專利名稱：安全的無線光通信電子貨架標簽及標簽系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子標簽及標簽系統(tǒng)，特別涉及一種安全的無線光通信電子貨架標簽及標簽系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電子貨架標簽(如圖I所示)是近年興起的一項產(chǎn)品，它可以直接取代傳統(tǒng)的紙質(zhì)貨架標簽，使信息傳輸更準確跟快速，同時也具有環(huán)保的效果。為了便于系統(tǒng)架設及布線，一些新近的產(chǎn)品更采用無線數(shù)位通信的方式，以提高整個系統(tǒng)在實際應用上的方便性，讓電子貨架標簽可以隨著貨物或貨架地變動，很容易地就可以移到新的地方，馬上又可以回復正常地使用。無線通信的載波可使用幾種不同技術(shù)，如射頻、聲波、超聲波或光等。短距離光通 信的設計、架設、及成本，相對地比其他技術(shù)容易和便宜，如紅外線光無線收發(fā)機。但其發(fā)送的信號，只要知道其所使用的頻率和信號調(diào)制技術(shù)，并在有效的區(qū)域范圍內(nèi)，任何人都可以拿一臺同一頻率和調(diào)制技術(shù)的，直接地接收到并成功地解調(diào)或篡改其所傳輸?shù)闹匾Y訊。為了要避免所傳資訊的外漏或被他人任意篡改，一般在無線通信的設計中都會對所傳的資訊先作加密，然后由無線收發(fā)機送出。接收端的無線收發(fā)機則在收到信號後，再加以解密，然后把復原的資訊傳給下一級的控制器處理。但因紅外線的頻寬較窄，無法快速傳輸大量資訊，所以限制了資訊的傳輸及接收率，相對地也讓整個系統(tǒng)無法使用最新的復雜加解密技術(shù)，來作有效地資訊安全保護。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種低成本又安全的無線光通信電子貨架標簽和標簽系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的紅外線光通信電子貨架標簽難以使用復雜的加解密技術(shù)，并快速傳輸大量資訊的問題。本實用新型提出一種安全的無線光通信電子貨架標簽，包括紅外線收發(fā)機、單片機控制器及顯示屏模組。紅外線收發(fā)機用以收發(fā)經(jīng)加密的訊號；單片機控制器與紅外線收發(fā)機電性連接，用以解密紅外線收發(fā)機收到的該訊號以產(chǎn)生資料，或者加密資料以產(chǎn)生紅外線收發(fā)機發(fā)出的訊號；顯示屏模組與單片機控制器電性連接且用以顯示資料。本發(fā)明另提出一種安全的無線光通信電子貨架標簽系統(tǒng)，包括至少一個安全的無線光通信電子貨架標簽以及紅外線無線網(wǎng)絡收發(fā)機，無線網(wǎng)絡收發(fā)機是用紅外線光作載波，與安全的無線光通信電子貨架標簽相通。無線網(wǎng)絡收發(fā)機進一步包括紅外線收發(fā)機、單片機控制器及網(wǎng)絡控制器，紅外線收發(fā)機用以收發(fā)經(jīng)加密的訊號，單片機控制器與紅外線收發(fā)機電性連接，用以解密紅外線收發(fā)機收到的訊號以產(chǎn)生資料，或者加密資料以產(chǎn)生紅外線收發(fā)機發(fā)出的訊號，網(wǎng)絡控制器與單片機控制器電性連接，并通過網(wǎng)絡連接到服務器，用于傳輸數(shù)據(jù)。進一步的，單片機控制器包括韌體計算單元，且內(nèi)嵌密鑰碼，用以解密訊號或加密資料。進一步的，韌體計算單元是可重復編程元件。進一步的，單片機控制器包括異或邏輯閘，用以解密訊號。進一步的，電子標簽包含電池或外接電源，用以提供電力。