CN210170817U - 一种基于nfc技术的智能棋盘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于NFC技术的智能棋盘装置，尤其涉及一种基于NFC（近场通信）技术的能够记录棋子移动及输出相应音视频效果的智能棋盘构建与装置。此装置包括安装于棋盘中的NFC电子标签阵列，和由依次连接的标签感应单元，数据读写单元及控制/通讯单元构成的棋子感应模块，以及由棋盘中央控制单元和音视频输出单元构成的棋盘控制模块所组成。本实用新型提供了一种对棋类游戏进行实时棋子移动进行记录及实施音视频效果的装置，在棋类游戏过程中引入音响音效，静态图像及动态视频，与游戏进行实时互动，为物联网技术在棋类游戏方面的应用及产品的有效性，趣味性，便捷性和经济性等方面都带来了新的特点及优越性。

Description

一种基于NFC技术的智能棋盘装置

技术领域

本实用新型属于文教娱乐领域，涉及一种智能棋盘装置，尤其涉及一种基于NFC（Near Field Communication，近场通信）技术的能够记录棋子移动及输出相应音视频效果的智能棋盘装置。

背景技术

在当今众多广受人们喜爱的博弈棋牌类游戏中，带有棋盘的传统型棋类游戏作为一种参与者可以相聚在同一场合共同交流与博弈，在娱乐和游戏的同时，更增加了面对面交流，共同分享欢乐与社交氛围的重要功能，在线上游戏日益普及的今天，依然是一种深受广大民众，尤其是青少年群体接受和喜爱的娱乐，社交方式。在此基础上，如何将传统的棋类游戏引入智能技术，从而可以自动记录、传输游戏过程，在游戏过程中加入音响、视频等实时效果等等需求，引起人们越来越多的关注。因此，电子棋盘或着智能棋盘作为一个概念和产品，逐渐进入开发者的视野并开始进入消费市场。

然而，目前电子棋盘或智能棋盘所采取的技术方案，还普遍存在着较高复杂性，造价高，用户体验不高等的缺陷。随着NFC电子标签及相关技术的日益普及，基于NFC技术的智能棋盘也开始受到人们的关注，解决方案是将棋子安装NFC电子标签，在棋盘上的每一处棋步位置安装NFC接收天线，由中央处理器（MCU）通过接收到NFC信号变化的相应天线，鉴别棋子的走步动作，从而记录游戏的整个过程。这种解决方案在技术上存在的主要缺陷，就是天线灵敏度与天线阵点之间距离间隔的矛盾问题。天线需要保持一定的尺寸以保持对NFC电子标签的感应灵敏度，但天线与天线之间需要具有一定的间距以保证仅有对应正确棋盘位置的天线获得感应。这样，整体棋盘就需要维持较大的尺寸。同时，中央处理器（MCU）对天线阵列进行电子扫描也增加了电子线路及嵌入软件的复杂性。因此，上述解决方案并未获得市场的普遍接受。

本实用新型提出一种解决方案，将NFC接收装置安装在棋子中，棋盘走棋每个位置粘贴NFC标签，NFC标签作为微型、静态的电子标签，对尺寸及相互间距要求较低，棋子移动到电子标签位置可以感应到电子标签的内容，棋子中的接收/通讯装置将信息传输至棋盘上的中央处理单元（MCU），中央处理单元对信息进行处理，记录，传输等操作，同时可经由音视频接口输出音视频信号，从而实时产生音频及视频效果。随着单片处理器及无线通讯传输器件的价格不断下降，本方案的整体产品性价比优势愈加突出，尤其对于棋子量较少，棋盘走棋位置较多的棋类游戏，所产生的价格及线路结构方面的优势更加明显。

