專利名稱：一種與智能終端互動的感應(yīng)式WiFi電子標簽及其讀取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子標簽技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種與智能終端互動的感應(yīng)式WiFi電子標簽及其讀取方法。
背景技術(shù)：
目前，智能手機、筆記本電腦、ipad等移動智能通信設(shè)備常常需要從外部獲取信息，比如我們到某一景區(qū)旅游時，需要將該景區(qū)的語音介紹拷貝到智能通信設(shè)備上，以便在每個景點時，可以同步播放相應(yīng)介紹，目前的方式包括網(wǎng)絡(luò)下載、從存儲設(shè)備上拷貝、從其他移動智能通信設(shè)備上通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送等方式。現(xiàn)有技術(shù)提供的移動智能通信終端獲取外部信息的方式，要么需要用戶的移動智·能通信終端能夠連接上網(wǎng)絡(luò)，要么需要接入存儲設(shè)備，要么需要實現(xiàn)設(shè)備之間的配對并需要用戶多步操作方能實現(xiàn)信息獲取。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種與智能終端互動的感應(yīng)式WiFi電子標簽及其讀取方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)提供的移動智能通信終端獲取外部信息的方式，要么需要用戶的移動智能通信終端能夠連接上網(wǎng)絡(luò)，要么需要接入存儲設(shè)備，要么需要實現(xiàn)設(shè)備之間的配對并需要用戶多步操作方能實現(xiàn)信息獲取的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種與智能終端互動的感應(yīng)式WiFi電子標簽的讀取方法，包括以下步驟
步驟1，智能終端靠近WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域，WiFi電子標簽中的感應(yīng)模塊感應(yīng)到智能終端靠近，WiFi電子標簽被觸發(fā),開始感應(yīng)周期計時；
步驟2，被觸發(fā)后的WiFi電子標簽隨即生成一個密鑰LKEY，并將LKEY封裝成數(shù)據(jù)幀，并轉(zhuǎn)換為WiFi信號，準備發(fā)射；
步驟3，WiFi電子標簽通過控制其短距定向天線，向感應(yīng)區(qū)域發(fā)射一次WiFi信號，等待智能終端的返回數(shù)據(jù)，并開始等待計時；
步驟4，當WiFi電子標簽接收到智能終端發(fā)來的TFI (Touch Wifi，感應(yīng)式信息近距傳輸技術(shù))加密數(shù)據(jù)，使用LKEY進行解密，獲取到智能終端的序列號SN和地址ADDR ；
步驟5，成功獲取到智能終端的SN后，輸出給標簽管理器進行驗證；
步驟6,當智能終端離開WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域或感應(yīng)計時超時,WiFi電子標簽感應(yīng)到該事件，完成一次感應(yīng)操作。進一步，當WiFi電子標簽接收到智能終端發(fā)來的TFI加密數(shù)據(jù)，使用LKEY進行解密，獲取到智能終端的序列號SN和地址ADDR，若WiFi電子標簽接收到多個智能終端發(fā)出的TFI加密數(shù)據(jù)，則只對第一個接收到的TFI數(shù)據(jù)進行處理，若等待智能終端返回數(shù)據(jù)超時，或獲取到的智能終端的SN校驗錯誤，則重復第3步驟，直至感應(yīng)周期計時超時或感應(yīng)到智能終端尚開感應(yīng)區(qū)域。進一步，成功獲取到智能終端的SN后，輸出給標簽管理器進行驗證具體實現(xiàn)步驟如下
若存在標簽管理器，則將該SN發(fā)送給標簽管理器進行驗證，標簽管理器對SN進行驗證后，并將驗證結(jié)果以TFI命令統(tǒng)一修改為TFI數(shù)據(jù)的方式返回給WiFi電子標簽，WiFi電子標簽再將標簽管理器返回的TFI命令轉(zhuǎn)發(fā)給感應(yīng)區(qū)域的智能終端；若不存在標簽管理器，則根據(jù)配置直接發(fā)送TFI命令給感應(yīng)區(qū)域的智能終端；
