CN107563240A - 可穿戴设备集成电子标签数据解析方法及系统 - Google Patents

Abstract

可穿戴设备集成电子标签数据解析方法及系统，其中，解析方法包括如下步骤：射频IC被电磁波激活后，发出射频信号，接收器接收射频IC发出的射频信号，通过AD模块转化为数字信号；串口通讯模块接收数字信号并解析；接收器与射频IC之间建立数据连接，并保持通讯；主程序初始化开始，唤醒处理器对数据进行数据解析，具体解析过程包括：S1、主程序发送流程和S2、主程序接收流程；若射频IC与接收器由于超出距离在一段时间内通讯不上时，系统对电子标签做失效处理，从而起到防盗作用。本发明将电子标签技术应用到可穿戴设备中，尤其适合教育、医疗、银行、建筑、环保等行业应用，本发明具有解析速度快、传输范围广的特点，且能实现防盗。

Description

可穿戴设备集成电子标签数据解析方法及系统

技术领域

本发明涉及一种集成电子标签数据解析方法及系统，具体涉及一种可穿戴设备的集成电子标签数据解析方法及系统。

背景技术

电子标签(射频识别，RFID，英文全称为RadioFrequencyIdentification，又称无线射频识别，是一种通信技术，俗称电子标签)作为一种非接触式IC卡，它将射频技术和IC技术结合，利用无线电波来读取数据，RFID电子标签内包含一个芯片和天线，可以用来存储关于物品的详细资料。RFID射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术，识别系统由阅读器和电子标签组成，通过射频信号自动设别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，它能广泛应用于物料系统、零售行业、身份识别、交通管理、农牧行业和医药行业等许多领域。每个电子标签内嵌一个数字ID来作为该电子标签的唯一标识，但是该数字ID是一组随机的字符，数字ID本身不包含任何的编码信息，且只能通过特定的读写装置才能读出，肉眼无法识别，因此在使用时无法直接标识，需要反复使用读写装置对电子标签(RFID)数据进行解析识别。

可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能，可穿戴设备将会对我们的生活、感知带来很大的转变。

将电子标签技术与可穿戴设备结合，能利用电子标签的唯一性更好地收集和解析可穿戴设备终端的各种信息数据。

对比文件1：CN101706894A公开一种电子标签数据管理办法，包括如下步骤：S1每一个电子标签设置一个资产编号来唯一确定标识电子标签；S2资产编号在生产时自动生产；S3电子标签的资产标号和电子标签内的芯片固有的数字ID一一对应；S4电子标签出厂时，资产编号和数字ID的对应关系固化不可更改；S5生产时，生成电子标签数据文件，文件中记录资产编号和数字ID的对应关系；S6在使用电子标签之前，利用出厂时的数据文件将资产编号和数字ID信息批量导入到软件系统建档。

对比文件2：CN104184798A公开一种基于穿戴式电子设备的电子名片管理系统及交换方法，其中该基于穿戴式电子设备的电子名片管理系统包括穿戴式电子设备、信息编辑单元及云端信息处理单元，其中穿戴式电子设备具有NFC功能,其NFC标签具有唯一的识别号,并设有存储区域；信息编辑单元供使用者编辑自己的名片信息生成一个列表，之后读取NFC标签识别号，将个人名片数据列表与NFC标签识别号发送给云端信息处理单元，云端信息处理单元将其存储在存储空间中并生成一个可访问的URL，该URL对应的页面呈现该联系人的信息，并且云端信息处理单元将URL回传信息编辑单元，信息编辑单元将URL信息写入该穿戴式电子设备NFC标签的存储区域内。

上述对比文件1仅提供了一种电子标签的数据管理办法，对于如何实现电子标签数据的解析方法并未见相关文献报道。对比文件2公开的穿戴式电子设备的名片管理系统中采用NFC技术，NFC是一种提供轻松、安全、迅速的通信的无线连接技术，但其传输范围较小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种解析速度快、传输范围广且能实现防盗的应用于可穿戴设备的集成电子标签数据解析方法及系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

提供一种可穿戴设备集成电子标签数据解析方法，具体包括如下步骤：

射频IC被电磁波激活后，发出射频信号，接收器接收射频IC发出的射频信号，通过AD模块转化为数字信号；串口通讯模块接收数字信号并解析；接收器与射频IC之间建立数据连接，并保持通讯；

