具有双频芯片的RFID标签的水桶及其使用方法与流程

本发明涉及一种智能水桶领域，尤其是一种具有双频芯片的RFID标签的水桶及其使用方法。

背景技术：

在过去10多年中，中国的包装饮用水市场快速增长，消费规模不断增长——在2013年，已经超过美国，跃居第一。按照国内的统计口径(来源：中国饮料工业协会)，2015年包装饮用水产量为8766万吨。

作为一个细分品类，桶装水在包装饮用水中的占比，全球平均水平在1/3左右。但在不同的国家和地区，差别较大。例如在美国，桶装水占比约为12％，但墨西哥却高达2/3(来源：2013年BMC数据)。

结合国内某些市场研究机构的数据，我们估计中国桶装水目前年消费量约为3200万吨，市场规模在400-500亿元(来源：基于前瞻产业研究院的数据)。在主要大城市，桶装水的市场规模惊人，公开资料显示，北京市桶装水的年需求量已经超过1亿5千万桶，平均每天消费60万桶。

品牌授权遭遇监管难题。由于环环相扣且涉及环节较多，对企业的生产及监管提出了更加严苛的要求，但往往是企业的监管不利导致问题频发。例如，某品牌就曾将商标使用权授权给了全国各地多家水厂，而此后由于该品牌的驻厂监管人员工作不到位，导致水厂未能按照要求生产，从而出现了该品牌品牌桶装水在多地多次被检出质量不合格的情况。

在高档白酒(例如茅台、五粮液等)、香烟等商品领域，龙头企业已经开始拥抱新的技术，建立产品追溯体系。但在桶装水行业，尽管出现了在桶口附近增加二维码等措施，但总体而言，尚未出现真正有效的追溯技术和体系。当然，传统的思维和观念也是不容忽视的阻力，例如：不少人认为桶装水产品单价较低而新技术成本高，却忽视了合适的新技术可以大大降低整个生产和流通环节的无谓劳动，提升价值链的数据透明度，更加有力保障产品质量等好处。

人们对食品安全问题越来越重视，饮用水也一样，桶装水是最常见的一种饮用水，在以往的桶装水生产、运输和使用过程中几乎没有任何记录，最多就是在消毒的时候，在水桶上贴一张临时的纸质标签，记录已消毒或消毒时间，这些纸质标签只能记录本次的数据，且非常容易被破坏或，因此，无法做到卫生安全的监控，导致市场上经常出现很多的不合格水桶，如生产单位不合格的水桶、质量不合格的水桶、未经消毒就注水的水桶，或者报废时限已到而仍然继续使用的水桶，因此，需要设计出一种有效的方法来保障饮用水水桶的安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供具有双频芯片的RFID标签的水桶及其使用方法，克服了现有技术的困难，由于使用了以上技术，提升了水桶周转率和安全保障水平，并且便于用户或者管理者随时查看水桶的状态。

根据本发明的一个方面，提供一种具有双频芯片的RFID标签的水桶，包括：

一水桶本体；以及

一双频芯片的RFID标签，贴附于所述水桶本体的外表面，所述双频芯片的RFID标签包括一高频射频标签天线、一超高频射频标签天线以及一处理单元，所述处理单元包括储存了唯一序列号的内置可编辑存储器，所述处理单元分别连接所述高频射频标签天线和超高频射频标签天线。

优选地，所述超高频射频标签天线被配置为与超高频RFID设备进行通讯，进行产品信息的交互，所述超高频射频标签天线的频率范围是860MHz到960MHz。

优选地，所述高频射频标签天线被配置为与移动终端进行通讯，进行产品信息的交互，所述高频射频标签天线的频率范围是3MHz到30MHz。

优选地，所述移动终端是手机或手持扫描仪。

优选地，所述高频射频标签天线是一近距离无线通讯标签天线，所述近距离无线通讯标签天线的工作频率是13.56MHz。

优选地，所述处理单元中储存所述水桶本体的产品信息，所述产品信息包括生产单位、生产时间、使用期限、最大使用次数、累计使用次数、最大消毒次数、累计消毒次数、最近一次的消毒时间中的一种或多种。

根据本发明的另一个方面，还提供一种具有双频芯片的RFID标签的水桶的使用方法，采用如权利要求1所述的具有双频芯片的RFID标签的水桶，分别通过超高频RFID设备与多个所述水桶的超高频射频标签天线进行数据交互，或者通过移动终端与所述水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将产品信息录入服务器。