NFC（Near Field Communication，近场通讯）技术做为物联网技术的一种，近年来在智能家居等智能控制方面得到了广泛的应用与发展；NFC为一种近距离通讯的通信方式，要求通讯距离在10cm之内，以固定的13.56MHz频率进行数字信号通讯；NFC通讯协议具有通用国际标准，具有很高的可靠性，被广泛运用于金融设备，智能手机等智能设备。同时，随着技术的不断成熟，NFC线路及配套的微处理器价格不断下降，使得NFC技术不断被运用于各类工业及生活电子产品；将NFC技术作为智能棋盘的解决方法运用于棋类游戏，具有整体结构简单，可靠，性价比高，大大提高了游戏的娱乐氛围与效果，尤其是棋盘位置信息以数字信号存储及传输，并允许博弈规则可以编程写入；视需要还可将博弈过程传输至后台进行分析，显示，存储等处理；大大拓展了游戏的深度及广度，给棋类游戏的进一步发展带来了很大的前景。

从而，本实用新型为棋类游戏解决了智能棋盘一些技术上的瓶颈，增加了新的音视频功能，提高了整体娱乐性，游戏效果及气氛；为物联网技术在棋类游戏智能化方面开拓了新的应用场景，在产品的有效性，趣味性，便捷性和经济性等方面都带来了新的特点及优越性。

发明内容

为了解决背景技术中所提出的传统棋类游戏智能棋盘实施中的一些技术问题，本实用新型提出了一种基于NFC技术的智能棋盘装置。本发明在装置中通过在棋盘中贴片NFC可编程标签，在安装于棋子中的NFC标签感应模块中运用NFC读写装置及控制/通讯装置，对棋子及棋盘位置信息提供了快速，简捷，可靠的读取操作，进而允许对于对应的信息进行传输，处理，并最终通过中央控制模块中相连的音响或显示屏等设备进行实时的情景展示与气氛烘托，有效的解决了当前传统棋类游戏缺乏游戏过程智能记录，传输，及引入音视频效果的局限性。提供了在棋类游戏中加入过程存储及情景展示的一种有效解决方案。

NFC（Near Field Communication，近场通讯）是一种通过特定的NFC（Near FieldCommunication，近场通讯）通讯协议在两个分别支持NFC（Near Field Communication，近场通讯）设备之间进行通讯的方式。通讯的频率特点是13.56 MHz，通讯距离为不超过10cm。通讯距离的限定保障了设备间通讯途径的唯一性，为需要严格设备双向验证的使用环境提供了有效的通讯协议及方法。是一种为金融系统，工业生产线，物联网传感器系统，门禁签到系统等广泛应用的安全高效的通讯技术。

本实用新型的技术解决方案是：一种基于NFC技术的智能棋盘装置，其特有的技术特点在于：

1.经由NFC技术，使得棋盘位置的特征信息可以用NFC可编程标签贴于棋盘表面或内部，标签的体积非常轻薄，信息写入简单可靠，无电源需要，信息理论上永久保存;

2.经由NFC技术，游戏中参与者将棋子置于棋盘上走棋位置，系统即可根据读取的电子标签特征信息获得对应的预设情景进行音视频或图像的情景展示；整个过程简单，可靠，直接，大大提高游戏场景气氛及趣味性和娱乐性;

3.经由系统中的通讯单元，游戏的过程可全程实时传输至后台进行存储，分析，显示等等，拓展了游戏的参与性，推广性，及竞技性;

同时，本实用新型的技术解决方案特殊之处还在于：包括NFC电子标签阵列，棋子感应模块及棋盘模块；NFC电子标签阵列为安装在棋盘上的NFC电子标签阵列；安装于棋子中的棋子感应模块由依次连接的NFC通讯感应单元，NFC通讯读写单元及控制/通讯单元构成；棋盘控制模块由彼此相连的棋盘中央控制单元和音视频输出单元构成。

NFC电子标签阵列由安装在棋盘上每一处可落棋子的位置处的NFC电子标签所构成，每个NFC标签存储其相对应的棋盘位置信息。

NFC通讯感应单元为NFC读写器的天线感应线路，能够接收及发射基于NFC通讯协议的通讯信息，所遵循的NFC协议允许10厘米以内对NFC标签的读写，可以受控于NFC通讯读写单元并直接与NFC通讯读写单元进行数据交换。