主程序初始化开始，唤醒处理器对数据进行数据解析，具体解析过程包括：

S1、主程序发送流程和S2、主程序接收流程；

所述主程序发送流程S1具体包括如下步骤：

发送主程序开始；初始化发送子程序；实时查看处理器的数据寄存器内是否有数据；数据寄存器内有数据则发送，数据寄存器内无数据，则进入等待再唤醒发送；

若射频IC与接收器由于超出距离在一段时间内通讯不上时，系统对电子标签做失效处理，从而起到防盗作用。

进一步地，

如S1步骤中所述的初始化发送子程序，其流程具体包括如下步骤：

初始化发送子程序开始；初始化看门狗；初始化定时器T1；初始化射频IC；初始化外部中断；打开中断；初始化完毕返回跳转至S1主程序。

在初始化子程序开始后进入初始化看门狗之前，可以设置软件延时时间，延时等待后再进入初始化看门狗。

进一步地，

发送子程序初始化完毕后，开启串口发送中继处理流程，具体包括：

发送中继服务子程序开始，若外部中断开启，则清中断标志，待发送数据状态为等待发送完成则向发送寄存器写入发送数据；发送未完成，返回；

若外部中断未开启，定时器T1中断已开启，清中断标志位，重赋定时初值，时间计数器加1；定时器中断未开启返回。

进一步地，

步骤S1中，外部中断接收到数据后，开始处理发送数据寄存器内数据，具体流程如下：

发送数据状态为开始发送，则发送数据状态改为信号强度读，当发送数据状态为信号强度读后，发送数据状态改为发送数据，然后，使能发送数据状态改为等待发送完成；待数据发送完成，关闭发送并将发送数据状态改为空；若发送数据超时，则将发送数据状态改为发送错误并将数据重发，同时将发送数据状态改为发送数据，若发送数据状态为空，则关闭发送并返回。

进一步地，

步骤S2接收主程序流程，具体包括如下步骤：

接收主程序开始；初始化接收子程序；初始化握手数据；串口发送握手数据；打开射频IC接收；复位射频ICfifo；待数据包接收完毕关闭射频IC接收；串口发送信号强度值；对比用户ID；若ID正确，则串口发送用户ID并返回；

若数据包未完成接收，则启动串口命令处理子程序；判断射频IC是否接收超时，若接收超时则关闭射频IC，若接收未超时则返回重新发送。

进一步地，

如S2步骤中所述的初始化接收子程序，其流程具体包括如下步骤：

初始化接收子程序开始；初始化看门狗；初始化AD模块；初始化定时器T1；初始化射频IC；初始化外部中断；打开中断；初始化完毕返回跳转至S2主程序。

在初始化接收子程序开始后进入初始化看门狗之前，可以设置软件延时时间，延时等待后再进入初始化看门狗。

进一步地，

接收子程序初始化完毕后，开启串口接收中继处理流程，具体包括：

接收中继服务子程序开始，若外部中断开启，则清中断标志，保存射频IC接收到的数据，然后读取信号强度值之后返回；

若外部中断未开启且串口接收中断，则清中断标志，保存串口接收到的数据之后返回；

若若外部中断未开启且串口接收中断也未开启，定时器定时器T1中断开启，清中断标志，重赋定时初值，时间计数器加1之后返回；

若外部中断、串口接收中断、定时器中断都未开启直接返回。

进一步地，

在串口接收中继处理流程完成后，接收发送并保存的数据，解析数据，按照字段，执行相应的命令处理。

提供一种采用上述可穿戴设备集成电子标签数据解析方法的可穿戴设备集成电子标签数据解析系统，具体包括：

射频IC、接收器、AD模块、串口通讯模块及处理器；所述处理器包括数据寄存器和主控单元；

所述射频IC、接收器、AD模块、串口通讯模块及处理器均设置在可穿戴设备内；所述射频IC用于在被电磁波激发后，向接收器发送射频信号；所述AD模块用于实现射频信号与数字信号的转换；所述串口通讯模块用于接收、解析数字信号并传输给处理器的数据寄存器；所述处理器用于通过程序对数据进行解析处理，处理器的主控单元用于实时监测射频IC是否超出设定通讯范围。

进一步地，

所述集成电子标签数据解析系统还包括纽扣电池供电模块。

工作时，接收器(可以是接收天线)接收射频IC发出射频信号，AD模块将射频信号转换为数字信号，串口通讯模块接收数字信号并对数字信号解析，发出解析信号，在有20M范围内与发送装置通讯，通讯成功返回成功信号，失败返回失败信号，处理器接收信号并解析信息。电子标签RFID模块可控，每个RFID电子标签都有唯一的ID号。在一定的范围内，处理器能够时刻监测到电子标签的存在，而当电子标签超出了该有效距离后，处理器能够监测到它已经超出了设定的范围，并对电子标签做失效处理，起到防盗作用。

