风险，由于被标定装置的内部电路为高精密的，容易受水或其它腐蚀性的物质的干扰，如电路板上沾有水珠可能导致电路短路，腐蚀性的物质的粘带有可能腐蚀电子元器件；同时人体本身也是一种导体，在进行标定的过程中，不小心碰着电路的某处，也有可能导致电路的短路，从而破坏整个电子设备，而使整个电子设备损坏。

2.由于在被标定装置标定的过程中，传统的标定方式不能对标定人员的身份进行认证，使得各种人员，只要掌握标定方法的人均可对被标定装置进行标定，从而有可能使得被标定装置在标定后计量和测量不准确，从而不能很好的对该标定及其标定过程进行有效管理，也不能对标定人员进行管理和追溯。

以被标定装置中最为常见的称重用的电子衡器为例进行说明，它的标定技术的发展经过了如下阶段：

第一阶段：传统的电子衡器在标定时，通常的方法为将电子衡器的外壳打开，将其内部的电路的某处进行短接，触发电子设备或仪器的控制系统进入标定模式，从而进行标定，因此不需要标定装置。这种方式存在如下弊端：无法防止非法标定，这种标定只要掌握该种电子设备的标定方法即可进行标定，从而无法对标定进行管理和追溯，也使得电子设备无法准确获得数据。

第二阶段：随着时间的推进，传统的电子衡器的标定方法又出现新的变化，即有些电子衡器具有键盘输入功能，在标定时，进行密码确认，该种方法能有效的防止非法标定，即只有获得密码的人员方能进行标定，但是该种标定方式不能对标定进行管理和追溯，管理人员无从知道当前标定状态或是否需要再次标定。并且这种标定方法的弊端在于衡器经销商和普通的维修网点能很轻易地获得标定密码和标定方法，甚至普通老百姓都可以在互联网上获得完整的标定方法，从而导致非法标定的广泛存在，于是出现大量通过非法标定对电子衡器进行作弊的行为，使市场上出现了大量缺斤少两的电子衡器。计量监督部门即便查到了作弊的电子衡器，但却不能找到进行利用非法标定进行作弊的源头进行处理，从而形成了治标不治本的状态，令计量监督部门对通过非法标定进行电子衡器作弊的行为头痛万分。

第三阶段：本申请人于2010年3月19日提出了实用新型申请号为201010127742.2，实用新型名称为“防作弊电子衡器标定系统和方法”的技术方案，该技术方案虽然克服了传统的电子衡器容易从技术上进行非法标定的缺陷，但是该技术方案所需的标定装置和被标定装置需要通过有线的串口进行硬连接，标定装置需要读取标定人员的身份信息，并且同时需要对标定人员的身份信息进行认证，然后方可进行标定，并且，在标定过程，由于采用串口进行数据的通信，它对通信的数据进行加密来防止标定过程中数据的泄露，同时，它将标定信息存贮在标定装置内，该种标定方法能够对标定过程进行存贮，可以有效防止非法标定，也可以有条件做到标定管理与标定溯源，但是经过本申请人的实际应用后，发现它有仍存在如下弊端：

1、由于标定装置是标定执法人员采用一台标定设备对市场中众多被标定装置(如电子衡器)进行连续标定，因此当采用串口进行硬连接时，由于连接线的插拔，本身就影响标定速度，降低标定效率。

2、标定过程中采用串口进行硬连接时，当标定设备和被标定设备双方中有一方的电源出现异常，或突然出现大电流的情况时，它可以通过串口线中的地线窜扰到另一设备，从而将两个设备损坏，将会增大损坏双方设备的风险。

3、标定过程中采用串口进行硬连接时，由于串口本身是与内部电路相连，在标定时需要将串口线不断的进行拔插，同时，由于气候等各种条件的影响，标定周围的物体，包括标定人员本身容易产生静电，静电的电压通常较高，在拔插的过程中，容易将静电引入到电子设备内部，从而损坏其内部的电子元器件。

4、由于该种标定方案是将标定数据存贮在标定装置中，在经过大量标定后，由于标定装置的存贮容量的限制，必然会有存贮器已满的时候，这将终止标定动作，必须将标定数据备份并清空标定装置存贮模块后方能继续进行标定，既影响标定速度，又降低标定效率。