一種與智能終端互動的感應(yīng)式WiFi電子標簽，包括有互動感應(yīng)WiFi電子標簽本體，互動感應(yīng)WiFi電子標簽本體內(nèi)設(shè)有控制器，控制器的提示控制端與提示模塊相連，控制器的接口控制端與附加接口相連，控制器的USB接口端與USB模塊相連，USB模塊與電源相連，電源還與控制器相連，控制器的WiFi控制端與WiFi模塊相連，控制器的開關(guān)控制端與模擬 開關(guān)相連，WiFi模塊通過模擬開關(guān)與短距定向天線相連，短距定向天線與智能終端無線通信，智能終端與感應(yīng)模塊進行感應(yīng)，感應(yīng)模塊的信號輸出端與控制器的信號輸入端相連。所述的提示模塊內(nèi)設(shè)有聲光提示單元和聲音提示單元相連，聲光提示單元的輸入端與控制器相連，聲音提示單元的輸入端與控制器相連。所述的附加接口為串口、3G、以太網(wǎng)或WiFi接口。所述感應(yīng)式WiFi電子標簽內(nèi)的感應(yīng)模塊與智能終端之間的有效感應(yīng)距離小于等于10厘米。所述的短距定向天線與智能終端之間的有效感應(yīng)距離小于等于10厘米。所述的感應(yīng)模塊與短距定向天線安裝在同一水平面的相鄰位置上，且感應(yīng)模塊的發(fā)射與接收方向與短距定向天線的發(fā)射方向一致。感應(yīng)模塊，用于間歇式地探測WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域是否有物體靠近，并將探測結(jié)果信號進行輸出；
控制模塊，與所述感應(yīng)模塊相連接，用于當所述感應(yīng)模塊探測到WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域有物體靠近時，接收所述感應(yīng)模塊輸出的探測結(jié)果信號，對探測結(jié)果信號進行處理，生成TFI數(shù)據(jù)、控制信號，并對TFI數(shù)據(jù)及控制信號進行輸出；
提示模塊，與所述控制模塊相連接，用于接收所述控制模塊輸出的控制信號，并以燈光、聲音的形式發(fā)出指示信號，告知用戶操作結(jié)果；
WiFi模塊，與所述控制模塊相連接，用于接收所述控制模塊輸出的TFI數(shù)據(jù)，將TFI數(shù)據(jù)封裝為數(shù)據(jù)幀，并轉(zhuǎn)換為WiFi信號，對WiFi信號進行輸出；
模擬開關(guān)，與所述控制模塊及WiFi模塊相連接，用于接收所述控制模塊輸出的控制指令，控制所述WiFi模塊輸出的WiFi信號發(fā)射的斷開與閉合；
短距定向天線，用于接收所述WiFi模塊經(jīng)由所述模擬開關(guān)輸出的WiFi信號，并將WiFi信號向WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域進行無線發(fā)射以及用于接收外界智能終端發(fā)射的WiFi信號，將WiFi信號通過所述模擬開關(guān)傳輸?shù)剿鯳iFi模塊，所述WiFi模塊對WiFi信號處理并獲取數(shù)據(jù)幀，再從數(shù)據(jù)幀中解析出TFI數(shù)據(jù)，所述控制模塊接收TFI數(shù)據(jù)，經(jīng)對TFI數(shù)據(jù)的處理輸出控制指令，所述提示模塊根據(jù)控制指令輸出提示信號。進一步，所述WiFi電子標簽還進一步包括
電源模塊，與所述控制模塊相連接，用于為WiFi電子標簽供應(yīng)電能，所述電源模塊的內(nèi)部設(shè)置有可充電備用電池。進一步，該WiFi電子標簽還包括
USB模塊，與所述控制模塊及電源模塊相連接，用于提供符合TFI標準的控制指令接口，與標簽管理器建立連接，對WiFi電子標簽進行配置的維護升級；還可與電源適配器相連接，用于為所述電源模塊供給電源；
附加接口模塊，與所述控制模塊 相連接，用于提供符合TFI標準的控制指令接口，并根據(jù)不同的應(yīng)用場景，擴充標簽管理器與該WiFi電子標簽之間的連接通訊方式。進一步，該WiFi電子標簽與標簽管理器之間的連接通訊方式通過所述附加接口模塊可選擇為包括串口、3G、以太網(wǎng)、WiFi在內(nèi)的多種連接方式。進一步,所述提示模塊進一步包括燈光提示單元、聲音提示單元。進一步,所述WiFi電子標簽進一步包括
WiFi電子標簽驅(qū)動模塊，用于對構(gòu)成WiFi電子標簽中的各個模塊進行驅(qū)動，并向上提供標準API接口 ；
交互流程控制模塊，用于控制WiFi電子標簽與智能終端之間的交互流程及WiFi電子標簽與智能終端之間的交互流程，并向智能終端發(fā)送TFI數(shù)據(jù)；
數(shù)據(jù)處理模塊，用于產(chǎn)生、解析WiFi電子標簽在交互流程中所需的數(shù)據(jù)，解析WiFi電子標簽收到的TFI數(shù)據(jù)幀、生成WiFi電子標簽發(fā)送所需的TFI數(shù)據(jù)幀、隨機生成智能終端加密密匙、解密智能終端發(fā)送的密文數(shù)據(jù)；
標簽管理器接口模塊，用于為標簽管理器提供并自動選擇管理控制接口， 發(fā)送WiFi電子標簽及智能終端的狀態(tài)給標簽管理器，并接收標簽管理器輸出的控制命令；