本发明中的电子标签可以为具有读写功能的电子标签，使用者在电子标签中写入信息数据，系统读取ID，然后将电子标签中写入的信息数据与ID一起发送给处理器，处理器将其存储数据寄存器中。

本发明的有益效果：

由于可穿戴设备已被广泛应用，将电子标签技术应用到可穿戴设备中，可以满足企业级及消费级等用户在生活、工作、学习上的各种需要，尤其适合教育、医疗、银行、建筑、环保等行业应用，给人们的生活带来更多的便利。

由于RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID标签内储存的数据，方便信息的更新，相比传统的磁卡，可循环反复使用，使用寿命更长，更加环保，能降低使用成本。

由于RFID承载的是电子式信息，其数据内容可经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造，更加安全。

跟对比文件2中的NFC技术相比，其传输范围比本发明中的RFID技术传输范围小，本发明中采用RFID技术，其传输范围可以达到20米。

本发明提供的电子便签数据解析方法和系统当主控单元监测到电子标签超出设定范围时，能使该电子标签失效，从而起到防盗作用。

综上，本发明提供的集成电子标签数据解析方法及系统可应用于可穿戴设备，具有解析速度快、传输范围广的特点，且能实现防盗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的主程序发送流程图；

图2为本发明实施例的发送子程序初始化流程图；

图3为本发明实施例的主程序发送的串口中断处理流程图；

图4为本发明实施例的主程序数据发送流程图；

图5为本发明实施例的主程序接收流程图；

图6为本发明实施例的接收子程序初始化流程图；

图7为本发明实施例的主程序接收的串口中断处理流程图；

图8为本发明实施例的主程序数据接收解析流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对发明进一步说明，但不用来限制本发明的范围。

如图1-8所示，本发明提供一种可穿戴设备集成电子标签数据解析系统，具体包括：

射频IC(SI4421)、接收器、AD模块、串口通讯模块及处理器(PIC16F688)；所述处理器(PIC16F688)包括数据寄存器和主控单元；

所述射频IC(SI4421)、接收器、AD模块、串口通讯模块及处理器(PIC16F688)均设置在可穿戴设备内；所述射频IC(SI4421)用于在被电磁波激发后，向接收器发送射频信号；所述AD模块用于实现射频信号与数字信号的转换；所述串口通讯模块用于接收、解析数字信号并传输给处理器(PIC16F688)的数据寄存器；处理器(PIC16F688)用于通过程序对数据进行解析处理，处理器(PIC16F688)的主控单元用于实时监测射频IC(SI4421)是否超出设定通讯范围。

所述集成电子标签数据解析系统还包括纽扣电池供电模块。

本实施例中的电子标签可以为具有读写功能的电子标签，使用者在电子标签中写入信息数据，系统读取ID，然后将电子标签中写入的信息数据与ID一起发送给处理器(PIC16F688)，处理器(PIC16F688)将其存储数据寄存器中。

上述可穿戴设备集成电子标签数据解析系统的解析系方法如下：

射频IC(SI4421)被电磁波激活后，发出射频信号，接收器接收射频IC(SI4421)发出的射频信号，通过AD模块转化为数字信号；串口通讯模块接收数字信号并解析；接收器与射频IC(SI4421)之间建立数据连接，并保持通讯；

主程序初始化开始，唤醒处理器(PIC16F688)对数据进行数据解析，具体解析过程包括：

S1、主程序发送流程和S2、主程序接收流程；

如图1所述，所述主程序发送流程S1具体包括如下步骤：

发送主程序开始；初始化发送子程序；实时查看处理器(PIC16F688)的数据寄存器内是否有数据；数据寄存器内有数据则发送，数据寄存器内无数据，则进入等待再唤醒发送。