优选地，包括以下步骤：

步骤101、在空的水桶进入仓库时，通过超高频RFID设备(固定或移动RFID读写设备)与多个所述水桶的超高频射频标签天线进行数据交互，或者通过移动终端与所述水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将表示空的水桶入库的相关信息发送到后台数据库；

步骤102、在空的水桶进入灌装生产线时，通过超高频RFID设备(固定或移动RFID读写设备)与多个所述水桶的超高频射频标签天线进行数据交互，或者通过移动终端与所述水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将表示空的水桶进入生产线的相关信息发送到后台数据库；

步骤103、在流水线或机械分拣阶段，通过超高频RFID设备与多个所述水桶的超高频射频标签天线进行数据交互，将所述水桶的产品信息发送到后台及机械分拣装置，空的水桶进入各自对应区域；实现计数功能和提供分拣装置所需信息并发送到后台数据库；

步骤104、在满的水桶离开灌装生产线进入成品仓库时，通过超高频RFID设备与多个所述水桶的超高频射频标签天线进行数据交互，或者通过移动终端与所述水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将表示满桶入库的相关信息发送到后台数据库；

步骤105、在桶装水离开成品仓库时，通过超高频RFID设备与多个所述水桶的超高频射频标签天线进行数据交互，或者通过移动终端与所述水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将表示满桶出库的相关信息发送到后台数据库；

步骤106、在桶装水进入送水站时，通过超高频RFID设备与多个所述水桶的超高频射频标签天线进行数据交互，或者通过移动终端与所述水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将表示满桶入站的相关信息发送到后台数据库；

步骤107、在桶装水离开送水站时，通过超高频RFID设备与多个所述水桶的超高频射频标签天线进行数据交互，或者通过移动终端与所述水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将表示满桶出站的相关信息发送到后台数据库；

步骤108、在桶装水送到用户时，通过移动终端与所述水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将表示满桶送达的相关信息通过wifi和移动通信网络发送到后台数据库；

步骤109、在用户使用和消费桶装水时，通过手机或其他移动终端与所述水桶的高频射频标签天线进行数据交互，获取产品信息，该信息可以被安装在手机或其他移动终端的APP获得，然后发送到后台数据库上与出厂信息相验证，判断相关信息真伪；并且，用户也可以通过该APP来进一步进行网上订购、反馈等活动。

步骤110、在用户处回收空的水桶时，通过移动终端与所述水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将表示空的水桶回收的相关信息通过wifi和移动通信网络发送到后台数据库，返回步骤101。

优选地，所述移动终端是手机或手持扫描仪。

优选地，所述处理单元中储存所述水桶本体的产品信息，所述产品信息包括生产单位、生产时间、使用期限、最大使用次数、累计使用次数、最大消毒次数、累计消毒次数、最近一次的消毒时间中的一种或多种。

由于使用了以上技术，本发明的具有双频芯片的RFID标签的水桶及其使用方法提升了水桶周转率和安全保障水平，并且便于用户或者管理者随时查看水桶的状态。

附图说明

以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，以使本发明的特性和优点更为明显。

图1为本发明的第一种具有双频芯片的RFID标签的水桶的剖面图；

图2为本发明的第一种具有双频芯片的RFID标签的水桶中具有双频芯片的RFID标签工作状态下的模块连接框图；以及

图3为本发明的具有双频芯片的RFID标签的水桶的使用方法的流程图。

附图标记

1 水桶本体

2 双频芯片的RFID标签

21 高频射频标签天线

22 超高频射频标签天线

23 处理单元

3 移动终端

4 超高频RFID设备

具体实施方式

以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明将结合一些具体实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的结构和部件未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

图1为本发明的第一种具有双频芯片的RFID标签的水桶的剖面图。图2为本发明的第一种具有双频芯片的RFID标签的水桶中具有双频芯片的RFID标签工作状态下的模块连接框图。如图1和2所示，本发明的具有双频芯片的RFID标签的水桶，包括：水桶本体和双频芯片的RFID标签。水桶本体可以用于储存饮用水或是其他液体。双频芯片的RFID标签贴附于水桶本体的外表面，双频芯片的RFID标签包括一高频射频标签天线(HF RFID)、一超高频射频标签天线(UHF RFID)以及一处理单元，处理单元包括储存了可以代表该水桶本体的唯一序列号的内置可编辑存储器，处理单元分别连接高频射频标签天线和超高频射频标签天线。处理单元中储存水桶本体的产品信息，产品信息包括生产单位、生产时间、使用期限、最大使用次数、累计使用次数、最大消毒次数、累计消毒次数、最近一次的消毒时间中的一种或多种。