進一步的，顯示屏模組包括顯示螢幕及驅(qū)動電路，顯示螢幕用以顯示資料；驅(qū)動電路用以驅(qū)動顯示螢幕。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的有益效果是本實用新型是用更簡易的異或邏輯加解密技術(shù)，直接由電子貨架標簽和紅外線網(wǎng)路收發(fā)機中的單片機，利用在運行中的空檔時間，來執(zhí)行加解密的工作。這樣可以讓紅外線收發(fā)機只專作訊號無線傳輸和接收的工作，所以電量的功耗不會大量地增加，訊號傳輸?shù)乃俣纫膊粫陆?，同時訊號的安全也得到足 夠地保障。設計者不需要在電能功耗、訊號安全和傳輸速度上，格外花時間去求取三方面的平衡。另外又因不需要使用額外的電子線路或零件，所以也不增加標簽的成本。因沒有額外的電子線路，在制造時，也不會造成產(chǎn)品良率的降低。所以本實用新型可以在降低成本、精簡制造工序、節(jié)約產(chǎn)品電能功耗之下，達到標簽所需的安全保護機制的目的。

圖I為現(xiàn)有的一種電子貨架標簽的示意圖；圖2為本實用新型安全的無線光通信電子貨架標簽系統(tǒng)的一種實施例架構(gòu)圖；圖3為本實用新型安全的紅外線無線光通信電子貨架標簽的一種實施例架構(gòu)圖；圖4為本實用新型紅外線無線網(wǎng)絡收發(fā)機的一種實施例架構(gòu)圖；圖5為本實用新型安全的無線光通信電子貨架標簽較為詳盡的一種實施例架構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖具體說明本實用新型。請參見圖2，其為本實用新型安全的無線光通信電子貨架標簽系統(tǒng)的一種實施例架構(gòu)圖，其包括多個安全的無線光通信電子貨架標簽11及一個紅外線無線網(wǎng)絡收發(fā)機12。紅外線無線網(wǎng)絡收發(fā)機12是用紅外線光作載波，與安全的無線光通信電子貨架標簽11相通進行通信，并利用異或邏輯資料加解密演算法進行數(shù)據(jù)傳輸，以達到安全無線光通信的特性。請參見圖3，安全的無線光通信電子貨架標簽11包括紅外線收發(fā)機I、顯示屏模組3及單片機控制器2。單片機控制器2連接在紅外線收發(fā)機I與顯示屏模組3之間，用于將紅外線收發(fā)機I接收到的訊號進行解密后產(chǎn)生一個資料，并傳輸給顯示屏模組3，或?qū)@示屏模組3傳輸來的資料進行加密后產(chǎn)生一個訊號，并傳輸給紅外線收發(fā)機I。請參見圖4，紅外線無線網(wǎng)絡收發(fā)機12包括紅外線收發(fā)機I、單片機控制器2及網(wǎng)絡控制器13。紅外線收發(fā)機I用以收發(fā)經(jīng)加密的訊號；單片機控制器2與紅外線收發(fā)機I電性連接，用以解密紅外線收發(fā)機I收到的該訊號以產(chǎn)生資料，或者加密資料以產(chǎn)生紅外線收發(fā)機I發(fā)出的訊號；網(wǎng)絡控制器與服務器連接，且傳輸有關(guān)的資料。由于在貨架中架設電線的困難及營運安全的考量，這些無線的電子貨架標簽，通常都是直接使用內(nèi)裝的電池為其唯一的電力來源。另外又因受到標簽本身外形大小的限制，電子貨架標簽通常只能采用鈕扣式電池，這種電池的電容量有限，而商家又因為人工及電池費用的考量，不希望經(jīng)常更換電池。如果利用紅外線收發(fā)機I作加解密，在電源沒有受到限制的情況下，是一種很合理的選擇方式。但是，紅外線收發(fā)機I本身的射頻線路所消耗電量，本來就遠遠高于電子貨架標簽內(nèi)部的其他數(shù)位控制電路，如果由紅外線收發(fā)機I來作加解密的工作，更將大大地增加其額外的電量消耗，會導致電池電量更快的消耗。