CN202563808U

CN202563808U - 安全的无线光通信电子货架标签及标签系统

Info

Publication number: CN202563808U
Application number: CN2012201462803U
Authority: CN
Inventors: 郑敦仁
Original assignee: Win Win Information Technology (shanghai) Co Ltd
Current assignee: Win Win Information Technology (shanghai) Co Ltd
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2022-04-09

Abstract

本实用新型提出一种安全的无线光通信电子货架标签及标签系统，其系统包括至少一个安全的无线光通信电子货架标签以及红外线无线网络收发机，无线网络收发机是用红外线光作载波，与安全的无线光通信电子货架标签相通。无线网络收发机进一步包括红外线收发机、单片机控制器及网络控制器，红外线收发机用以收发经加密的讯号，单片机控制器与红外线收发机电性连接，用以解密红外线收发机收到的讯号以产生资料，或者加密资料以产生红外线收发机发出的讯号，网络控制器与单片机控制器电性连接，并通过网络连接到服务器，用于传输数据。本实用新型在不增加制造成本和工序的前提下，具有功耗低、安全性高的优点。

Description

安全的无线光通信电子货架标签及标签系统

技术领域

本实用新型涉及一种电子标签及标签系统，特别涉及一种安全的无线光通信电子货架标签及标签系统。

背景技术

电子货架标签(如图1所示)是近年兴起的一项产品，它可以直接取代传统的纸质货架标签，使信息传输更准确跟快速，同时也具有环保的效果。为了便于系统架设及布线，一些新近的产品更采用无线数位通信的方式，以提高整个系统在实际应用上的方便性，让电子货架标签可以随着货物或货架地变动，很容易地就可以移到新的地方，马上又可以回复正常地使用。

无线通信的载波可使用几种不同技术，如射频、声波、超声波或光等。短距离光通信的设计、架设、及成本，相对地比其他技术容易和便宜，如红外线光无线收发机。但其发送的信号，只要知道其所使用的频率和信号调制技术，并在有效的区域范围内，任何人都可以拿一台同一频率和调制技术的，直接地接收到并成功地解调或篡改其所传输的重要资讯。

为了要避免所传资讯的外漏或被他人任意篡改，一般在无线通信的设计中都会对所传的资讯先作加密，然后由无线收发机送出。接收端的无线收发机则在收到信号後，再加以解密，然后把复原的资讯传给下一级的控制器处理。但因红外线的频宽较窄，无法快速传输大量资讯，所以限制了资讯的传输及接收率，相对地也让整个系统无法使用最新的复杂加解密技术，来作有效地资讯安全保护。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种低成本又安全的无线光通信电子货架标签和标签系统，以解决现有的红外线光通信电子货架标签难以使用复杂的加解密技术，并快速传输大量资讯的问题。

本实用新型提出一种安全的无线光通信电子货架标签，包括红外线收发机、单片机控制器及显示屏模组。红外线收发机用以收发经加密的讯号；单片机控制器与红外线收发机电性连接，用以解密红外线收发机收到的该讯号以产生资料，或者加密资料以产生红外线收发机发出的讯号；显示屏模组与单片机控制器电性连接且用以显示资料。

本发明另提出一种安全的无线光通信电子货架标签系统，包括至少一个安全的无线光通信电子货架标签以及红外线无线网络收发机，无线网络收发机是用红外线光作载波，与安全的无线光通信电子货架标签相通。无线网络收发机进一步包括红外线收发机、单片机控制器及网络控制器，红外线收发机用以收发经加密的讯号，单片机控制器与红外线收发机电性连接，用以解密红外线收发机收到的讯号以产生资料，或者加密资料以产生红外线收发机发出的讯号，网络控制器与单片机控制器电性连接，并通过网络连接到服务器，用于传输数据。