若射频IC(SI4421)与接收器由于超出距离在一段时间(内通讯不上时，系统对电子标签做失效处理，从而起到防盗作用。

如图2所述，S1步骤中所述的初始化发送子程序，其流程具体包括如下步骤：

初始化发送子程序开始；初始化看门狗；初始化定时器T1；初始化射频IC；初始化外部中断；打开中断；初始化完毕返回跳转至S1主程序。

在初始化子程序开始后进入初始化看门狗之前，可以设置软件延时时间，延时等待后再进入初始化看门狗。

如图3所述，发送子程序初始化完毕后，开启串口发送中继处理流程，具体包括：

发送中继服务子程序开始，若外部中断开启，则清中断标志，待发送数据状态为等待发送完成则向发送寄存器写入发送数据；发送未完成，返回；

若外部中断未开启，定时器T1中断已开启，清中断标志位，重赋定时初值，时间计数器加1；定时器中断未开启返回。

如图4所述，步骤S1中，外部中断接收到数据后，开始处理发送数据寄存器内数据，具体流程如下：

发送数据状态为开始发送，则发送数据状态改为信号强度读，当发送数据状态为信号强度读后，发送数据状态改为发送数据，然后，使能发送数据状态改为等待发送完成；待数据发送完成，关闭发送并将发送数据状态改为空；若发送数据超时，则将发送数据状态改为发送错误并将数据重发，同时将发送数据状态改为发送数据，若发送数据状态为空，则关闭发送并返回。

如图5所述，步骤S2接收主程序流程，具体包括如下步骤：

接收主程序开始；初始化接收子程序；初始化握手数据；串口发送握手数据；打开射频IC接收；复位射频ICfifo；待数据包接收完毕关闭射频IC接收；串口发送信号强度值；对比用户ID；若ID正确，则串口发送用户ID并返回；

若数据包未完成接收，则启动串口命令处理子程序；判断射频IC是否接收超时，若接收超时则关闭射频IC，若接收未超时则返回重新发送。

如图6所述，如S2步骤中所述的初始化接收子程序，其流程具体包括如下步骤：

初始化接收子程序开始；初始化看门狗；初始化AD模块；初始化定时器T1；初始化射频IC；初始化外部中断；打开中断；初始化完毕返回跳转至S2主程序。

在初始化接收子程序开始后进入初始化看门狗之前，可以设置软件延时时间，延时等待后再进入初始化看门狗。

如图7所述，接收子程序初始化完毕后，开启串口接收中继处理流程，具体包括：

接收中继服务子程序开始，若外部中断开启，则清中断标志，保存射频IC接收到的数据，然后读取信号强度值之后返回；

若外部中断未开启且串口接收中断，则清中断标志，保存串口接收到的数据之后返回；

若若外部中断未开启且串口接收中断也未开启，定时器定时器T1中断开启，清中断标志，重赋定时初值，时间计数器加1之后返回；

若外部中断、串口接收中断、定时器中断都未开启直接返回。

如图8所述，在串口接收中继处理流程完成后，接收发送并保存的数据，解析数据，按照字段，执行相应的命令处理。

工作时，接收器(可以是接收天线)接收射频IC(SI4421)发出射频信号，AD模块将射频信号转换为数字信号，串口通讯模块接收数字信号并对数字信号解析，发出解析信号，在有20M范围内与发送装置通讯，通讯成功返回成功信号，失败返回失败信号，处理器(PIC16F688)接收信号并解析信息。电子标签RFID模块可控，每个RFID电子标签都有唯一的ID号。在一定的范围内，处理器能够时刻监测到电子标签的存在，而当电子标签超出了该有效距离后，处理器能够监测到它已经超出了设定的范围，并对电子标签做失效处理，起到防盗作用。

本实施例将电子标签技术与可穿戴设备结合，将电子标签技术应用到可穿戴设备中，可以满足企业级及消费级等用户在生活、工作、学习上的各种需要，尤其适合教育、医疗、银行、建筑、环保等行业应用，给人们的生活带来更多的便利。

由于RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID标签内储存的数据，方便信息的更新，相比传统的磁卡，可循环反复使用，使用寿命更长，更加环保，能降低使用成本。

由于RFID承载的是电子式信息，其数据内容可经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造，更加安全。

本实施例中采用RFID技术，其通讯传输范围可以达到20米。

本实施例提供的电子便签数据解析方法和系统当主控单元监测到电子标签超出设定范围时，能使该电子标签失效，从而起到防盗作用。

综上，本实施例提供的集成电子标签数据解析方法及系统可应用于可穿戴设备，具有解析速度快、传输范围广的特点，且能实现防盗。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.可穿戴设备集成电子标签数据解析方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

射频IC被电磁波激活后，发出射频信号，接收器接收射频IC发出的射频信号，通过AD模块转化为数字信号；串口通讯模块接收数字信号并解析；接收器与射频IC之间建立数据连接，并保持通讯；