因此，本實用新型是由單片機控制器2來進行加解密工作，由單片機控制器2利用在運行中的空檔時間，來執(zhí)行加解密的工作，這樣可以讓紅外線收發(fā)機I只專作訊號無線傳輸和接收的工作，使紅外線收發(fā)機I的時鐘頻率保持在較低，所以紅外線收發(fā)機I電量的功耗不會大量地增加，訊號傳輸?shù)乃俣纫膊粫陆?，同時訊號的安全也得到足夠地保障。設計者不需要在電能功耗、訊號安全和傳輸速度上，格外花時間去求取三方面的平衡。請參見圖5，其為本實用新型電子貨架標簽較為詳盡的一種實施例架構(gòu)圖，本實施例的紅外線收發(fā)機I包括紅外線LED控制線路4，紅外線LED控制線路4與單片機控制器2相連，用來發(fā)送與接收紅外線訊號。本紅外線收發(fā)機I沒有加解密的線路，所以本實用新型的紅外線收發(fā)機I只作純粹的無線訊號收發(fā)，不做加解密的工作，也減少了執(zhí)行這些工作所需的電能功耗，因而達到低功耗的目的。單片機控制器2包括處理器6和韌體計算單元7，處理器6用于實現(xiàn)紅外線收發(fā)機I和顯示屏模組3之間信息的傳輸和處理。韌體計算單元7可以是可重復編程元件，其內(nèi)嵌密鑰碼，并與處理器6相連，用于實現(xiàn)加密和解密。即當處理器6接收到紅外線收發(fā)機I傳輸來的訊號后，通過韌體計算單元7進行解密后生成一個資料，再傳輸給顯示屏模組3來進行顯示，當處理器6接收到顯示屏模組3傳輸來的資料時，先經(jīng)過韌體計算單元7進行加密后生成一個訊號，再傳輸給紅外線收發(fā)機I進行發(fā)送。其中，韌體計算單元7可以包含一異或邏輯閘，從而可以采用簡單又省電的異或算法(Exclusive-OR)來進行加解密。異或算法的原理是一次"異或"之后，明文變成密文；兩次"異或"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是密鑰，c是密文，為異或運算。即加密時，韌體計算單元7將顯示屏模組3傳輸來的資料與內(nèi)置的密鑰碼進行異或運算后得到訊號(密文)，再將訊號通過處理器6傳輸給紅外線收發(fā)機I進行發(fā)送。解密時，韌體計算單元7將紅外線收發(fā)機I傳輸來的訊號(密文)與內(nèi)置的密鑰碼進行異或運算后得到資料(明文)，然后通過處理器6將資料傳輸給顯示屏模組3進行顯示。這種對稱式的加解密算法很簡單，又快速，只要保存好加解密的密鑰碼，并選擇適度的密鑰長度，其資訊保密安全度可以與3DES相當，但運算上沒有3DES那樣的復雜，同時可減少許多不必要的功耗、也不會減慢資訊的傳輸速度。用戶可以把寫好的加解密算法，很容易地直接燒進單片機控制器2中，以達到低功耗、高安全性的需要。當然，用戶也可以選擇使用其它的加解密算法，例如三重資料加密演算法(3DES)等，然后將加解密算法以軔件的方式體現(xiàn)出來。顯示屏模組3包括驅(qū)動電路9及顯示螢幕10，驅(qū)動電路9分別與處理器6及顯示螢幕10相連，顯示螢幕10優(yōu)選液晶顯示屏，顯示螢幕10的驅(qū)動技術(shù)是較為成熟的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。本實用新型采用紅外線作為載波，具有成本低、容易設計、架設簡便的特性，且利用單片機控制器進行加密和解密工作，讓紅外線收發(fā)機只專作訊號無線傳輸和接收的工作，使電子貨架標簽整體的耗電量大大降低。其中，加密和解密可以通過單片機控制器的韌件來實現(xiàn)，而加密和解密的算法可選擇是簡單又省電的方式，比如異或算法(Exclusive-OR)。這種對稱式的加解密算法很簡單，又快速，只要保存好加解密的密鑰，并選擇適度的密鑰長度，其資訊保密安全度可以與3DES相當，但不需要3DES的額外的功耗、或影響資訊的傳輸速度。 