超高频射频标签天线被配置为与超高频RFID设备进行通讯，进行产品信息的交互，超高频射频标签天线的频率范围是860MHz到960MHz。

高频射频标签天线被配置为与移动终端进行通讯，进行产品信息的交互，高频射频标签天线的频率范围是3MHz到30MHz。优选地，高频射频标签天线是一近距离无线通讯(NFC)标签，近距离无线通讯标签天线的工作频率是13.56MHz。

本发明中的超高频射频标签天线(UHF RFID)属于无源电子标签，在阅读器的读出范围之外时，电子标签处于无源状态，在阅读器的读出范围之内时，电子标签从阅读器发出的射频能量中提取其工作所需的电源。无源电子标签一般均采用反射调制方式完成电子标签信息向阅读器的传送。超高频射频标签天线具有识别距离远、识读率高、防冲突能力强、可扩展性好等特点。

本发明中的具有双频芯片的RFID标签可以在一铝制的高频射频标签天线(HF RFID)、一铝制的超高频射频标签天线(UHF RFID)以及一处理单元之外外加上保护包覆层。保护层可以是PET塑料或者纸质的基材。

在本实施例中，具有双频芯片的RFID标签可以同时兼具超高频RFID和NFC功能。超高频RFID部分主要用于水桶在业务流程中的读取和识别，而NFC功能，主要是方便消费者在使用环节，用带有NFC功能的手机配合对应的应用程序，直接读取标签内的部分关键信息，例如生产日期、品牌、产品类型等信息。

本发明的具有双频芯片的RFID标签的水桶的使用方法，采用上述的具有双频芯片的RFID标签的水桶，分别通过超高频RFID设备与多个水桶的超高频射频标签天线进行数据交互，或者通过移动终端与水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将产品信息录入服务器。

图3为本发明的具有双频芯片的RFID标签的水桶的使用方法的流程图。如图3所示，本发明的具有双频芯片的RFID标签的水桶的使用方法，可以具体包括以下步骤：

步骤101、在空的水桶进入仓库时，通过超高频RFID设备(固定或移动RFID读写设备)与多个水桶的超高频射频标签天线进行数据交互，或者通过移动终端与水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将表示空的水桶入库的相关信息发送到后台数据库；

步骤102、在空的水桶进入灌装生产线时，通过超高频RFID设备(固定或移动RFID读写设备)与多个水桶的超高频射频标签天线进行数据交互，或者通过移动终端与水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将表示空的水桶进入生产线的相关信息发送到后台数据库；

步骤103、在流水线或机械分拣阶段，通过超高频RFID设备与多个水桶的超高频射频标签天线进行数据交互，将水桶的产品信息发送到后台及机械分拣装置，空的水桶进入各自对应区域；实现计数功能和提供分拣装置所需信息并发送到后台数据库；

步骤104、在满的水桶离开灌装生产线进入成品仓库时，通过超高频RFID设备与多个水桶的超高频射频标签天线进行数据交互，或者通过移动终端与水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将表示满桶入库的相关信息发送到后台数据库；

步骤105、在桶装水离开成品仓库时，通过超高频RFID设备与多个水桶的超高频射频标签天线进行数据交互，或者通过移动终端与水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将表示满桶出库的相关信息发送到后台数据库；

步骤106、在桶装水进入送水站时，通过超高频RFID设备与多个水桶的超高频射频标签天线进行数据交互，或者通过移动终端与水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将表示满桶入站的相关信息发送到后台数据库；

步骤107、在桶装水离开送水站时，通过超高频RFID设备与多个水桶的超高频射频标签天线进行数据交互，或者通过移动终端与水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将表示满桶出站的相关信息发送到后台数据库；

步骤108、在桶装水送到用户时，通过移动终端与水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将表示满桶送达的相关信息通过wifi和移动通信网络发送到后台数据库；

步骤109、在用户使用和消费桶装水时，通过手机或其他移动终端与水桶的高频射频标签天线进行数据交互，获取产品信息，该信息可以被安装在手机或其他移动终端的APP获得，然后发送到后台数据库上与出厂信息相验证，判断相关信息真伪；并且，用户也可以通过该APP来进一步进行网上订购、反馈等活动。