5、由于该种标定是将标定数据存贮在标定装置中，属于集中存贮，当标定数据未备份时，如果标定装置的存贮器损坏(电子元器件的损坏通常是突然损坏，或突然失效，无法提前预料)，则标定数据将全部丢失，这样使之前所有的标定数据丢失，也就失去了标定装置可追溯的数据，使追溯不能实现，降低了标定可追溯性。

6、由于标定过程中标定数据不是存贮在被标定装置中，其管理模式为将标定数据存放在一台服务器内，标定人员需要知道标定情况时，直接在服务器进行报表打印或报表查询，不能进行现场直接标定数据的获取和现场的实时管理，使得后期的标定管理不能实现现场管理，降低了工作效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有的被标定装置标定技术的不足，提出了基于射频识别技术的标定系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种技术方案：基于射频识别技术的标定系统，包括被标定装置、标定装置和服务器，其特征在于，还包括用于实现被标定装置和标定装置之间通信的电子标签；

所述被标定装置包括中央处理模块、测量输入模块、显示模块、按键输入模块、电源模块、存储模块、通信模块和射频识别模块，所述被标定装置的测量输入模块、显示模块、按键输入模块、存储模块、通信模块和射频识别模块分别与被标定装置的中央处理模块连接用于向中央处理模块传输数据并接收来自中央处理模块的控制命令，所述被标定装置的电源模块分别与中央处理模块、测量输入模块、显示模块、按键输入模块、存储模块、通信模块和射频识别模块连接用于向前述模块提供电源；

所述标定装置包括中央处理模块、显示模块、按键输入模块、电源模块、通信模块和射频识别模块，上述标定装置的显示模块、按键输入模块、通信模块和射频识别模块分别与标定装置的中央处理模块连接用于向中央处理模块传输数据并接收来自中央处理模块的控制命令，所述标定装置的电源模块分别与中央处理模块、显示模块、按键输入模块、通信模块和射频识别模块连接用于向前述模块提供电源；

所述服务器是由被标定装置、标定装置和标定人员的各种身份信息和操作信息构成的数据库和承载这些数据库的电脑以及通信模块构成，它通过通信模块和被标定装置和标定装置建立直接的数据通信联系；

所述被标定装置的通信模块、标定装置的通信模块、服务器的通信模块之间可以两两相互通信；所述被标定装置的射频识别模块和标定装置的射频识别模块可以分别与电子标签进行数据交换。

本实用新型的有益效果是：一、提高标定的安全性：在标定过程中，标定装置与作为被标定装置的被标定装置之间无直接的硬件连接，而是通过电子标签进行相互之间的信息交互，就可以使得标定装置与被标定的被标定装置之间相对独立，不会因为一方的设备的损坏而影响另一方，同时也不会因为硬连接线的拔插而使标定装置或被标定装置内部电路短路，也不会因为静电的串扰而破坏设备内部元器件，也不需要打开被标定装置外壳而进行标定，从而降低了在标定过程中损坏标定装置与被标定装置的风险。二、提高标定的操作效率：在标定过程中，由于不需要使用串口线将标定装置与被标定的电子衡器相连，而直接通过电子标签进行间接的数据交互，减少了少的拔插时间，同时，由于线的拔插，在很多时候会有接触不良的情况，在标定时需要重复多次的拔插，减少了标定时间。三、提高标定的管理效率：由于在标定过程中，将标定的信息保存在被标定装置的存储模块中，同时由于标定装置和被标定装置内具有通信模块，使得管理人员可以利用标定装置的通信模块与被标定装置之间构建网络进行通信，使得管理人员在极短的时间内可以获得该网络内的所有的被标定装置的标定信息，而且不影响被标定装置的工作状态，从而极大的提高了管理效率。

附图说明

图1是本实用新型所针对的被标定装置的结构原理示意图。

图2是本实用新型所针对的标定装置的结构原理示意图。

图3是本实用新型的标定系统的结构原理示意图。

图4是本实用新型所针对的的标定方法中标定装置的工作流程图。

图5是本实用新型所针对的标定方法中被标定装置的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

首先介绍本实用新型所针对的基于射频识别技术的电子测量仪器(以下简称被标定装置)，如图1所示，所述被标定装置包括中央处理模块、测量输入模块、显示模块、按键输入模块、电源模块、存储模块、通信模块和射频识别模块，所述被标定装置的测量输入模块、显示模块、按键输入模块、存储模块、通信模块和射频识别模块分别与被标定装置的中央处理模块连接用于向中央处理模块传输数据并接收来自中央处理模块的控制命令，所述被标定装置的电源模块分别与中央处理模块、测量输入模块、显示模块、按键输入模块、存储模块、通信模块和射频识别模块连接用于向前述模块提供电源；