以上公開的僅為本實用新型的幾個具體實施例，但本實用新型并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，只要不超出所附權(quán)利要求書所述范圍，都應落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種安全的無線光通信電子貨架標簽，其特征在于，包括 一紅外線收發(fā)機，用以收發(fā)經(jīng)加密的一訊號； 一單片機控制器，與該紅外線收發(fā)機電性連接，用以解密該紅外線收發(fā)機收到的該訊號以產(chǎn)生一資料，或者加密一資料以產(chǎn)生該紅外線收發(fā)機發(fā)出的該訊號；以及一顯示屏模組，與該單片機控制器電性連接且用以顯示該資料。
2.如權(quán)利要求I所述的安全的無線光通信電子貨架標簽，其特征在于，該單片機控制器包括一韌體計算單元，且內(nèi)嵌一密鑰碼，用以解密該訊號或加密該資料。
3.如權(quán)利要求2所述的安全的無線光通信電子貨架標簽，其特征在于，該韌體計算單元是一可重復編程元件。
4.如權(quán)利要求2所述的安全的無線光通信電子貨架標簽，其特征在于，該單片機控制器包括一異或邏輯閘，用以解密該訊號。
5.如權(quán)利要求I所述的安全的無線光通信電子貨架標簽，其特征在于，該電子標簽包含一電池或外接電源，用以提供一電力。
6.如權(quán)利要求I所述的安全的無線光通信電子貨架標簽，其特征在于，該顯示屏模組包括 一顯示螢幕，用以顯示該資料；及 一驅(qū)動電路，用以驅(qū)動該顯示螢幕。
7.一種安全的無線光通信電子貨架標簽系統(tǒng)，其特征在于，包括至少一個如權(quán)利要求I 6任一項所述的安全的無線光通信電子貨架標簽以及至少一個紅外線無線網(wǎng)絡收發(fā)機，該紅外線無線網(wǎng)絡收發(fā)機是用紅外線光作載波，與該安全的無線光通信電子貨架標簽相通，該無線網(wǎng)絡收發(fā)機進一步包括 一紅外線收發(fā)機，用以收發(fā)經(jīng)加密的一訊號； 一單片機控制器，與該紅外線收發(fā)機電性連接，用以解密該紅外線收發(fā)機收到的該訊號以產(chǎn)生一資料，或者加密一資料以產(chǎn)生該紅外線收發(fā)機發(fā)出的該訊號；以及 一網(wǎng)絡控制器，與該單片機控制器電性連接，并通過網(wǎng)絡連接到服務器，用于傳輸數(shù)據(jù)。
專利摘要本實用新型提出一種安全的無線光通信電子貨架標簽及標簽系統(tǒng)，其系統(tǒng)包括至少一個安全的無線光通信電子貨架標簽以及紅外線無線網(wǎng)絡收發(fā)機，無線網(wǎng)絡收發(fā)機是用紅外線光作載波，與安全的無線光通信電子貨架標簽相通。無線網(wǎng)絡收發(fā)機進一步包括紅外線收發(fā)機、單片機控制器及網(wǎng)絡控制器，紅外線收發(fā)機用以收發(fā)經(jīng)加密的訊號，單片機控制器與紅外線收發(fā)機電性連接，用以解密紅外線收發(fā)機收到的訊號以產(chǎn)生資料，或者加密資料以產(chǎn)生紅外線收發(fā)機發(fā)出的訊號，網(wǎng)絡控制器與單片機控制器電性連接，并通過網(wǎng)絡連接到服務器，用于傳輸數(shù)據(jù)。本實用新型在不增加制造成本和工序的前提下，具有功耗低、安全性高的優(yōu)點。
文檔編號H04L9/06GK202563808SQ201220146280
公開日2012年11月28日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者鄭敦仁 申請人:特贏力信息技術(shù)(上海)有限公司