一种电子标签系统及其控制方法与流程

本发明涉及电子标签技术领域，具体涉及一种电子标签系统及其控制方法。

背景技术：

不断变化的市场条件下，我国零售业近年来经历了经营结构合理化调整的过程，从大量的中小型零售商转变为有限数量的主要企业控制的竞争力极强的大型零售企业主导市场。一方面超市规模越大、超市商品种类越来越多。另一方面为了适应严酷的竞争，商家销售策略愈加灵活，各类促销活动频出不穷，商品价格的变化越来越频繁，导致商家在更换及管理价格标签花费大量的时间和精力，传统的纸质标签因为其固有的工作量大、出错率高、实时性差、不环保等特征已无法适应现代超市的需要。

电子货架标签是一种基于射频识别(radiofrequencyidentification，rfid)技术，可完成对货物的存储和自动识别的智能电子标签。它放置在商品货架上，替代传统纸质商品标签的电子显示装置，它通过无线网络与商场的服务器相连，工作人员通过商场计算机上的应用软件对商品进行调价，并最终在电子标签上的液晶显示屏上显示出来。电子货架标签所采用的通信技术一般分为有线和无线两种模式，有线主要存在布线困难、可移动性差、运行和维护成本高等缺点，应用较少。无线的方式主要有红外线技术、zigbee技术、蓝牙技术、低频无线电技术和2.4g射频技术等短距离无线通信技术。

电子货架标签系统具有较大的市场空间，对电子货架标签系统的研究，有利于促进其在国内的发展，具有良好的经济效率。按照公布的权威数据显示，全球市场对电子货架标签的现实市场需求达20多亿个，市场价值规模达1000亿左右。由此看来，一种满足市场需求的电子货架标签系统，能够对经济的增长带来一定的推动作用，电子货架的标签的全球市场具有非常大的发展空间。

电子货架标签系统在国内的研究和开发还比较晚，但在国外已有比较成功的案例。1993年瑞典的pricer公司开发出的第一个电子货架标签，1999年法国家乐福在本土大规模使用，根据统计数据，到目前为止全球约有2500万个超市近3亿电子标签在投入实际使用，主要分布在欧美、澳大利亚、中东的土耳其、亚洲的日本和韩国等，引入的零售商有麦德long、7-eleven等，主要的供应商包括英国的zbd公司，美国的altierre公司，日本的fujitsu公司，法国的ses公司。

电子货架标签所采用的通信技术一般分为有线和无线两种模式，有线主要存在布线困难、可移动性差、运行和维护成本高等缺点，应用较少。无线的方式主要有红外线技术、zigbee技术、蓝牙技术、低频无线电技术和2.4g射频技术等短距离无线通信技术。随着无线通信技术的发展，特别是低功耗无线局域网技术迅速发展，产生了许多类似技术的应用产品，譬如卖场货架标签、大型仓储物货物标签等等。

但是现有电子货架标签系统均基于某个处理器的协议进行开发，出于厂商自我保护，这里开发协议往往是不开源的，这就造成了各类电子标签不兼容、不易维护、更换成本高等售后问题。另外，现有的电子货架标签系统每次更新电子货架标签显示的商品信息时，都需要去后台服务器进行更新，然后再去货架查看检验是否更新准确，维护管理人力投入大，用户体验度不高。

再者，现有的电子货架标签只有价格显示的功能，不能实现语音播报功能，这对视力不好的中老人年来说，想查看电子标签上的商品价格很困难，还需要配备老花镜。另外，有的货物放在货架的底层，中老人本身腰腿就不好，这个时候还要弯腰去看电子标签上的价格，对中老人来说，很是困扰，购物体验大打折扣。另外，现有各大卖场的商品促销还是以兼职人员现场叫卖促销为主，人力投入成本大。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电子标签系统及其控制方法，以解决现有技术中中老年人查看电子标签上价格信息困难和现有电子标签无法实现商品促销功能的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种电子标签系统，包括：后台服务器、信息推送网关、多个电子标签群组和电子标签移动编辑客户端，其中，

所述后台服务器通过所述信息推送网关与多个所述电子标签群组无线连接，任一所述电子标签群组中包括多个电子标签；所述后台服务器中安装有商品信息发布系统，用于向电子标签分发待显示数据以及确认电子标签显示状态；