配置更新模塊，用于接收標簽管理器輸出的升級命令，以備份式升級的方式在線升級WiFi電子標簽的軟件及其配置信息；
核心調(diào)度模塊，用于從WiFi電子標簽驅(qū)動模塊提供的API接口獲取構(gòu)成WiFi電子標簽各個模塊的工作狀態(tài)，并進行管理維護，同時調(diào)度WiFi電子標簽驅(qū)動模塊、交互流程控制模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、標簽管理器接口模塊及配置更新模塊協(xié)調(diào)工作。進一步，所述感應(yīng)區(qū)域的確定方法為
1)通過調(diào)節(jié)紅外單元發(fā)射強度及接收頭的靈敏度，將紅外單元的有效感應(yīng)距離調(diào)節(jié)為10公分；
2)通過調(diào)節(jié)WiFi芯片的發(fā)射功率使短距定向天線的有效發(fā)射距離控制在10公分之內(nèi)；采用可控增益天線，根據(jù)感應(yīng)距離要求，選擇最佳加載元件值，使天線在近距離滿足信號強度要求，使感應(yīng)式WiFi電子標簽在10公分范圍內(nèi)滿足感應(yīng)要求。3)通過讀取過程中對信號強度是否達到預設(shè)閥值的判斷，確保了智能終端必須處于短距定向天線的輻射面前方10公分內(nèi)才能掃描到感應(yīng)式WiFi電子標簽發(fā)射的WiFi信號。 本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果
1)本發(fā)明設(shè)計的WiFi電子標簽工作于802.Ilx協(xié)議之上，智能終端11只需含有WiFi模塊，即可與WiFi電子標簽通信，而現(xiàn)有智能手機、各類PAD、筆記本95%以上都自帶WiFi模塊；與NFC電子標簽相比，無需現(xiàn)有設(shè)備增加任何硬件，適用性廣，推廣成本低廉；
2)本發(fā)明設(shè)計的WiFi電子標簽不僅可以快速的向智能終端11發(fā)送信息，還可以快速獲取智能終端11的SN，相比RFID，無需在智能終端11上增加任何硬件，只需安裝TFI軟件，就可以實現(xiàn)快速準確獲取智能終端11的SN ；
3)本發(fā)明設(shè)計的WiFi電子標簽作為一種無線射頻類電子標簽，智能終端11只需與標簽近距離感應(yīng)即可，對智能終端11的姿態(tài)無任何要求；
4)本發(fā)明設(shè)計的WiFi電子標簽中感應(yīng)模塊10可采用紅外/超聲波等技術(shù)實現(xiàn)，可靠性高，感應(yīng)成功率在99%以上；
5)本發(fā)明設(shè)計的WiFi電子標簽，是一種互交感應(yīng)標簽，有效地避免了WiFi電子標簽的指令重復發(fā)送以及虛假提示；
6)本發(fā)明設(shè)計的WiFi電子標簽，智能終端11發(fā)出的WiFi信號經(jīng)過加密傳輸，安全性好。本發(fā)明提供的互動感應(yīng)式WiFi電子標簽及其配置系統(tǒng)，感應(yīng)模塊間歇式地探測 WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域是否有智能終端靠近，當感應(yīng)模塊探測到WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域有物體靠近時，控制模塊接收感應(yīng)模塊輸出的探測結(jié)果信號，對探測結(jié)果信號進行處理，生成TFI數(shù)據(jù)、控制信號，WiFi模塊接收控制模塊輸出的TFI數(shù)據(jù)，將TFI數(shù)據(jù)封裝為802. 11數(shù)據(jù)幀，并轉(zhuǎn)換為WiFi信號，模擬開關(guān)接收控制模塊輸出的控制指令，控制WiFi模塊輸出的WiFi信號發(fā)射的斷開與閉合，短距定向天線將WiFi信號向WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域進行無線發(fā)射；短距定向天線還可用于接收智能終端發(fā)射的WiFi信號，將WiFi信號通過模擬開關(guān)傳輸?shù)絎iFi模塊；WiFi模塊對WiFi信號處理并獲取802. 11數(shù)據(jù)幀，再從802. 11數(shù)據(jù)幀中解析出TFI數(shù)據(jù)；控制模塊接收TFI數(shù)據(jù)，對TFI數(shù)據(jù)進行處理，并輸出控制指令，提示模塊根據(jù)控制指令輸出提示信號。智能終端發(fā)出的WiFi信號經(jīng)過加密傳輸?shù)絎iFi電子標簽，安全性好，可靠性高，結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，具有較強的推廣與應(yīng)用價值。