进一步的，单片机控制器包括韧体计算单元，且内嵌密钥码，用以解密讯号或加密资料。

进一步的，韧体计算单元是可重复编程元件。

进一步的，单片机控制器包括异或逻辑闸，用以解密讯号。

进一步的，电子标签包含电池或外接电源，用以提供电力。

进一步的，显示屏模组包括显示萤幕及驱动电路，显示萤幕用以显示资料；驱动电路用以驱动显示萤幕。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：本实用新型是用更简易的异或逻辑加解密技术，直接由电子货架标签和红外线网路收发机中的单片机，利用在运行中的空档时间，来执行加解密的工作。这样可以让红外线收发机只专作讯号无线传输和接收的工作，所以电量的功耗不会大量地增加，讯号传输的速度也不会下降，同时讯号的安全也得到足够地保障。设计者不需要在电能功耗、讯号安全和传输速度上，格外花时间去求取三方面的平衡。另外又因不需要使用额外的电子线路或零件，所以也不增加标签的成本。因没有额外的电子线路，在制造时，也不会造成产品良率的降低。所以本实用新型可以在降低成本、精简制造工序、节约产品电能功耗之下，达到标签所需的安全保护机制的目的。

附图说明

图1为现有的一种电子货架标签的示意图；

图2为本实用新型安全的无线光通信电子货架标签系统的一种实施例架构图；

图3为本实用新型安全的红外线无线光通信电子货架标签的一种实施例架构图；

图4为本实用新型红外线无线网络收发机的一种实施例架构图；

图5为本实用新型安全的无线光通信电子货架标签较为详尽的一种实施例架构图。

具体实施方式

以下结合附图具体说明本实用新型。

请参见图2，其为本实用新型安全的无线光通信电子货架标签系统的一种实施例架构图，其包括多个安全的无线光通信电子货架标签11及一个红外线无线网络收发机12。红外线无线网络收发机12是用红外线光作载波，与安全的无线光通信电子货架标签11相通进行通信，并利用异或逻辑资料加解密演算法进行数据传输，以达到安全无线光通信的特性。

请参见图3，安全的无线光通信电子货架标签11包括红外线收发机1、显示屏模组3及单片机控制器2。单片机控制器2连接在红外线收发机1与显示屏模组3之间，用于将红外线收发机1接收到的讯号进行解密后产生一个资料，并传输给显示屏模组3，或将显示屏模组3传输来的资料进行加密后产生一个讯号，并传输给红外线收发机1。

请参见图4，红外线无线网络收发机12包括红外线收发机1、单片机控制器2及网络控制器13。红外线收发机1用以收发经加密的讯号；单片机控制器2与红外线收发机1电性连接，用以解密红外线收发机1收到的该讯号以产生资料，或者加密资料以产生红外线收发机1发出的讯号；网络控制器与服务器连接，且传输有关的资料。

由于在货架中架设电线的困难及营运安全的考量，这些无线的电子货架标签，通常都是直接使用内装的电池为其唯一的电力来源。另外又因受到标签本身外形大小的限制，电子货架标签通常只能采用钮扣式电池，这种电池的电容量有限，而商家又因为人工及电池费用的考量，不希望经常更换电池。如果利用红外线收发机1作加解密，在电源没有受到限制的情况下，是一种很合理的选择方式。但是，红外线收发机1本身的射频线路所消耗电量，本来就远远高于电子货架标签内部的其他数位控制电路，如果由红外线收发机1来作加解密的工作，更将大大地增加其额外的电量消耗，会导致电池电量更快的消耗。

因此，本实用新型是由单片机控制器2来进行加解密工作，由单片机控制器2利用在运行中的空档时间，来执行加解密的工作，这样可以让红外线收发机1只专作讯号无线传输和接收的工作，使红外线收发机1的时钟频率保持在较低，所以红外线收发机1电量的功耗不会大量地增加，讯号传输的速度也不会下降，同时讯号的安全也得到足够地保障。设计者不需要在电能功耗、讯号安全和传输速度上，格外花时间去求取三方面的平衡。

请参见图5，其为本实用新型电子货架标签较为详尽的一种实施例架构图，本实施例的红外线收发机1包括红外线LED控制线路4，红外线LED控制线路4与单片机控制器2相连，用来发送与接收红外线讯号。本红外线收发机1没有加解密的线路，所以本实用新型的红外线收发机1只作纯粹的无线讯号收发，不做加解密的工作，也减少了执行这些工作所需的电能功耗，因而达到低功耗的目的。

