CN209802518U

CN209802518U - 一种近场通信温湿度记录标签

Info

Publication number: CN209802518U
Application number: CN201920718280.8U
Authority: CN
Inventors: 钱建平; 张保辉; 宋茜
Original assignee: Institute of Agricultural Resources and Regional Planning of CAAS
Current assignee: Institute of Agricultural Resources and Regional Planning of CAAS
Priority date: 2019-05-20
Filing date: 2019-05-20
Publication date: 2019-12-17
Anticipated expiration: 2029-05-20

Abstract

本实用新型公开了一种近场通信温湿度记录标签，包括硬外壳、软外壳和电路主板，其中，所述硬外壳为薄卡片状结构，包括上壳、下壳、密封皮圈和固定螺丝；所述软外壳为套状结构，其一面开口、其余五个面密封，其内部形状与所述硬外壳一致，用于容纳所述硬外壳；所述电路主板固定在下壳上，包括中央控制器、定位模块、温湿度传感器模块和近场通信模块，所述定位模块、传感器模块和近场通信模块连接至所述中央控制器，其中所述定位模块用于获取近场通信温湿度记录标签的位置，所述温湿度传感器模块用于检测近场通信温湿度记录标签所处环境的温度与湿度，所述近场通信模块用于向近场通信对端设备传输数据。

Description

一种近场通信温湿度记录标签

技术领域

本实用新型属于智能传感器领域，具体涉及一种带定位功能的近场通信温湿度记录标签。

背景技术

随着农产品质量安全追溯技术的发展，人们希望跟踪掌握农产品供应链全过程的温度、位置等信息。温度是农产品质量变化的关键因素，也是影响农产品剩余货架期的主要因素，对农产品所处环境温度的跟踪记录，是农产品质量判断和预测的重要依据。目前，主要的温度记录方法有RFID温度记录标签、温度传感器等。如一种带温度传感的薄型无源电子标签(中国，CN201710871939.9)采用RFID技术设计了一种温度记录标签，无需电源供电，通过RFID技术进行数据传输和采集。如NFC温度记录仪(中国，CN201620588332.0)采用NFC近场通信技术设计了一种温度记录仪，通过温度传感器采集温度数据，并通过NFC通信模块将温度数据发送到手持终端上，该实用新型采用分体设计，将温度传感器封装在保温箱内，温度记录仪的其他部分封装在保温箱外部。这些温度记录设备仅仅提供了对温度的采集记录，而不能实现农产品位置的记录。农产品位置的跟踪对农产品溯源具有重要意义，是确定农产品安全责任主体的重要依据，但目前位置跟踪主要集中在物流运输过程中，如一种物流定位器(中国，CN201811457659.4)，提供了一种货物运输中位置定位的设备。

目前要实现农产品供应链过程中温湿度、位置的记录和跟踪，需要将不同的设备进行组合应用，且数据读取需要不同的软硬件装置，使得采集和应用过程变得非常复杂，阻碍了农产品追溯的应用发展。因此，需要设计一种具有低功耗、低成本、抗干扰性强、结构简单、轻便、易于使用的集温湿度和定位于一体的记录仪，能够全程跟踪记录农产品的环境温湿度及位置信息，为农产品追溯提供精准的信息。

实用新型内容

为解决现有技术中目前要实现农产品供应链过程中温湿度、位置的记录和跟踪，需要将不同的设备进行组合应用，且数据读取需要不同的软硬件装置，使得采集和应用过程变得非常复杂，阻碍了农产品追溯的应用发展的技术问题，特提出了一种近场通信温湿度记录标签，具有温湿度记录、GPS/北斗位置记录，并支持通过NFC近距离通信技术进行记录读取、记录频率设置以及记录重置等功能。

为了实现这一目标，本实用新型采取了如下的技术方案。

一种近场通信温湿度记录标签，所述标签包括硬外壳、软外壳和电路主板，其中，

所述硬外壳为薄卡片状结构，包括上壳、下壳、密封皮圈和固定螺丝；所述上壳和下壳之间有定位卡槽，所述定位卡槽用于将上、下壳合拢；所述密封皮圈位于所述定位卡槽中，用于进行密封；所述上壳、下壳的对应位置处具有定位孔，所述固定螺丝穿过所述定位孔，将所述上、下壳固定为整体；

所述软外壳为套状结构，其一面开口、其余五个面密封，其内部形状与所述硬外壳一致，用于容纳所述硬外壳；

所述电路主板固定在下壳上，包括中央控制器、定位模块、温湿度传感器模块和近场通信模块，所述定位模块、传感器模块和近场通信模块连接至所述中央控制器，其中所述定位模块用于获取近场通信温湿度记录标签的位置，所述温湿度传感器模块用于检测近场通信温湿度记录标签所处环境的温度与湿度，所述近场通信模块用于向近场通信对端设备传输数据。