NFC通讯读写单元为NFC信息处理及控制器，由NFC处理器及外围元件构成，能够对数据进行暂存，经由NFC通讯感应单元读取NFC标签的信息，并能够与控制/通讯单元进行直接数据交换。

控制/通讯单元为微处理器线路（MCU，Microcontroller Unit），完成对NFC标签信息（棋盘位置信息）的处理，并经由无线通讯方式将信息传输至棋盘中央控制单元。

棋盘中央控制单元可以经由无线通讯接收棋子移动的位置信息，经过处理后将棋子移动步骤进行记录，并将预先设置的与本棋盘位置相对应的音视频信号传输至音视频输出单元。

音视频输出单元为配备标准音频及视频接口的电子线路，可以将与棋盘位置对应的音视频信号经接口输出至相应的音视频设备进行播放，产生相应音视频效果。

本实用新型提出的一种基于NFC技术的智能棋盘装置，其特殊之处还在于，包括以下步骤完成记录棋子移动步骤及产生相应音视频效果：

S1: 游戏过程中，棋子移动至棋盘上新的位置；

S2: 棋子中的棋子感应模块通过NFC通讯感知新的棋盘位置信息；

S3: 棋子中的棋子感应模块将感知获得的棋盘位置信息及棋子信息传输至棋盘中央控制单元；

S4：棋盘中央控制单元根据棋子及棋盘位置信息记录棋子移动步骤信息；获取与棋盘位置信息对应的预先设置的音视频信号，并将此信号传输至音视频输出单元；

S5: 音视频输出单元将接收到的音视频信号经接口输出至相应的音视频设备进行播放，产生相应音视频效果。

所述NFC（Near Field Communication）为近场通讯技术，通讯的频率特点是13.6MHz，通讯距离为不超过10cm。所述支持NFC的终端或设备为具备以NFC通讯协议进行通讯的功能的相应终端与设备。

本实用新型的优点是：

1.系统整体结构简单，可靠，价格相对低廉;

2.经由NFC技术，使得棋盘位置的特征信息可以用NFC可编程标签贴于棋盘表面或内部，标签的体积非常轻薄，信息写入简单可靠，无电源需要，信息理论上永久保存;

3.经由NFC技术，游戏中参与者将棋子置于棋盘上走棋位置，系统即可根据读取的电子标签特征信息获得对应的预设情景进行音视频或图像的情景展示；整个过程简单，可靠，直接，大大提高游戏场景气氛及趣味性和娱乐性;

4.经由系统中的通讯单元，游戏的过程可全程实时传输至后台进行存储，分析，显示等等，拓展了游戏的参与性，推广性，及竞技性;

5.在原理及实现方法上克服了当前此领域同类产品的众多局限性；为物联网技术在棋类智能存储及情景展示方面开拓了新的方法及应用场景，在产品的有效性，趣味性，便捷性和经济性等方面都带来了新的特点及优越性。

附图说明

图1为本实用新型装置结构示意图1；

其中，1-棋盘NFC标签阵列，2- NFC通讯感应单元，3- NFC通讯读写单元，4-控制/通讯单元，5-棋盘中央控制单元，6-音视频输出单元。

图2为本实用新型装置电子线路实施示意图1。

图3为本实用新型装置电子线路实施示意图2。

具体实施方式

下面我们结合说明书附图介绍本实用新型的一个较佳实施例，举例证明本实用新型可以实施，可以向本领域中的技术人员完整介绍本实用新型，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，其保护范围并非仅限于文中提到的实施例，本文的附图和说明本质上是举例说明而不是限制本实用新型。