主程序初始化开始，唤醒处理器对数据进行数据解析，具体解析过程包括：

S1、主程序发送流程和S2、主程序接收流程；

所述主程序发送流程S1具体包括如下步骤：

发送主程序开始；初始化发送子程序；实时查看处理器的数据寄存器内是否有数据；数据寄存器内有数据则发送，数据寄存器内无数据，则进入等待再唤醒发送；

若射频IC与接收器由于超出距离在一段时间内通讯不上时，系统对电子标签做失效处理，从而起到防盗作用。

2.根据权利要求1所述的可穿戴设备集成电子标签数据解析方法，其特征在于，

如S1步骤中所述的初始化发送子程序，其流程具体包括如下步骤：

初始化发送子程序开始；初始化看门狗；初始化定时器T1；初始化射频IC；初始化外部中断；打开中断；初始化完毕返回跳转至S1主程序。

在初始化子程序开始后进入初始化看门狗之前，可以设置软件延时时间，延时等待后再进入初始化看门狗。

3.根据权利要求2所述的可穿戴设备集成电子标签数据解析方法，其特征在于，

发送子程序初始化完毕后，开启串口发送中继处理流程，具体包括：

发送中继服务子程序开始，若外部中断开启，则清中断标志，待发送数据状态为等待发送完成则向发送寄存器写入发送数据；发送未完成，返回；

若外部中断未开启，定时器T1中断已开启，清中断标志位，重赋定时初值，时间计数器加1；定时器中断未开启返回。

4.根据权利要求3所述的可穿戴设备集成电子标签数据解析方法，其特征在于，

步骤S1中，外部中断接收到数据后，开始处理发送数据寄存器内数据，具体流程如下：

发送数据状态为开始发送，则发送数据状态改为信号强度读，当发送数据状态为信号强度读后，发送数据状态改为发送数据，然后，使能发送数据状态改为等待发送完成；待数据发送完成，关闭发送并将发送数据状态改为空；若发送数据超时，则将发送数据状态改为发送错误并将数据重发，同时将发送数据状态改为发送数据，若发送数据状态为空，则关闭发送并返回。

5.根据权利要求4所述的可穿戴设备集成电子标签数据解析方法，其特征在于，

步骤S2接收主程序流程，具体包括如下步骤：

接收主程序开始；初始化接收子程序；初始化握手数据；串口发送握手数据；打开射频IC接收；复位射频ICfifo；待数据包接收完毕关闭射频IC接收；串口发送信号强度值；对比用户ID；若ID正确，则串口发送用户ID并返回；

若数据包未完成接收，则启动串口命令处理子程序；判断射频IC是否接收超时，若接收超时则关闭射频IC，若接收未超时则返回重新发送。

6.根据权利要求1所述的可穿戴设备集成电子标签数据解析方法，其特征在于，

如S2步骤中所述的初始化接收子程序，其流程具体包括如下步骤：

初始化接收子程序开始；初始化看门狗；初始化AD模块；初始化定时器T1；初始化射频IC；初始化外部中断；打开中断；初始化完毕返回跳转至S2主程序。

在初始化接收子程序开始后进入初始化看门狗之前，可以设置软件延时时间，延时等待后再进入初始化看门狗。

7.根据权利要求6所述的可穿戴设备集成电子标签数据解析方法，其特征在于，

接收子程序初始化完毕后，开启串口接收中继处理流程，具体包括：

接收中继服务子程序开始，若外部中断开启，则清中断标志，保存射频IC接收到的数据，然后读取信号强度值之后返回；

若外部中断未开启且串口接收中断，则清中断标志，保存串口接收到的数据之后返回；

若若外部中断未开启且串口接收中断也未开启，定时器定时器T1中断开启，清中断标志，重赋定时初值，时间计数器加1之后返回；

若外部中断、串口接收中断、定时器中断都未开启直接返回。

8.根据权利要求7所述的可穿戴设备集成电子标签数据解析方法，其特征在于，

在串口接收中继处理流程完成后，接收发送并保存的数据，解析数据，按照字段，执行相应的命令处理。

9.可穿戴设备集成电子标签数据解析系统，其特征在于，

具体包括：射频IC、接收器、AD模块、串口通讯模块及处理器；所述处理器包括数据寄存器和主控单元；

所述射频IC、接收器、AD模块、串口通讯模块及处理器均设置在可穿戴设备内；所述射频IC用于在被电磁波激发后，向接收器发送射频信号；所述AD模块用于实现射频信号与数字信号的转换；所述串口通讯模块用于接收、解析数字信号并传输给处理器的数据寄存器；所述处理器用于通过程序对数据进行解析处理，处理器的主控单元用于实时监测射频IC是否超出设定通讯范围。

10.根据权利要求9所述的可穿戴设备集成电子标签数据解析系统，其特征在于，

所述集成电子标签数据解析系统还包括纽扣电池供电模块。