其中，所述上壳顶部具有开口，所述温湿度传感器模块包括温湿度传感器探头和传感器芯片，所述温湿度传感器探头通过所述上壳顶部的开口裸露在硬外壳外部，所述传感器芯片安装在电路主板上，按照设定频率采集温湿度数据并传递给中央控制器。

特别地，所述近场通信模块还包括无线充电单元，所述电路主板包括电源模块，所述电源模块包括可充电电池、电源转换单元，所述无线充电单元连接至电源转换单元，所述电源转换单元连接至可充电电池，所述电源转换单元为电路主板的各模块提供电能；所述近场通信模块的无线充电单元用于通过无线充电的方式将电能输送至电源转换单元。

另外，所述标签的电路主板还包括数据存储模块，所述数据存储模块包括存储卡及读写电子电路，所述读写电子电路连接至温湿度传感器模块、定位模块、中央控制器和近场通信模块，用于在中央控制器的控制下，从温湿度传感器模块和定位模块读取温度、湿度数据和位置数据，以及将所述温度、湿度数据和位置数据传输至近场通信模块。

特别地，所述定位模块包括双定位芯片，分别通过GPS和北斗定位系统来确定所述近场通信温湿度记录标签的位置。

其中，所述电路主板还包括控制按钮模块，所述控制按钮模块包括控制按钮和控制按钮电路，其中，所述控制按钮包括电源开关按钮、增加采集频率按钮和减少采集频率按钮，所述控制按钮电路连接至中央控制器，且所述硬外壳侧方具有开口，所述电源开关按钮、增加采集频率按钮和减少采集频率按钮通过所述硬外壳的侧方开口露出硬外壳。

所述电路主板还包括报警提示模块，所述报警提示模块包括报警提示灯以及监测单元，所述监测单元根据预设的温度、湿度阈值以及温度、湿度数据情况，向报警提示灯发出信号；所述报警提示灯为多色LED指示灯，所述硬外壳侧方具有开口，所述报警提示灯通过所述硬外壳的侧方开口露出硬外壳，当监测单元发出信号时，所述报警提示灯发出多种颜色警示信号。

采用本实用新型的近场通信温湿度记录标签，能够获得以下技术效果。

首先，本实用新型的主要用户包括需要进行农产品、食品等供应链过程温湿度、位置跟踪记录的农产品生产企业、物流企业、销售企业等用户，该实用新型采用卡片式结构，外部软壳设计，可与农产品等一同包装，因此具有经济耐用、性能可靠等优点。

其次，本实用新型的近场通信温湿度记录标签在农产品存储、运输(包括火车、货车、航空运输)、销售过程中根据指定频率(如可以设置为5分钟记录一次)采集并存储温湿度、位置信息，整个记录过程无需人员处理，当农产品到达目的地或需要进行信息查询追踪的时候，采用带NFC功能的智能手机，通过近距离接触即可读取该标签内的温湿度和位置信息，为农产品的质量判断、责任追踪等提供了精确依据。

附图说明

图1为根据本实用新型具体实施方式中的近场通信温湿度记录标签硬外壳的结构示意图。

图2为根据本实用新型具体实施方式中的近场通信温湿度记录标签硬外壳的上壳结构示意图。

图3为根据本实用新型具体实施方式中的近场通信温湿度记录标签硬外壳的下壳内部结构示意图。

图4为根据本实用新型具体实施方式中的近场通信温湿度记录标签的软外壳结构示意图。

图5根据本实用新型具体实施方式中的近场通信温湿度记录标签的模块化结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细说明。

以下公开详细的示范实施例。然而，此处公开的具体结构和功能细节仅仅是出于描述示范实施例的目的。

然而，应该理解，本实用新型不局限于公开的具体示范实施例，而是覆盖落入本公开范围内的所有修改、等同物和替换物。在对全部附图的描述中，相同的附图标记表示相同的元件。

参阅附图，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的位置限定用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

同时应该理解，如在此所用的术语“和/或”包括一个或多个相关的列出项的任意和所有组合。另外应该理解，当部件或单元被称为“连接”或“耦接”到另一部件或单元时，它可以直接连接或耦接到其他部件或单元，或者也可以存在中间部件或单元。此外，用来描述部件或单元之间关系的其他词语应该按照相同的方式理解(例如，“之间”对“直接之间”、“相邻”对“直接相邻”等)。