如实用新型附图1所示，本实用新型是一种基于NFC技术的智能棋盘装置，以一种棋子移动时由棋子感应模块感应与棋盘位置相对应的电子标签信息，经过处理后传输至棋盘控制模块，从而记录棋子移动信息并输出相应音视频效果的装置；包括NFC电子标签阵列，棋子感应模块及棋盘模块；NFC电子标签阵列1为安装在棋盘上的NFC电子标签阵列；安装于棋子中的棋子感应模块由依次连接的NFC通讯感应单元2，NFC通讯读写单元3及控制/通讯单元4构成；棋盘控制模块由彼此相连的棋盘中央控制单元5和音视频输出单元6构成。

NFC电子标签阵列1由安装在棋盘上每一处可落棋子的位置处的NFC电子标签所构成，每个NFC标签存储其相对应的棋盘位置信息；NFC通讯感应单元2为NFC读写器的天线感应线路，能够接收及发射基于NFC通讯协议的通讯信息，所遵循的NFC协议允许10厘米以内对NFC标签的读写，可以受控于NFC通讯读写单元3并直接与NFC通讯读写单元3进行数据交换；NFC通讯读写单元3为NFC信息处理及控制器，由NFC处理器及外围元件构成，能够对数据进行暂存，经由NFC通讯感应单元4读取NFC标签的信息，并能够与控制/通讯单元4进行直接数据交换；控制/通讯单元4为微处理器线路（MCU，Microcontroller Unit），完成对NFC标签信息（棋盘位置信息）的处理，并经由无线通讯方式将信息传输至棋盘中央控制单元5；棋盘中央控制单元5可以经由无线通讯接收棋子移动的位置信息，经过处理后将棋子移动步骤进行记录，并将预先设置的与本棋盘位置相对应的音视频信号传输至音视频输出单元6；音视频输出单元6为配备标准音频及视频接口的电子线路，可以将与棋盘位置对应的音视频信号经接口输出至相应的音视频设备进行播放，产生相应音视频效果。

本实用新型提出的一种基于NFC技术的智能棋盘装置，其特殊之处还在于，包括以下步骤完成记录棋子移动步骤及产生相应音视频效果：

S1: 游戏过程中，棋子移动至棋盘上新的位置；

S2: 棋子中的棋子NFC通讯感应模块2经由棋盘NFC标签阵列1感知新的棋盘位置信息，并由NFC通讯读写模块3读取；

S3: 棋子中的棋子NFC通讯读写模块4由NFC通讯读写模块3获得棋盘位置信息及棋子信息并传输至棋盘中央控制单元5；

S4：棋盘中央控制单元5根据棋子及棋盘位置信息记录棋子移动步骤信息；获取与棋盘位置信息对应的预先设置的音视频信号，并将此信号传输至音视频输出单元6；

S5: 音视频输出单元6将接收到的音视频信号经接口输出至相应的音视频设备进行播放，产生相应音视频效果。

实施例一

如实用新型附图2电子线路示意图所示，本实施例演示本实用新型基于NFC技术的智能棋盘的装置，完成棋子移动时由棋子感应模块感应与棋盘位置相对应的电子标签信息，经过处理后传输至棋盘控制模块，从而记录棋子移动信息并传输至后台系统的方法与过程。

本实用新型实施例一提供的一种基于NFC技术的智能棋盘装置，包括NFC电子标签阵列，棋子感应模块及棋盘模块；NFC电子标签阵列1为安装在棋盘上的NFC电子标签阵列；安装于棋子中的棋子感应模块由依次连接的NFC通讯感应单元2，NFC通讯读写单元3及控制/通讯单元4构成；棋盘控制模块由棋盘中央控制单元5构成。