步骤110、在用户处回收空的水桶时，通过移动终端与水桶的高频射频标签天线进行数据交互，将表示空的水桶回收的相关信息通过wifi和移动通信网络发送到后台数据库，返回步骤101。

其中，移动终端是手机或手持扫描仪。处理单元中储存水桶本体的产品信息，产品信息包括生产单位、生产时间、使用期限、最大使用次数、累计使用次数、最大消毒次数、累计消毒次数、最近一次的消毒时间中的一种或多种。

本发明的具有双频芯片的RFID标签的水桶的使用方法的实施方式如下：

当空桶进入充装站时，送水站和客户处送回的空桶运送到桶装水生产企业在工厂门口和(或)生产车间入口部署超高频RFID装置，将表示空的水桶入库的相关信息发送到后台数据库。一个桶装水生产企业拥有多个品牌或者为多个品牌提供充装服务录入的信息被发送到后台数据库

当空桶进入桶装水生产(灌装)车间时，在空桶仓库出口或桶装水生产车间入口部署超高频RFID装置(可以采取如图所示的龙门式、通道式布，将表示空的水桶进入生产线的相关信息发送到后台数据库。

在流水线或机械分拣阶段，通过超高频RFID设备与多个水桶的超高频射频标签天线进行数据交互，将水桶的产品信息发送到后台及机械分拣装置，空的水桶进入各自对应区域；实现计数功能和提供分拣装置所需信息并发送到后台数据库。

当桶装水进入成品仓库时，在灌装车间出口或成品仓库入口部署超高频RFID装置(可以采取如图所示的龙门式、通道式布局，也可采用手持机读取的方式)，用来读取离开灌装车间，进入成品仓库的水桶电子标签，将表示满桶入库的相关信息发送到后台数据库。

当满桶离开充装站进入成品仓库时，在桶装水生产企业，在车间出口或者工程大门处部署RFID装置。桶装水离开充装车间，通过超高频RFID设备读取信息，将表示满桶入库的相关信息发送到后台数据库。

当桶装水离开成品仓库时，在成品仓库出口部署超高频RFID装置(可以采取如图所示的龙门式、通道式布局，也可采用手持机读取的方式)，用来读取离开灌装车间，将表示满桶出库的相关信息发送到后台数据库。

满桶运送到送水站类似在桶装水生产环节，在送水站通过部署好的超高频RFID设备进行产品信息录入，将表示产品入站状态的产品信息录入服务器，将表示满桶入站的相关信息发送到后台数据库。

满桶离开送水站在送水站通过超高频RFID设备，将表示满桶出站的相关信息发送到后台数据库。

满桶配送到用户送水站把水配送到用户并/或回收空桶在交接时用手机NFC或者手持机扫描满桶以及/或空桶将相关信息通过运营商网络发送到后台数据库。

满桶配送到用户启动桶装水APP，用带NFC功能手机贴近桶装水双频芯片的RFID标签，读取水生产企业、生产日期、保质期等相关信息通过该APP，用户可以订购桶装水等商品，可以选择品牌、数量、派送日期等相关信息发送到后台数据库。

本发明在水桶上增加了射频识别标签，通过射频识别标签实现对每一个水桶的唯一身份编码，且在数据库及标签内实现对该水桶的相关历史记录。

本发明中的超高频RFID具有较长距离的识别标签能力，而一般的高频技术必须贴近水桶。传统的水桶业务甚至依靠人工去辨识，存在着人为偏差、操作不便利且速度慢等特点。

本发明中的超高频RFID具有长距离的标签识别能力：在1对1(一个带标签的水桶)情况下，一般能达到3米或以上的识别距离；在1对多(多个带标签的水桶，例如16个水桶)情况下，一般能达到1.5米识别距离。

本发明改变了传统上主要通过人工在软件内记录或者手工帐等形式来记录水桶流转；通过该系统，可以在各环节通过手持、或者固定读写器扫描的方式，实现相关数据自动上传且记录流程环节、位置、操作工人等。

本发明还可以利用移动终端(手持机)，可以在送满瓶、回空瓶等客户现场，进行拍照及自行生成拍照时间、作业人员等信息，上传到服务器。

可以按照客户要求，生成维修、库存分布、客户等多维度多视角报表，帮助管理者及作业人员及时了解回顾相关信息。

综上可知，本发明的具有双频芯片的RFID标签的水桶及其使用方法提升了水桶周转率和安全保障水平，并且便于用户或者管理者随时查看水桶的状态。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。