圖I是本發(fā)明實施例提供的互動感應(yīng)式WiFi電子標簽的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明實施例提供的用于互動感應(yīng)式WiFi電子標簽的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖3是本發(fā)明實施例提供的互動感應(yīng)式WiFi電子標簽的工作流程圖。圖4是本發(fā)明實施例提供的短距定向天線的增益方向示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。參見圖I，一種與智能終端互動的感應(yīng)式WiFi電子標簽，包括有互動感應(yīng)WiFi電子標簽本體1，互動感應(yīng)WiFi電子標簽本體I內(nèi)設(shè)有控制器2，控制器2的提示控制端與提示模塊3相連，控制器2的接口控制端與附加接口 4相連，控制器2的USB接口端與USB模塊5相連，USB模塊5與電源6相連，電源6還與控制器2相連，控制器2的WiFi控制端與WiFi模塊7相連，控制器2的開關(guān)控制端與模擬開關(guān)8相連，WiFi模塊7通過模擬開關(guān)8與短距定向天線9相連，短距定向天線9與智能終端11無線通信，智能終端11與感應(yīng)模塊10進行感應(yīng)，感應(yīng)模塊10的信號輸出端與控制器2的信號輸入端相連。所述的提示模塊3內(nèi)設(shè)有聲光提示單元12和聲音提示單元13相連，聲光提示單元12的輸入端與控制器2相連，聲音提示單元13的輸入端與控制器2相連。
所述的附加接口為串口、3G、以太網(wǎng)或WiFi接口。所述感應(yīng)式WiFi電子標簽內(nèi)的感應(yīng)模塊10與智能終端11之間的有效感應(yīng)距離小于等于10厘米。所述的短距定向天線9與智能終端11之間的有效感應(yīng)距離小于等于10厘米。所述的感應(yīng)模塊與短距定向天線安裝在同一水平面的相鄰位置上，且感應(yīng)模塊的發(fā)射與接收方向與短距定向天線的發(fā)射
方向一致。感應(yīng)模塊10用于間歇式地探測WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域是否有物體靠近，并將探測結(jié)果信號進行輸出；控制器2與感應(yīng)模塊10相連接，用于當感應(yīng)模塊10探測到WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域有物體靠近時，接收感應(yīng)模塊10輸出的探測結(jié)果信號，對探測結(jié)果信號進行處理，生成TFI數(shù)據(jù)、控制信號，并對TFI數(shù)據(jù)及控制信號進行輸出；提示模塊3與控制器2相連接，用于接收控制器2輸出的控制信號，并以燈光、聲音的形式發(fā)出指示信號，告知用戶操作結(jié)果；
WiFi模塊7與控制器2相連接，用于接收控制器2輸出的TFI數(shù)據(jù)，將TFI數(shù)據(jù)封裝為 802. 11數(shù)據(jù)幀，并轉(zhuǎn)換為WiFi信號，對WiFi信號進行輸出；通過模擬開關(guān)8發(fā)送給2. 4G短距定向天線，模擬開關(guān)8與控制器2及WiFi模塊7相連接，用于接收控制器2輸出的控制指令，控制WiFi模塊7輸出的WiFi信號發(fā)射的斷開與閉合；短距定向天線9用于接收模擬開關(guān)8輸出的WiFi信號，并將WiFi信號向WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域進行無線發(fā)射；信號發(fā)射具有短距(有效范圍30公分)、定向的特點；接收智能終端11發(fā)出的WiFi信號，并將其通過模擬開關(guān)8傳送給WiFi模塊7。電源6與控制器2相連接，用于為WiFi電子標簽供應(yīng)電能。在本發(fā)明實施例中，短距定向天線9還可用于接收外界智能終端11發(fā)射的WiFi信號，將WiFi信號通過模擬開關(guān)8傳輸?shù)絎iFi模塊7，WiFi模塊7對WiFi信號處理并獲取802. 11數(shù)據(jù)幀，再從802. 11數(shù)據(jù)幀中解析出TFI數(shù)據(jù)，控制器2接收TFI數(shù)據(jù)，經(jīng)對TFI數(shù)據(jù)的處理輸出控制指令，提示模塊3根據(jù)控制指令輸出提示信號；接收模擬開關(guān)8送來的WiFi信號，處理并獲取802. 11數(shù)據(jù)幀，然后解析出TFI數(shù)據(jù)發(fā)送給控制器；具有關(guān)閉、運行、休眠等多種工作模式，由控制器控制轉(zhuǎn)換其工作模式；WiFi信號發(fā)送功率可由控制器進行調(diào)節(jié)。提示模塊3、感應(yīng)模塊10與短距定向天線9安裝在同一水平面的相鄰位置上，且感應(yīng)模塊10的感應(yīng)方向與短距定向天線9的收發(fā)方向一致。在本發(fā)明實施例中，該WiFi電子標簽還包括