NFC电子标签阵列1（NFAG213标签）由安装在棋盘上每一处可落棋子的位置处的NFC电子标签所构成，每个NFC标签存储其相对应的棋盘位置信息；NFC通讯感应单元2（NFC通讯天线）为NFC读写器的天线感应线路，能够接收及发射基于NFC通讯协议的通讯信息，可以受控于NFC通讯读写单元3并直接与NFC通讯读写单元3进行数据交换；NFC通讯读写单元3（RF430CL330-NFC读写器）为NFC信息处理及控制器，由NFC处理器及外围元件构成，能够对数据进行暂存，经由NFC通讯感应单元4读取NFC标签的信息，并能够与控制/通讯单元4进行直接数据交换；控制/通讯单元4（ESP8266WiFi模块）为微处理器线路（MCU，Microcontroller Unit）及Wi-Fi通讯模块，完成对NFC标签信息（棋盘位置信息）的处理，并经由无线通讯方式将信息传输至棋盘中央控制单元5；棋盘中央控制单元5（ESP8266WiFi模块）可以经由无线通讯接收棋子移动的位置信息，经过处理后将棋子移动步骤进行记录，并将信息传输至后台系统。

本发明实施例一提供的一种基于NFC技术的智能棋盘装置，其特殊之处还在于，包括以下步骤完成记录棋子移动步骤及传输至后台系统的过程：

S1: 游戏过程中，棋子移动至棋盘上新的位置；

S2: 棋子中的棋子NFC通讯感应模块2（NFC通讯天线）经由棋盘NFC标签阵列1（NFAG213标签）感知新的棋盘位置信息，并由NFC通讯读写模块3（RF430CL330-NFC读写器）读取；

S3: 棋子中的棋子NFC控制通讯模块4（ESP8266WiFi模块）由NFC通讯读写模块3（RF430CL330-NFC读写器）获得棋盘位置信息及棋子信息并传输至棋盘中央控制单元5（ESP8266WiFi模块）；

S4：棋盘中央控制单元5（ESP8266WiFi模块）根据棋子及棋盘位置信息记录棋子移动步骤信息；并将信息传输至后台系统进行游戏过程实时传播，处理，存储等操作。

所述NFC（Near Field Communication）为近场通讯技术，通讯的频率特点是13.6MHz，通讯距离为不超过10cm。所述支持NFC的终端或设备为具备以NFC通讯协议进行通讯的功能的相应终端与设备。

实施例二

如实用新型附图3电子线路示意图所示，本实施例演示本发明基于NFC技术的智能棋盘装置，完成棋子移动时由棋子感应模块感应与棋盘位置相对应的电子标签信息，经过处理后传输至棋盘控制模块，从而记录棋子移动信息并将对应的音视频信号经接口输出至相应的音视频设备进行播放，产生相应音视频效果的方法与过程。

本实用新型实施例一提供的一种基于NFC技术的智能棋盘装置，包括NFC电子标签阵列，棋子感应模块及棋盘模块；NFC电子标签阵列1为安装在棋盘上的NFC电子标签阵列；安装于棋子中的棋子感应模块由依次连接的NFC通讯感应单元2，NFC通讯读写单元3及控制/通讯单元4构成；棋盘控制模块由彼此相连的棋盘中央控制单元5和音视频输出单元6构成。

NFC电子标签阵列1（NFAG213标签）由安装在棋盘上每一处可落棋子的位置处的NFC电子标签所构成，每个NFC标签存储其相对应的棋盘位置信息；NFC通讯感应单元2（NFC通讯天线）为NFC读写器的天线感应线路，能够接收及发射基于NFC通讯协议的通讯信息，可以受控于NFC通讯读写单元3并直接与NFC通讯读写单元3进行数据交换；NFC通讯读写单元3（RF430CL330-NFC读写器）为NFC信息处理及控制器，由NFC处理器及外围元件构成，能够对数据进行暂存，经由NFC通讯感应单元4读取NFC标签的信息，并能够与控制/通讯单元4进行直接数据交换；控制/通讯单元4（ESP8266WiFi模块）为微处理器线路（MCU，Microcontroller Unit）及Wi-Fi通讯模块，完成对NFC标签信息（棋盘位置信息）的处理，并经由无线通讯方式将信息传输至棋盘中央控制单元5；棋盘中央控制单元5（ESP8266WiFi模块）可以经由无线通讯接收棋子移动的位置信息，经过处理后将棋子移动步骤进行记录，并将预先设置的与本棋盘位置相对应的音视频信号传输至音视频输出单元6；音视频输出单元6（标准音视频线路接口）为配备标准音频及视频接口的电子线路，可以将与棋盘位置对应的音视频信号经接口输出至相应的音视频设备进行播放，产生相应音视频效果。