所述电子标签移动编辑客户端安装在用户的智能移动设备中，所述智能移动设备分别与所述电子标签及后台服务器无线连接；所述电子标签移动编辑客户端用于标签检查人员在现场核查修改电子标签中显示的内容；

所述电子标签包括arduino主控制器及分别与所述arduino主控制器电连接的无线通讯模块、语音播报模块、语音播报按钮、led显示屏驱动电路及墨水显示屏驱动电路，其中，

所述墨水显示屏驱动电路的输出端连接有电子墨水显示屏；所述led显示屏驱动电路的输出端连接有led显示屏；所述led显示屏用于播放商品的促销广告，所述电子墨水显示屏用于显示商品的价格信息；所述语音播报按钮设置在所述电子标签的壳体上，所述arduino主控制器在接收到用户按动所述语音播报按钮的触发信息时，控制所述语音播报模块进行价格播报。

优选地，所述电子标签还包括与所述arduino主控制器电连接的热红外人体感应器，所述arduino主控制器在接收到所述热红外人体感应器发送的人体靠近信号时，控制所述led显示屏播放商品的促销广告，控制所述电子墨水显示屏显示商品的价格信息。

优选地，所述电子标签还包括与所述arduino主控制器电连接的usb接口电路。

优选地，所述所述电子墨水显示屏和所述led显示屏拼接在一起。

优选地，所述电子标签系统，还包括扫描装置，所述扫描装置与所述后台服务器无线连接；所述扫描装置用于扫描所述电子标签的mac地址和商品的序列号，并发送给所述后台服务器，以使所述后台服务器建立电子标签的mac地址和商品的条形码的对应关系表。

优选地，所述信息推送网关包括处理器及分别于所述处理器电连接的wsn无线收发器、无线网络通信模块和电源。

优选地，所述电子标签还包括电源模块，所述电源模块用于为所述电子标签供电；

所述电源模块包括：依次电连接的电源插头、第一电压转换模块和第二电压转换模块，其中，第一电压转换模块用于将市电转换为5v的直流电，第二电压转换模块用于将5v直流电转换为3.3v直流电。

优选地，所述arduino主控制器的型号为atmega128rfa1，所述无线通讯模块的型号为at86rf212。

一种如上述的电子标签系统的控制方法，包括：

步骤s1、后台服务器接收并保存用户输入的电子标签mac地址与商品序列号的对应关系表；

步骤s2、所述后台服务器接收用户输入的商品信息并将所述商品信息与所述对应关系表打包加密后，发送给信息推送网关；其中，所述商品信息包括新建商品信息和待更新商品信息的促销广告信息和价格信息；

步骤s3、所述信息推送网关根据所述对应关系表，将所述商品信息推送给相应电子标签群组中的电子标签；

步骤s4、当所述电子标签检测到有人体靠近时，控制所述led显示屏播放商品的促销广告，控制所述电子墨水显示屏显示商品的价格信息；

步骤s5、所述电子标签通过所述信息推送网关向所述后台服务器发送商品信息显示成功的反馈信号。

优选地，所述电子标签系统的控制方法，还包括：

步骤s6、电子标签移动编辑客户端扫描待更新商品信息的电子标签上的二维码，以向所述后台服务器发送商品信息更新请求，并同时向该电子标签发送待更新的商品信息；

步骤s7、所述后台服务器同意所述电子标签移动编辑客户端发送的商品信息更新请求后，修改存储的商品信息，并通过所述信息推送网关向所述电子标签发送商品信息更新指令；

步骤s8、所述电子标签显示待更新的商品信息，并通过所述信息推送网关向所述后台服务器发送商品信息更新成功的反馈信号。

本发明采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

由上述技术方案可知，本发明提供的这种电子标签系统及其控制方法，电子标签移动编辑客户端安装在用户的智能移动设备中，智能移动设备分别与电子标签及后台服务器无线连接，电子标签移动编辑客户端用于标签检查人员在现场核查修改电子标签中显示的内容。通过本发明提供的这种电子标签系统，用户需要更新哪个电子标签显示的商品信息，只需要同该电子标签及后台服务器无线连接，该电子标签接收到新的商品信息后进行显示内容更新，同时后台服务器也同步更新数据库中存储的商品信息，标签检查人员在现场即可实现商品信息的更新及校验，无需往返与后台服务器和货架之间，减少了人工投入，提高了用户体验，同时也提高了商场和超市的商品信息维护管理效率。