USB模塊5與控制器2及電源6相連接，用于與標簽管理器建立連接，支持標準USB2. ODevice接口 ；可對WiFi電子標簽進行配置維護，軟件升級；提供符合TFI標準的控制指令接口，或?qū)iFi電子標簽進行配置的維護升級；USB模塊5還與電源適配器相連接，用于為電源6供給電源。電源6的內(nèi)部設(shè)置有可充電備用電池。電源6，用于管理電池以及給系統(tǒng)供電，具體功能為從USB模塊5的USB接口或備用電池取電，并變換為設(shè)備中各個模塊所需電源電壓；內(nèi)置可充電備用電池，當USB模塊5的USB接口連接時，給備用電池充電；電池充電/電量信息狀態(tài)獲取，并返回給控制器。附加接口 4與控制器2相連接，用于提供符合TFI標準的控制指令接口，并根據(jù)不同的應(yīng)用場景，擴充標簽管理器與該WiFi電子標簽之間的連接通訊方式。該WiFi電子標簽與標簽管理器與之間的連接通訊方式通過附加接口 4可選擇為包括串口、3G、以太網(wǎng)、WiFi在內(nèi)的多種連接方式。參見圖2,圖2示出了本發(fā)明實施例提供的用于互動感應(yīng)式WiFi電子標簽的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)包括該用于互動感應(yīng)式WiFi電子標簽的系統(tǒng)包括TFI電子標簽驅(qū)動模塊14、核心調(diào)度模塊15、TFI電子標簽驅(qū)動模塊14、交互流程控制模塊17、數(shù)據(jù)處理模塊18、標簽管理器接口模塊19及配置更新模塊16。TFI電子標簽驅(qū)動模塊14，用于對構(gòu)成WiFi電子標簽中的各個模塊進行驅(qū)動，直接操作WiFi電子標簽中的各個構(gòu)成模塊硬件，并向上提供標準API接口 ；核心調(diào)度模塊15用于從TFI電子標簽驅(qū)動模塊14提供的API接口，獲取構(gòu)成WiFi電子標簽各個模塊的工作狀態(tài)，管理維護WiFi電子標簽中各個模塊，對交互感應(yīng)式WiFi電子標簽的系統(tǒng)中各模塊進行調(diào)度；產(chǎn)生定時、超時等消息事件；協(xié)調(diào)各軟件模塊之間的工作；基于而不限于各種嵌入式操作系統(tǒng)實現(xiàn)，同時調(diào)度TFI電子標簽驅(qū)動模塊14 ;交互流程控制模塊17，用于控制 WiFi電子標簽與智能終端11之間的交互流程及WiFi電子標簽與智能終端11之間的交互流程，并向智能終端11發(fā)送控制命令；
數(shù)據(jù)處理模塊18，用于產(chǎn)生、解析WiFi電子標簽在交互流程中所需的數(shù)據(jù)，具體功能為解析標簽收到的TFI數(shù)據(jù)幀；生成標簽發(fā)送所需的TFI數(shù)據(jù)幀；隨機生成智能終端11加密密匙；解密智能終端11發(fā)送的密文數(shù)據(jù)。標簽管理器接口模塊19，用于為標簽管理器提供并自動選擇管理控制接口，發(fā)送WiFi電子標簽及智能終端11的狀態(tài)給標簽管理器，并接收標簽管理器輸出的控制命令；
配置更新模塊16，用于接收標簽管理器輸出的升級命令，以備份式升級的方式在線升級WiFi電子標簽的配置信息；TFI電子標簽驅(qū)動模塊14、數(shù)據(jù)處理模塊18、標簽管理器接口模塊19及配置更新模塊16進行協(xié)調(diào)工作。配置更新模塊16的具體功能為接收標簽管理器升級命令，可在線升級WiFi電子標簽的軟件；可單獨升級WiFi電子標簽的配置信息；備份式升級，防止升級失敗。數(shù)據(jù)處理模塊18產(chǎn)生、解析的WiFi電子標簽在交互流程中的所需數(shù)據(jù)具體為解析WiFi電子標簽收到的TFI數(shù)據(jù)幀、生成WiFi電子標簽發(fā)送所需的TFI數(shù)據(jù)幀、隨機生成智能終端11加密密匙、解密智能終端11發(fā)送的密文數(shù)據(jù)。參見圖3，在本發(fā)明實施例中，該WiFi電子標簽與智能終端11互動感應(yīng)的過程如下
步驟I，智能終端11靠近WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域，WiFi電子標簽中的感應(yīng)模塊10感應(yīng)到智能終端11靠近，WiFi電子標簽被觸發(fā),開始感應(yīng)周期計時；
步驟2，被觸發(fā)后的WiFi電子標簽隨即生成一個密鑰LKEY，并將LKEY封裝成802. 11數(shù)據(jù)幀，并轉(zhuǎn)換為WiFi信號，準備發(fā)射；