下面，为了便于本领域的普通技术人员了解并可以实施本实用新型，对上述被标定装置各模块和接口的具体情况做进一步详细的描述：

中央处理模块：中央处理模块主要处理其它模块传输过来的数据，并对其数据进行分析处理，同时将相应的分析结果送至相关的功能模块；中央处理模块用于实现对被标定装置的其它模块和接口的控制。中央处理模块可以选择单片机、微处理器(MCU)或中央处理器(CPU)，中央处理模块主要处理其它模块传输过来的数据，并对其数据进行分析处理，同时将相应的分析结果送至相关的功能模块。

测量输入模块：用于将待测量物品的测量信息转变为电信号。对于称重用的测量输入模块，它可以采用包含用于盛放待称物品的一个支架，支架与压电传感器连接，待称物品重量的变化会引起传感器的微小形变，从而传感器输出到控制单元的电压值也会跟着变化，主板根据电压值的变化来确定物品重量的大小。

显示模块：用于向被标定装置的使用人员输出并显示信息。显示模块主要为人提供当前人所需要及所关心的被标定装置及其相关的信息，此处显示模块包括led显示模块、lcd显示模块、OLED等。本实施例中显示单元采用LCD显示器，它采用点阵式灰度屏，通过I²C总线或者UART总线(通用串行数据总线)和中央处理模块进行通信。

按键输入模块：用于被标定装置的使用人员向其输入信息。按键输入模块包括薄膜按键，塑料铵键，金属按键等结构构成；本实施例中按键单元设置有四个方向键以及一个选择键和一个取消键一共6个键，进一步的也可以考虑添加数字键及小数点，按键单元通过GPIO(通用输入/输出)总线和控制单元连接。按键输入模块和显示模块一起提供了被标定装置的人机交互功能。

电源模块：用以与其它各模块和接口电气连接并管理和提供工作电源。主要有三种供电方式，一是USB供电、二是锂电池供电、三是外接电源供电。若采用8.4V和2.2A的锂电池供电，整体功耗初步估计能够连续使用十小时以上。

存储模块：用于存放标定过程中的相关的程序和数据信息。本实施例采用独立的EEPROM存储器。如果中央处理模块内部的存储器足够大的话，存储单元可以不再采用额外的存储器，把中央处理模块内部的存储器作为本实用新型的存储单元使用即可，这样中央处理模块和存储模块的功能就可以集中在一个微处理器、单片机或中央处理器上实现。

通信模块：用于使被标定装置与其它电子设备(如标定装置、服务器)进行数据信息的交互。本实施例中的通信模块主要采用可以实现无线通信的技术实现，如CDMA、GSM、GPRS、zigbee、wifi、蓝牙、红外通信等技术制作的通信模块。

射频识别模块：射频识别模块用于对电子标签进行数据的读写操作以实现和电子标签进行数据交互，射频读写模块的具体实施例可以选择低频读写器、高频读写器、超高频读写器或微波读写器等。

其次介绍本实用新型所针对的基于射频识别技术的标定装置，如图2所示，所述标定装置包括中央处理模块、显示模块、按键输入模块、电源模块、通信模块和射频识别模块，上述标定装置的显示模块、按键输入模块、通信模块和射频识别模块分别与标定装置的中央处理模块连接用于向中央处理模块传输数据并接收来自中央处理模块的控制命令，所述标定装置的电源模块分别与中央处理模块、显示模块、按键输入模块、通信模块和射频识别模块连接用于向前述模块提供电源。

下面，为了便于本领域的普通技术人员了解并可以实施本实用新型，对上述标定装置各模块和接口的具体情况做进一步详细的描述：

中央处理模块：中央处理模块主要处理其它模块传输过来的数据，并对其数据进行分析处理，同时将相应的分析结果送至相关的功能模块；中央处理模块用于实现对标定装置的其它模块和接口的控制。中央处理模块可以选择单片机、微处理器(MCU)或中央处理器(CPU)，中央处理模块主要处理其它模块传输过来的数据，并对其数据进行分析处理，同时将相应的分析结果送至相关的功能模块。