单片机控制器2包括处理器6和韧体计算单元7，处理器6用于实现红外线收发机1和显示屏模组3之间信息的传输和处理。韧体计算单元7可以是可重复编程元件，其内嵌密钥码，并与处理器6相连，用于实现加密和解密。即当处理器6接收到红外线收发机1传输来的讯号后，通过韧体计算单元7进行解密后生成一个资料，再传输给显示屏模组3来进行显示，当处理器6接收到显示屏模组3传输来的资料时，先经过韧体计算单元7进行加密后生成一个讯号，再传输给红外线收发机1进行发送。

其中，韧体计算单元7可以包含一异或逻辑闸，从而可以采用简单又省电的异或算法(Exclusive-OR)来进行加解密。异或算法的原理是：

一次″异或″之后，明文变成密文；

两次″异或″之后，密文被解密成明文；

即a^b＝＞c ，c^b＝＞a

其中，a是需要加密的明文，b是密钥，c是密文，“^”为异或运算。即加密时，韧体计算单元7将显示屏模组3传输来的资料与内置的密钥码进行异或运算后得到讯号(密文)，再将讯号通过处理器6传输给红外线收发机1进行发送。解密时，韧体计算单元7将红外线收发机1传输来的讯号(密文)与内置的密钥码进行异或运算后得到资料(明文)，然后通过处理器6将资料传输给显示屏模组3进行显示。这种对称式的加解密算法很简单，又快速，只要保存好加解密的密钥码，并选择适度的密钥长度，其资讯保密安全度可以与3DES相当，但运算上没有3DES那样的复杂，同时可减少许多不必要的功耗、也不会减慢资讯的传输速度。用户可以把写好的加解密算法，很容易地直接烧进单片机控制器2中，以达到低功耗、高安全性的需要。当然，用户也可以选择使用其它的加解密算法，例如三重资料加密演算法(3DES)等，然后将加解密算法以轫件的方式体现出来。

显示屏模组3包括驱动电路9及显示萤幕10，驱动电路9分别与处理器6及显示萤幕10相连，显示萤幕10优选液晶显示屏，显示萤幕10的驱动技术是较为成熟的现有技术，在此不再赘述。

本实用新型采用红外线作为载波，具有成本低、容易设计、架设简便的特性，且利用单片机控制器进行加密和解密工作，让红外线收发机只专作讯号无线传输和接收的工作，使电子货架标签整体的耗电量大大降低。其中，加密和解密可以通过单片机控制器的韧件来实现，而加密和解密的算法可选择是简单又省电的方式，比如异或算法(Exclusive-OR)。这种对称式的加解密算法很简单，又快速，只要保存好加解密的密钥，并选择适度的密钥长度，其资讯保密安全度可以与3DES相当，但不需要3DES的额外的功耗、或影响资讯的传输速度。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，只要不超出所附权利要求书所述范围，都应落在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种安全的无线光通信电子货架标签，其特征在于，包括：

一红外线收发机，用以收发经加密的一讯号；

一单片机控制器，与该红外线收发机电性连接，用以解密该红外线收发机收到的该讯号以产生一资料，或者加密一资料以产生该红外线收发机发出的该讯号；以及

一显示屏模组，与该单片机控制器电性连接且用以显示该资料。

2.如权利要求1所述的安全的无线光通信电子货架标签，其特征在于，该单片机控制器包括一韧体计算单元，且内嵌一密钥码，用以解密该讯号或加密该资料。

3.如权利要求2所述的安全的无线光通信电子货架标签，其特征在于，该韧体计算单元是一可重复编程元件。

4.如权利要求2所述的安全的无线光通信电子货架标签，其特征在于，该单片机控制器包括一异或逻辑闸，用以解密该讯号。

5.如权利要求1所述的安全的无线光通信电子货架标签，其特征在于，该电子标签包含一电池或外接电源，用以提供一电力。

6.如权利要求1所述的安全的无线光通信电子货架标签，其特征在于，该显示屏模组包括：

一显示萤幕，用以显示该资料；及

一驱动电路，用以驱动该显示萤幕。

7.一种安全的无线光通信电子货架标签系统，其特征在于，包括至少一个如权利要求1～6任一项所述的安全的无线光通信电子货架标签以及至少一个红外线无线网络收发机，该红外线无线网络收发机是用红外线光作载波，与该安全的无线光通信电子货架标签相通，该无线网络收发机进一步包括：

一红外线收发机，用以收发经加密的一讯号；

一网络控制器，与该单片机控制器电性连接，并通过网络连接到服务器，用于传输数据。