图1为根据本实用新型具体实施方式中的近场通信温湿度记录标签硬外壳的结构示意图；而图2为根据本实用新型具体实施方式中的近场通信温湿度记录标签硬外壳的上壳结构示意图；图3为根据本实用新型具体实施方式中的近场通信温湿度记录标签硬外壳的下壳内部结构示意图；图4为根据本实用新型具体实施方式中的近场通信温湿度记录标签的软外壳结构示意图；图5根据本实用新型具体实施方式中的近场通信温湿度记录标签的模块化结构示意图。

各图中的附图标记的含义如下。

1 硬外壳

2 软外壳

3 电路主板

4上壳

5 下壳

6 密封皮圈

7 定位孔

8 温湿度传感器探头

9 电源开关按钮

10 增加采集频率按钮

11 减少采集频率按钮

12 密封圈。

以下结合各图详细说明本实用新型的近场通信温湿度记录标签的结构和形状等。

本实用新型具体实施方式中公开了一种近场通信温湿度记录标签，所述标签包括硬外壳1、软外壳2和电路主板3，其中，

所述硬外壳1为薄卡片状结构，包括上壳4、下壳5、密封皮圈6和固定螺丝；所述上壳4和下壳5之间有定位卡槽，所述定位卡槽用于将上、下壳(4，5)合拢；所述密封皮圈6位于所述定位卡槽中，用于进行密封；所述上壳4、下壳5的对应位置处具有定位孔7，所述固定螺丝穿过所述定位孔7，将所述上、下壳(4，5)固定为整体；

所述软外壳2为套状结构，其一面开口、其余五个面密封，其内部形状与所述硬外壳1一致，用于容纳所述硬外壳1；

所述电路主板3固定在下壳5上，包括中央控制器、定位模块、温湿度传感器模块和近场通信模块，所述定位模块、传感器模块和近场通信模块连接至所述中央控制器，其中所述定位模块用于获取近场通信温湿度记录标签的位置，所述温湿度传感器模块用于检测近场通信温湿度记录标签所处环境的温度与湿度，所述近场通信模块用于向近场通信对端设备传输数据。

特别地，所述硬外壳1为薄卡片结构，由PVC材质制作，厚度1cm。所述软外壳2由聚氨酯橡胶(TPU)制作，材质柔软，结构为一面开口、其余五个面密封，其内部形状与所述硬外壳1一致，可将所述硬外壳1放置到所述软外壳2中，增强所述标签的密封性和防摔性，同时降低对农产品的碰撞损伤。

但是，该标签也可制作为不同的形状，包括并不限于方形、圆形、不规则几何体等，可适用于不同的场合和不同的产品。

通过以上实施方式的具体设置，能够读取出近场通信温湿度记录标签的位置和附近的温度湿度信息，将位置和附近的温度湿度信息作为整体进行存储、处理和传输，这样对于农产品信息跟踪、产业信息研究、大数据处理、病虫害防范等提供了更丰富的信息。

在本实用新型另一个具体实施方式中，如图1和图3所示出，所述上壳4顶部具有开口，所述温湿度传感器模块包括温湿度传感器探头8和传感器芯片，所述温湿度传感器探头8通过所述上壳4顶部的开口裸露在硬外壳1外部，所述传感器芯片安装在电路主板3上，按照设定频率采集温湿度数据并传递给中央控制器。

为了加强密封，所述上壳4顶部的开口还具有密封圈12，所述密封圈12避免雨水进入硬外壳1内部，导致电路主板3发生短路。

通过以上实施方式的具体设置，能够灵敏地采集近场通信温湿度记录标签附近的温度和湿度信息。

在本实用新型另一个具体实施方式中，所述近场通信模块还包括无线充电单元，所述电路主板包括电源模块，所述电源模块包括可充电电池、电源转换单元，所述无线充电单元连接至电源转换单元，所述电源转换单元连接至可充电电池，所述电源转换单元为电路主板的各模块提供电能；所述近场通信模块的无线充电单元用于通过无线充电的方式将电能输送至电源转换单元。

具体地，所述近场通信模块包括近场通信芯片，例如采用13.56MHz频率与对端设备进行近场通信，传输距离为0-10cm，实现了与带近场通信功能的智能手机或其他智能终端的数据通信，以及为电源模块提供了非接触式充电功能；所述电源模块为中央控制器及其他模块的运行提供电能，包括可充电电池、电源转换单元，支持通过近场通信实现非接触式的充电。

在本实用新型另一个具体实施方式中，所述标签的电路主板还包括数据存储模块，所述数据存储模块包括存储卡及读写电子电路，所述读写电子电路连接至温湿度传感器模块、定位模块、中央控制器和近场通信模块，用于在中央控制器的控制下，从温湿度传感器模块和定位模块读取温度、湿度数据和位置数据，以及将所述温度、湿度数据和位置数据传输至近场通信模块。