本实用新型实施例一提供的一种基于NFC技术的智能棋盘装置，其特殊之处还在于，包括以下步骤完成记录棋子移动步骤及产生相应音视频效果：

S1: 游戏过程中，棋子移动至棋盘上新的位置；

S2: 棋子中的棋子NFC通讯感应模块2（NFC通讯天线）经由棋盘NFC标签阵列1（NFAG213标签）感知新的棋盘位置信息，并由NFC通讯读写模块3（RF430CL330-NFC读写器）读取；

S3: 棋子中的棋子NFC控制通讯模块4（ESP8266WiFi模块）由NFC通讯读写模块3（RF430CL330-NFC读写器）获得棋盘位置信息及棋子信息并传输至棋盘中央控制单元5（ESP8266WiFi模块）；

S4：棋盘中央控制单元5（ESP8266WiFi模块）根据棋子及棋盘位置信息记录棋子移动步骤信息；获取与棋盘位置信息对应的预先设置的音视频信号，并将此信号传输至音视频输出单元6（音视频接口电子线路）；

S5: 音视频输出单元6（音视频接口电子线路）将接收到的音视频信号经接口输出至相应的音视频设备进行播放，产生相应音视频效果。

所述NFC（Near Field Communication）为近场通讯技术，通讯的频率特点是13.6MHz，通讯距离为不超过10cm。所述支持NFC的终端或设备为具备以NFC通讯协议进行通讯的功能的相应终端与设备。

Claims (7)

1.一种基于NFC技术的智能棋盘装置，包括NFC电子标签阵列，棋子感应模块及棋盘模块，其特征在于：所述NFC电子标签阵列为安装在棋盘上的NFC电子标签阵列；安装于棋子中的棋子感应模块由依次连接的NFC通讯感应单元，NFC通讯读写单元及控制/通讯单元构成；棋盘控制模块由彼此相连的棋盘中央控制单元和音视频输出单元构成。

2.根据权利要求1所述的一种基于NFC技术的智能棋盘装置，其中，所述NFC电子标签阵列由安装在棋盘上每一处可落棋子的位置处的NFC电子标签所构成，每个NFC标签存储其相对应的棋盘位置信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于NFC技术的智能棋盘装置，其中，所述NFC通讯感应单元为NFC读写器的天线感应线路，能够接收及发射基于NFC通讯协议的通讯信息，可以受控于NFC通讯读写单元并直接与NFC通讯读写单元进行数据交换。

4.根据权利要求1所述的一种基于NFC技术的智能棋盘装置，其中，所述NFC通讯读写单元为NFC信息处理及控制器，由NFC处理器及外围元件构成，能够对数据进行暂存，经由NFC通讯感应单元读取NFC标签的信息，并能够与控制/通讯单元进行直接数据交换。

5.根据权利要求1所述的一种基于NFC技术的智能棋盘装置，其中，所述控制/通讯单元为微处理器线路（MCU，Microcontroller Unit），完成对NFC标签信息（棋盘位置信息）的处理，并经由无线通讯方式将信息传输至棋盘中央控制单元。

6.根据权利要求1所述的一种基于NFC技术的智能棋盘装置，其中，所述棋盘中央控制单元可以经由无线通讯接收棋子移动的位置信息，经过处理后将棋子移动步骤进行记录，并将预先设置的与本棋盘位置相对应的音视频信号传输至音视频输出单元。

7.根据权利要求1所述的一种基于NFC技术的智能棋盘装置，其中，所述音视频输出单元为配备标准音频及视频接口的电子线路，可以将与棋盘位置对应的音视频信号经接口输出至相应的音视频设备进行播放，产生相应音视频效果。

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