[發(fā)明專利]低功耗高安全的電子貨架標(biāo)簽及其信息處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210101530.6
• 申請(qǐng)日: 2012-04-09
• 公開（公告）號(hào): CN102663469A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭敦仁;孫萌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 特贏力信息技術(shù)（上海）有限公司
• 主分類號(hào): G06K19/07
• 分類號(hào): G06K19/07;G06K17/00;H04L9/00
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電子貨架標(biāo)簽，特別涉及一種低功耗高安全的電子貨架標(biāo)簽及其信息處理方法。

背景技術(shù)

電子貨架標(biāo)簽(如圖1所示)是近年興起的一項(xiàng)產(chǎn)品，它可以直接取代傳統(tǒng)的紙質(zhì)貨架標(biāo)簽，使信息傳輸更準(zhǔn)確跟快速，同時(shí)也具有環(huán)保的效果。為了便于系統(tǒng)架設(shè)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(gè)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用上的方便性，讓電子貨架標(biāo)簽可以隨著貨物或貨架地變動(dòng)，很容易地就可以移到新的地方，馬上又可以回復(fù)正常地使用。但是，因?yàn)樵谪浖苤屑茉O(shè)電線的困難及營運(yùn)安全的考量，這些無線的電子貨架標(biāo)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(biāo)簽本身外型大小的限制，電子貨架標(biāo)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?yàn)槿斯ぜ半姵刭M(fèi)用的考量，不希望經(jīng)常更換電池，這些相對(duì)地給無線電子貨架標(biāo)簽設(shè)下了電源上的一大限制。

無線通信雖然有其上述的方便性，但其訊號(hào)的傳輸是直接曝露于所環(huán)繞的空間中。只要知道其所使用的頻率和信息調(diào)制技術(shù)，任何人都可以拿一臺(tái)同一頻率和調(diào)制技術(shù)的無線收發(fā)機(jī)，直接地接收到所有的傳輸信息。為了要避免所傳信息的外漏或被他人任意篡改，一般在設(shè)計(jì)中都會(huì)對(duì)所傳的信息先作加密，然后由無線收發(fā)機(jī)送出。接收端的無線收發(fā)機(jī)則在收到信息后，再加以解密，然后把復(fù)原的信息傳給下一級(jí)的控制器處理。以現(xiàn)今的無線電子貨架標(biāo)簽來說，其所使用是以2.4GHz?Zigbee為主要技術(shù)的無線收發(fā)機(jī)。Zigbee無線收發(fā)機(jī)(如圖2中所示)通常都附加有3DES加解密的功能。一般的無線電子貨架標(biāo)簽，就使用這3DES加解密算法的技術(shù)，對(duì)所傳的信息，透過Zigbee無線收發(fā)機(jī)作相對(duì)應(yīng)地加、解密，以確保信息傳輸?shù)陌踩⒎乐谷肭终邜阂獾卮鄹摹?/p>

利用無線收發(fā)機(jī)對(duì)信息作3DES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。但這種選擇在只能采用電量有限的鈕扣電池，作為電力來源的無線電子貨架標(biāo)簽來說，卻是一個(gè)大問題，其原因是在于下列幾項(xiàng)主要因素：

1、無線收發(fā)機(jī)本身的射頻線路所消耗電量，本來就遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電子貨架標(biāo)簽內(nèi)部的其他數(shù)位控制電路。由無線收發(fā)機(jī)來作3DES加解密的工作，更將大大地增加其額外的電量消耗。

2、3DES采用復(fù)雜和多次重復(fù)的數(shù)位算法，雖然其保密程度較高，但相對(duì)地也會(huì)消耗相當(dāng)?shù)碾娔堋Ｈ绻鞘褂脽o線收發(fā)機(jī)中控制器的芯片(如圖2中所示)，其加解密的算法是由韌件來操作。其運(yùn)算速度與芯片的運(yùn)行時(shí)鐘頻率成正比，較慢的時(shí)鐘頻率雖然會(huì)造成較長的運(yùn)算時(shí)間，但因電量的功耗卻是與時(shí)鐘頻率的二次方成正比，所以此種情況所消耗的電能也比較少。而較快的時(shí)鐘頻率，雖可縮短運(yùn)算時(shí)間，但功耗將會(huì)隨時(shí)鐘頻率的增加，而以二次方比的速度增加。所以用無線收發(fā)機(jī)來作信息的加解密，就必需花很多心思，在功耗多或少與加解密運(yùn)算時(shí)間長或短之間的平衡作一選擇，然而這卻很難達(dá)到兩全其美的安排。

3、用無線收發(fā)機(jī)來作加解密的工作，還有可能造成另一個(gè)問題。Zigbee無線收發(fā)機(jī)雖然大多只傳輸小量的信息，所以所需要的傳輸或收發(fā)工作時(shí)間，就相對(duì)地可以變少，這也是Zigbee無線收發(fā)機(jī)，可以比其他無線技術(shù)較省電的重要因素。但如果它同時(shí)也需要作加解密的工作，也還要繼續(xù)保持原有的傳輸速度，則芯片的運(yùn)行時(shí)鐘頻率需要提高，這就會(huì)很快地增加其電量的功耗。如果不增加時(shí)鐘頻率，則信息傳輸?shù)乃俣葘?huì)變慢。這在大賣場(chǎng)的電子標(biāo)簽系統(tǒng)中，將會(huì)更為明顯。大賣場(chǎng)通常會(huì)有二到三萬個(gè)電子標(biāo)簽，信息的傳輸一般都是通過Coordinator(連絡(luò)器如圖3)。一個(gè)連絡(luò)器可以管控約三百到五百個(gè)電子標(biāo)簽，如果加解密工作對(duì)每個(gè)標(biāo)簽的信息傳輸、接收造成在速度上慢一秒種，則整個(gè)系統(tǒng)將會(huì)慢三百到五百秒，即系統(tǒng)將會(huì)比原先預(yù)計(jì)的時(shí)間多五到八分鐘，才能把信息完全送發(fā)完畢。如果為了省連絡(luò)器的錢而提高其管控的電子標(biāo)簽數(shù)量，則系統(tǒng)將會(huì)相對(duì)應(yīng)地等比例變的更加地慢。這對(duì)賣場(chǎng)在價(jià)格信息及時(shí)和適時(shí)的更新要求下，將會(huì)形成一個(gè)很難完成的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種低功耗高安全的電子貨架標(biāo)簽及其信息處理方法，以解決現(xiàn)有的電子貨架標(biāo)簽系統(tǒng)中，無線收發(fā)機(jī)因信息高安全度導(dǎo)致耗電量高的問題。

本發(fā)明提出一種低功耗高安全的電子貨架標(biāo)簽，包括無線收發(fā)機(jī)、顯示屏模組及單片機(jī)控制器。單片機(jī)控制器連接在無線收發(fā)機(jī)與顯示屏模組之間，單片機(jī)控制器用于將無線收發(fā)機(jī)接收到的信息進(jìn)行解密后傳輸給顯示屏模組，或?qū)@示屏模組傳輸來的信息進(jìn)行加密后傳輸給無線收發(fā)機(jī)。