步驟3，WiFi電子標簽通過控制打開短距定向天線9，向感應(yīng)區(qū)域發(fā)射一次WiFi信號，等待智能終端11的返回數(shù)據(jù)，并開始等待計時；
步驟4，當WiFi電子標簽接收到智能終端11發(fā)來的TFI加密數(shù)據(jù)，使用LKEY進行解密，獲取到智能終端11的序列號SN和地址ADDR，若WiFi電子標簽接收到多個智能終端11發(fā)出的TFI加密數(shù)據(jù)，則只對第一個接收到的TFI數(shù)據(jù)進行處理，若等待智能終端11返回數(shù)據(jù)超時，或獲取到的智能終端11的SN校驗錯誤，則重復第3步驟，直至感應(yīng)周期計時超時或感應(yīng)到智能終端11離開感應(yīng)區(qū)域；
步驟5，成功獲取到智能終端11的SN后，若存在標簽管理器，則將該SN發(fā)送給標簽管理器進行驗證，標簽管理器對智能終端11的SN進行驗證，并將驗證結(jié)果以TFI命令的方式返回給WiFi電子標簽；
步驟6，將標簽管理器返回的TFI命令轉(zhuǎn)發(fā)給感應(yīng)區(qū)域的智能終端11，如標簽管理器不存在，則根據(jù)配置直接發(fā)送TFI命令給感應(yīng)區(qū)域的智能終端11，并發(fā)出聲音和燈光提示；
步驟7,當智能終端11離開WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域或感應(yīng)計時超時，WiFi電子標簽感應(yīng)到該事件,完成一次感應(yīng)操作。 實施例I，控制手機自動播放某音樂 1)在手機上安裝TFI軟件，啟動后自動打開手機WiFi模塊，使其進入工作狀態(tài)；
2)用戶點擊“開始感應(yīng)”，TFI軟件開始工作，等候WiFi電子標簽發(fā)來的密匙，并開始計時；
3)手機靠近WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域，WiFi電子標簽感應(yīng)到該事件，隨機生產(chǎn)一個密鑰LKEY，封裝成802. 11數(shù)據(jù)幀，并通過短距定向天線9，向感應(yīng)區(qū)域發(fā)射；
4)手機接收到WiFi電子標簽的密鑰數(shù)據(jù)，從中解析到WiFi電子標簽的ID和密鑰LKEY ；
5)手機將自身的序列號SN及其校驗位使用LKEY進行加密，通過WiFi發(fā)送給地址為ID的WiFi電子標簽；
6)WiFi電子標簽接收到手機發(fā)來的數(shù)據(jù)，使用LKEY進行解密，獲取到該手機的SN ；
7)WiFi電子標簽按照SN對應(yīng)的手機ADDR地址，將打開并播放xxx音樂的命令發(fā)送給手機；
8)手機接收到TFI命令，根據(jù)WiFi電子標簽發(fā)來的信息，打開音樂播放軟件并自動開始播放存儲在手機中的音樂；
9)手機離開WiFi電子標簽，WiFi電子標簽感應(yīng)到該事件，結(jié)束感應(yīng)事件。實施例2手機門禁系統(tǒng)
1)在手機上安裝TFI軟件，啟動后自動打開手機WiFi模塊7，進入工作狀態(tài)；
2)用戶點擊“開始感應(yīng)”，TFI軟件開始工作，等候WiFi電子標簽發(fā)來的密匙，并開始計時；
3)手機靠近WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域，WiFi電子標簽感應(yīng)模塊10感應(yīng)到手機靠近，WiFi電子標簽被觸發(fā),開始感應(yīng)周期計時；
4)被觸發(fā)后的WiFi電子標簽隨即生成一個密鑰LKEY，并將LKEY封裝成802.11數(shù)據(jù)幀，并轉(zhuǎn)換為WiFi信號，準備發(fā)射；
5)WiFi電子標簽通過控制打開短距定向天線9，向感應(yīng)區(qū)域發(fā)射一次WiFi信號，然后等待智能終端11的返回數(shù)據(jù)，并開始等待計時；
6)當WiFi電子標簽接收到智能終端11發(fā)來的TFI加密數(shù)據(jù)，使用LKEY進行解密，獲取到智能終端11的序列號SN和地址ADDR ;若WiFi電子標簽接收到多個智能終端11發(fā)出的TFI加密數(shù)據(jù)，則只對第一個接收到的TFI數(shù)據(jù)進行處理；若等待智能終端11返回數(shù)據(jù)超時，或獲取到的智能終端11的SN校驗錯誤，則重復第5步驟，直至感應(yīng)周期計時超時或感應(yīng)到智能終端11離開感應(yīng)區(qū)域；
7)成功獲取到智能終端11的SN后，WiFi電子標簽將該SN發(fā)送給標簽管理器，等待標簽管理器驗證該SN，并執(zhí)行門禁動作，返回結(jié)果命令；
8)將標簽管理器返回的TFI驗證結(jié)果命令轉(zhuǎn)發(fā)給感應(yīng)區(qū)域的地址為“ADDR”的手機，該手機提示用戶本次操作成功與否；