具体地，该标签所述数据存储模块采用MicroSD卡和读写电子电路组成，每条包括温度、湿度数据和位置数据的完整记录的大小约1k，而MicroSD卡的大小决定了标签的记录数量最大量。例如32G容量的MicroSD卡可支持3000万左右的总记录，足以覆盖农产品整个生命周期中的全部数据记录和存储。

在本实用新型另一个具体实施方式中，所述定位模块包括双定位芯片，分别通过GPS和北斗定位系统来确定所述近场通信温湿度记录标签的位置。

通过以上实施方式的具体设置，能够在任何一种定位系统信号较弱时，采取另一定位系统来进行弥补，实现稳定工作。

在本实用新型另一个具体实施方式中，所述电路主板3还包括控制按钮模块，所述控制按钮模块包括控制按钮和控制按钮电路，其中，所述控制按钮包括电源开关按钮、增加采集频率按钮和减少采集频率按钮，所述控制按钮电路连接至中央控制器，且所述硬外壳1侧方具有开口，所述电源开关按钮、增加采集频率按钮和减少采集频率按钮通过所述硬外壳1的侧方开口露出硬外壳1。

在本实用新型另一个具体实施方式中，所述电路主板3还包括报警提示模块，所述报警提示模块包括报警提示灯以及监测单元，所述监测单元根据预设的温度、湿度阈值以及温度、湿度数据情况，向报警提示灯发出信号；所述报警提示灯为多色LED指示灯，所述硬外壳1侧方具有开口，所述报警提示灯通过所述硬外壳1的侧方开口露出硬外壳1，当监测单元发出信号时，所述报警提示灯发出多种颜色警示信号。

例如，当温度超过预定阈值时，所述报警提示灯发出红色光芒，当湿度超过预定阈值时，所述报警提示灯发出绿色光芒，而当数据存储量已达到预定阈值未进行读取时，所述报警提示灯发出蓝色光芒，这样能够直观地提示操作人员目前的状态。通过以上实施方式的具体设置，能够帮助操作人员及时发现问题，采取解决措施。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本说明书所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本说明书所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种近场通信温湿度记录标签，所述标签包括硬外壳、软外壳和电路主板，其中，

2.根据权利要求1中所述的近场通信温湿度记录标签，其特征在于，所述上壳顶部具有开口，所述温湿度传感器模块包括温湿度传感器探头和传感器芯片，所述温湿度传感器探头通过所述上壳顶部的开口裸露在硬外壳外部，所述传感器芯片安装在电路主板上，按照设定频率采集温湿度数据并传递给中央控制器。

3.根据权利要求1中所述的近场通信温湿度记录标签，其特征在于，所述近场通信模块还包括无线充电单元，所述电路主板包括电源模块，所述电源模块包括可充电电池、电源转换单元，所述无线充电单元连接至电源转换单元，所述电源转换单元连接至可充电电池，所述电源转换单元为电路主板的各模块提供电能；所述近场通信模块的无线充电单元用于通过无线充电的方式将电能输送至电源转换单元。

4.根据权利要求1中所述的近场通信温湿度记录标签，其特征在于，所述标签的电路主板还包括数据存储模块，所述数据存储模块包括存储卡及读写电子电路，所述读写电子电路连接至温湿度传感器模块、定位模块、中央控制器和近场通信模块，用于在中央控制器的控制下，从温湿度传感器模块和定位模块读取温度、湿度数据和位置数据，以及将所述温度、湿度数据和位置数据传输至近场通信模块。

5.根据权利要求1中所述的近场通信温湿度记录标签，其特征在于，所述定位模块包括双定位芯片，分别通过GPS和北斗定位系统来确定所述近场通信温湿度记录标签的位置。

6.根据权利要求1中所述的近场通信温湿度记录标签，其特征在于，所述电路主板还包括控制按钮模块，所述控制按钮模块包括控制按钮和控制按钮电路，其中，所述控制按钮包括电源开关按钮、增加采集频率按钮和减少采集频率按钮，所述控制按钮电路连接至中央控制器，且所述硬外壳侧方具有开口，所述电源开关按钮、增加采集频率按钮和减少采集频率按钮通过所述硬外壳的侧方开口露出硬外壳。

7.根据权利要求1中所述的近场通信温湿度记录标签，其特征在于，所述电路主板还包括报警提示模块，所述报警提示模块包括报警提示灯以及监测单元，所述监测单元根据预设的温度、湿度阈值以及温度、湿度数据情况，向报警提示灯发出信号；所述报警提示灯为多色LED指示灯，所述硬外壳侧方具有开口，所述报警提示灯通过所述硬外壳的侧方开口露出硬外壳，当监测单元发出信号时，所述报警提示灯发出多种颜色警示信号。