显示模块：用于向标定装置的使用人员输出并显示信息。显示模块主要为人提供当前人所需要及所关心的标定装置及其相关的信息，此处显示模块包括led显示模块、lcd显示模块、OLED等。本实施例中显示单元采用LCD显示器，它采用点阵式灰度屏，通过I²C总线或者UART总线(通用串行数据总线)和中央处理模块进行通信。

按键输入模块：用于标定装置的使用人员向其输入信息。按键输入模块包括薄膜按键，塑料铵键，金属按键等结构构成；本实施例中按键输入模块设置有四个方向键以及一个选择键和一个取消键一共6个键，进一步的也可以考虑添加数字键及小数点，按键单元通过GPIO(通用输入/输出)总线和控制单元连接。按键单元和显示模块一起提供了标定装置的人机交互功能。

电源模块：用以与其它各模块和接口电气连接并管理和提供工作电源。主要有三种供电方式，一是USB供电、二是锂电池供电、三是外接电源供电。若采用8.4V和2.2A的锂电池供电，整体功耗初步估计能够连续使用十小时以上。

通信模块：用于使标定装置与其它电子设备(如被标定装置、服务器)进行数据信息的交互。本实施例中的通信模块主要采用可以实现无线通信的技术实现，如CDMA、GSM、GPRS、zigbee、wifi、蓝牙、红外通信等技术制作的通信模块。

射频识别模块：射频识别模块用于对电子标签进行数据的读写操作以实现和电子标签进行数据交互，射频读写模块的具体实施例可以选择低频读写器、高频读写器、超高频读写器或微波读写器等。

再次介绍主要由上述被标定装置和标定装置组成的基于射频识别技术的标定系统。如图3所示，基于射频识别技术的标定系统，包括上述被标定装置、标定装置和服务器，其特征在于，

还包括用于实现被标定装置和标定装置之间通信的电子标签；所述电子标签的作用为在标定系统中，电子标签作为标定装置与被标定装置之间的信号交互的媒介，电子标签将从标定装置中写入的标定信息(包括但不限于标定人员的身份信息、被标定的电子衡器的身份信息及与标定相关的其它的信息)通过被标定装置的射频识别模块读取，实现了标定装置和被标定装置之间的非接触式通信。

所述被标定装置包括中央处理模块、测量输入模块、显示模块、按键输入模块、电源模块、存储模块、通信模块和射频识别模块，所述被标定装置的测量输入模块、显示模块、按键输入模块、存储模块、通信模块和射频识别模块分别与被标定装置的中央处理模块连接用于向中央处理模块传输数据并接收来自中央处理模块的控制命令，所述被标定装置的电源模块分别与中央处理模块、测量输入模块、显示模块、按键输入模块、存储模块、通信模块和射频识别模块连接用于向前述模块提供电源；

所述标定装置包括中央处理模块、显示模块、按键输入模块、电源模块、通信模块和射频识别模块，上述标定装置的显示模块、按键输入模块、通信模块和射频识别模块分别与标定装置的中央处理模块连接用于向中央处理模块传输数据并接收来自中央处理模块的控制命令，所述标定装置的电源模块分别与中央处理模块、显示模块、按键输入模块、通信模块和射频识别模块连接用于向前述模块提供电源；

所述服务器是由被标定装置、标定装置和标定人员的各种身份信息和操作信息构成的数据库和承载这些数据库的电脑以及通信模块构成，它通过通信模块和被标定装置和标定装置建立直接的数据通信联系。

服务器主要包括软体如数据库和硬体如电脑和通信模块，由于服务器的中硬体和软体的组件均可以借助现有技术中的架构和方法，因此本实施例未对服务器的详细组件过程做进一步的说明。所述人员的身份信息和操作信息主要包含了身份号码、刷卡时间和已标定次数，标定装置的身份信息包括了标定设备身份号码，被标定装置的身份信息主要包括已标定的被标定装置的身份号码。前述具体信息可以根据需要进行设置。标定装置中每次标定的信息如标定人员，标定装置和被标定装置的身份信息和其它如操作时间、操作次数等的操作信息都会被自动保存并可借助通信模块和射频识别模块向外传输到服务器上。为防止操作人员篡改数据，标定后的数据信息都会被及时的上传到服务器中。