9)手機離開WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域,或感應(yīng)計時超時，WiFi電子標簽感應(yīng)到該事件，完成一次感應(yīng)操作。本發(fā)明實施例提供的互動感應(yīng)式WiFi電子標簽及其配置系統(tǒng)，感應(yīng)模塊10間歇式地探測WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域是否有物體靠近，當感應(yīng)模塊10探測到WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域有物體靠近時，控制器2接收感應(yīng)模塊10輸出的探測結(jié)果信號，對探測結(jié)果信號進行處理，生成TFI數(shù)據(jù)、控制信號，提示模塊3以燈光、聲音的形式發(fā)出指示信號，告知用戶操作結(jié)果，WiFi模塊7接收控制器2輸出的TFI數(shù)據(jù)，將TFI數(shù)據(jù)封裝為802. 11數(shù)據(jù)·幀，并轉(zhuǎn)換為WiFi信號，模擬開關(guān)8接收控制器2輸出的控制指令，控制WiFi模塊7輸出的WiFi信號發(fā)射的斷開與閉合，短距定向天線9將WiFi信號向WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域進行無線發(fā)射，電源6為WiFi電子標簽供應(yīng)電能；短距定向天線9還可用于接收智能終端11發(fā)射的WiFi信號，將WiFi信號通過模擬開關(guān)8傳輸?shù)絎iFi模塊7，WiFi模塊7對WiFi信號處理并獲取802. 11數(shù)據(jù)幀，再從802. 11數(shù)據(jù)幀中解析出TFI數(shù)據(jù)，控制器2接收TFI數(shù)據(jù)，經(jīng)對TFI數(shù)據(jù)的處理輸出控制指令，提示模塊3根據(jù)控制指令輸出提示信號；智能終端11發(fā)出的WiFi信號經(jīng)過加密傳輸?shù)絎iFi電子標簽，安全性好，可靠性高，結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，具有較強的推廣與應(yīng)用價值。圖4示出了短距定向天線的增益方向的示意圖，從圖上可以看出天線的輻射能量主要集中在上半空間，形成了定向波束，并且增益的最大值小于_13dB，比典型微帶天線增益小18dB，這說明本發(fā)明天線在限定的范圍內(nèi)具有較低增益特性。以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種與智能終端互動的感應(yīng)式WiFi電子標簽的讀取方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟1，智能終端靠近WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域，WiFi電子標簽中的感應(yīng)模塊感應(yīng)到智能終端靠近，WiFi電子標簽被觸發(fā),開始感應(yīng)周期計時； 步驟2，被觸發(fā)后的WiFi電子標簽隨即生成一個密鑰LKEY，并將LKEY封裝成數(shù)據(jù)幀，并轉(zhuǎn)換為WiFi信號，準備發(fā)射； 步驟3， WiFi電子標簽通過控制其短距定向天線，向感應(yīng)區(qū)域發(fā)射一次WiFi信號，等待智能終端的返回數(shù)據(jù)，并開始等待計時； 步驟4， 當WiFi電子標簽接收到智能終端發(fā)來的TFI加密數(shù)據(jù)，使用LKEY進行解密，獲取到智能終端的序列號SN和地址ADDR ； 步驟5，成功獲取到智能終端的SN后，輸出給標簽管理器進行驗證； 步驟6, 當智能終端離開WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域或感應(yīng)計時超時,WiFi電子標簽感應(yīng)到該事件，完成一次感應(yīng)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種與智能終端互動的感應(yīng)式WiFi電子標簽的讀取方法，其特征在于，當WiFi電子標簽接收到智能終端發(fā)來的TFI加密數(shù)據(jù)，使用LKEY進行解密，獲取到智能終端的序列號SN和地址ADDR，若WiFi電子標簽接收到多個智能終端發(fā)出的TFI加密數(shù)據(jù)，則只對第一個接收到的TFI數(shù)據(jù)進行處理，若等待智能終端返回數(shù)據(jù)超時，或獲取到的智能終端的SN校驗錯誤，則重復第3步驟，直至感應(yīng)周期計時超時或感應(yīng)到智能終端離開感應(yīng)區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種與智能終端互動的感應(yīng)式WiFi電子標簽的讀取方法，其特征在于，成功獲取到智能終端的SN后，輸出給標簽管理器進行驗證的具體實現(xiàn)步驟如下 若存在標簽管理器，則將該SN發(fā)送給標簽管理器進行驗證，標簽管理器對SN進行驗證后，并將驗證結(jié)果以TFI命令統(tǒng)一修改為TFI數(shù)據(jù)的方式返回給WiFi電子標簽，WiFi電子標簽再將標簽管理器返回的TFI命令轉(zhuǎn)發(fā)給感應(yīng)區(qū)域的智能終端；若不存在標簽管理器，則根據(jù)配置直接發(fā)送TFI命令給感應(yīng)區(qū)域的智能終端。
4.一種與智能終端互動的感應(yīng)式WiFi電子標簽，其特征在于，包括有互動感應(yīng)WiFi電子標簽本體(I )，互動感應(yīng)WiFi電子標簽本體(I)內(nèi)設(shè)有控制器(2)，控制器(2)的提示控制端與提示模塊(3)相連，控制器(2)的接口控制端與附加接口(4)相連，控制器(2)的USB接口端與USB模塊(5)相連，USB模塊(5)與電源(6)相連，電源(6)還與控制器(2)相連，控制器(2)的WiFi控制端與WiFi模塊(7)相連，控制器(2)的開關(guān)控制端與模擬開關(guān)(8)相連，WiFi模塊(7)通過模擬開關(guān)(8)與短距定向天線(9)相連，短距定向天線(9)與智能終端(11)無線通信，智能終端(11)與感應(yīng)模塊(10)進行感應(yīng)，感應(yīng)模塊(10)的信號輸出端與控制器(2)的信號輸入端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種與智能終端互動的感應(yīng)式WiFi電子標簽，其特征在于， 所述的提示模塊(3)內(nèi)設(shè)有聲光提示單元(12)和聲音提示單元(13)相連，聲光提示單元(12)的輸入端與控制器(2)相連，聲音提示單元(13)的輸入端與控制器(2)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種與智能終端互動的感應(yīng)式WiFi電子標簽，其特征在于，所述的附加接口為串口、3G、以太網(wǎng)或WiFi接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種與智能終端互動的感應(yīng)式WiFi電子標簽，其特征在于，所述感應(yīng)式WiFi電子標簽內(nèi)的感應(yīng)模塊(10)與智能終端(I)之間的有效感應(yīng)距離小于等于10厘米。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種與智能終端互動的感應(yīng)式WiFi電子標簽，其特征在于，所述的短距定向天線(9)與智能終端(11)之間的有效感應(yīng)距離小于等于10厘米。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種與智能終端互動的感應(yīng)式WiFi電子標簽，其特征在于，所述的感應(yīng)模塊(10)與短距定向天線(9)安裝在同一水平面的相鄰位置上，且感應(yīng)模塊(10)的發(fā)射與接收方向與短距定向天線(9)的發(fā)射方向一致。
全文摘要
一種互動感應(yīng)式WiFi電子標簽，互動感應(yīng)WiFi電子標簽本體內(nèi)設(shè)有控制器，控制器與提示模塊相連，控制器與附加接口相連，控制器與USB模塊相連，USB模塊與電源相連，電源還與控制器相連，控制器與WiFi模塊相連，控制器與模擬開關(guān)相連，WiFi模塊通過模擬開關(guān)與短距定向天線相連，短距定向天線與智能終端連接，智能終端與感應(yīng)模塊無線連接，感應(yīng)模塊與控制器相連，讀取方法感應(yīng)模塊感應(yīng)到智能終端靠近，WiFi電子標簽被觸發(fā)，生成密鑰，轉(zhuǎn)換的WiFi信號向感應(yīng)區(qū)域發(fā)射，接收到智能終端的加密數(shù)據(jù)，解密獲取到智能終端的序列號和地址并進行驗證；智能終端離開WiFi電子標簽的感應(yīng)區(qū)域時，完成感應(yīng)操作，安全性好，可靠性高，結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，有較強的推廣與應(yīng)用價值。
文檔編號G06K19/07GK102915458SQ201210346140
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月18日
發(fā)明者李博濤, 梁紹博, 孔靜偉, 閔海 申請人:陜西海創(chuàng)中盈信息技術(shù)有限公司