所述被标定装置的通信模块、标定装置的通信模块、服务器的通信模块之间可以两两相互通信交换数据，这一通信过程由图3中虚线及其箭头所示；所述被标定装置的射频识别模块和标定装置的射频识别模块可以分别与电子标签进行数据交换，这一通讯过程如图3中点画线及其箭头所示。

由于前述已经分别对被标定装置和标定装置的各模块已经做了详细的介绍，因而对各模块的详细情况本部分内容不再详细描述，请参考之前的描述。

为了便于本领域的普通技术人员进一步了解本实用新型，下面介绍本实用新型的基于射频识别技术的标定方法，如图4和图5所示的标定方法中标定装置的工作流程图和被标定装置的工作流程图所示，结合如3所示的标定系统的结构原理示意图所示，在标定装置、被标定装置、服务器和电子标签的统统参与下，基于射频识别技术的标定方法，包括如下步骤：

步骤1：标定装置通过其自身的通信模块登录到服务器上的数据库，进行标定人员的身份合法性认证和被标定装置的身份合法性认证，如果标定人员身份和被标定装置的身份均合法，则登录成功并下载标定信息到标定装置，如果不合法，则登录失败并终止标定；

步骤2：将电子标签放置在标定装置的射频感应区，等待标定装置将标定信息写入到电子标签中；

步骤3：将电子标签放置在被标定装置的射频感应区，被标定装置分析电子标签的标定信息，并对电子标签中的标定信息进行合法性的判断，如果合法，则进入标定程序标定对被标定装置进行标定，如果不合法，则终止标定；

在进行本步骤前，首先应该启动被标定装置的标定程序，标定程序通常是内置在被标定程序中的程序，由于标定程序往往都是预先内置好的并且具有操作说明，因此标定程序作为现有技术而未详细展开描述。

步骤4：标定成功后，被标定装置将标定信息存储到自身的存储模块中，并将电子标签中的标定信息清除，在网络通畅时被标定装置则将标定信息传输到服务器进行数据备份，备份成功后，则标定结束。

本步骤中，将标定信息存放在被标定装置的存储模块的优点在于：能提高标定的管理效率，这是因为标定信息此时的获取方法有二种：方法一，直接打开服务器上的数据库，调出标定报表，便知当前在服务器中注册过的被标定装置的标定信息；方法二，管理人员可以带着标定装置到现场进行管理查看，将标定装置与被标定装置进行通信，便可知当前的标定信息，并且不影响被标定装置的正常工作状态。

本步骤中，标定成功后，被标定装置将标定信息存储在被标定装置的存储模块中，同时，清除电子标签内容，而被标定装置将标定信息通过通信接口传送到服务器进行数据备份和管理，及时清除标签信息，并且在标定装置中也不保留相关信息，也保证了标定操作人员的认为干扰因素。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。

Claims (1)

1.基于射频识别技术的标定系统，包括被标定装置、标定装置和服务器，其特征在于，还包括用于实现被标定装置和标定装置之间通信的电子标签；

所述被标定装置包括中央处理模块、测量输入模块、显示模块、按键输入模块、电源模块、存储模块、通信模块和射频识别模块，所述被标定装置的测量输入模块、显示模块、按键输入模块、存储模块、通信模块和射频识别模块分别与被标定装置的中央处理模块连接用于向中央处理模块传输数据并接收来自中央处理模块的控制命令，所述被标定装置的电源模块分别与中央处理模块、测量输入模块、显示模块、按键输入模块、存储模块、通信模块和射频识别模块连接用于向前述模块提供电源；

所述标定装置包括中央处理模块、显示模块、按键输入模块、电源模块、通信模块和射频识别模块，上述标定装置的显示模块、按键输入模块、通信模块和射频识别模块分别与标定装置的中央处理模块连接用于向中央处理模块传输数据并接收来自中央处理模块的控制命令，所述标定装置的电源模块分别与中央处理模块、显示模块、按键输入模块、通信模块和射频识别模块连接用于向前述模块提供电源；

所述服务器是由被标定装置、标定装置和标定人员的各种身份信息和操作信息构成的数据库和承载这些数据库的电脑以及通信模块构成，它通过通信模块和被标定装置和标定装置建立直接的数据通信联系；

所述被标定装置的通信模块、标定装置的通信模块、服务器的通信模块之间可以两两相互通信；所述被标定装置的射频识别模块和标定装置的射频识别模块可以分别与电子标签进行数据交换。

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