另外，由于本发明提供的这种电子标签系统，电子标签的语音播报按钮设置在电子标签的壳体上，arduino主控制器在接收到用户按动语音播报按钮的触发信息时，控制语音播报模块进行价格播报，若用户看不清楚电子墨水显示屏上的商品价格信息，只需要按动语音播报按钮即可，解决了现有技术中中老年人查看电子标签上商品价格信息困难的问题。

再者，由于本发明提供的这种电子标签系统，电子标签包括led显示屏和电子墨水显示屏，led显示屏用于播放商品的促销广告，所述电子墨水显示屏用于显示商品的价格信息，商品的打折促销信息通过本发明提供的这种电子标签系统即可解决，不需要额外的人力投入，解决了现有技术中各大卖场的商品促销还是以兼职人员现场叫卖促销为主，人力投入成本大的问题。

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为本发明一实施例提供的一种电子标签系统的示意框图；

图2为本发明一实施例提供的一种电子标签的示意框图；

图3为本发明一实施例提供的一种电子标签系统控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

参见图1，本发明一实施例提供的一种电子标签系统，包括：后台服务器1、信息推送网关2、多个电子标签群组3和电子标签移动编辑客户端4，其中，

所述后台服务器1通过所述信息推送网关2与多个所述电子标签群组3无线连接，任一所述电子标签群组3中包括多个电子标签31；所述后台服务器1中安装有商品信息发布系统，用于向电子标签31分发待显示数据以及确认电子标签显示状态；

所述电子标签移动编辑客户端4安装在用户的智能移动设备中，所述智能移动设备分别与所述电子标签31及后台服务器1无线连接；所述电子标签移动编辑客户端4用于标签检查人员在现场核查修改电子标签中显示的内容；

参见图2，所述电子标签31包括arduino主控制器311及分别与所述arduino主控制器311电连接的无线通讯模块312、语音播报模块313、语音播报按钮314、led显示屏驱动电路315及墨水显示屏驱动电路316，其中，

所述墨水显示屏驱动电路316的输出端连接有电子墨水显示屏317；所述led显示屏驱动电路315的输出端连接有led显示屏318；所述led显示屏318用于播放商品的促销广告，所述电子墨水显示屏317用于显示商品的价格信息；所述语音播报按钮314设置在所述电子标签31的壳体上，所述arduino主控制器311在接收到用户按动所述语音播报按钮314的触发信息时，控制所述语音播报模块313进行价格播报。

需要说明的是，所述智能移动设备包括手机、平板电脑和笔记本电脑。

由上述技术方案可知，本发明提供的这种电子标签系统，电子标签移动编辑客户端4安装在用户的智能移动设备中，智能移动设备分别与电子标签及后台服务器1无线连接，电子标签移动编辑客户端4用于标签检查人员在现场核查修改电子标签中显示的内容。通过本发明提供的这种电子标签系统，用户需要更新哪个电子标签显示的商品信息，只需要同该电子标签及后台服务器1无线连接，该电子标签接收到新的商品信息后进行显示内容更新，同时后台服务器1也同步更新数据库中存储的商品信息，标签检查人员在现场即可实现商品信息的更新及校验，无需往返与后台服务器1和货架之间，减少了人工投入，提高了用户体验，同时也提高了商场和超市的商品信息维护管理效率。

另外，由于本发明提供的这种电子标签系统，电子标签的语音播报按钮设置在电子标签的壳体上，arduino主控制器在接收到用户按动语音播报按钮的触发信息时，控制语音播报模块进行价格播报，若用户看不清楚电子墨水显示屏上的商品价格信息，只需要按动语音播报按钮即可，解决了现有技术中中老年人查看电子标签上商品价格信息困难的问题。

再者，由于本发明提供的这种电子标签系统，电子标签包括led显示屏和电子墨水显示屏，led显示屏用于播放商品的促销广告，所述电子墨水显示屏用于显示商品的价格信息，商品的打折促销信息通过本发明提供的这种电子标签系统即可解决，不需要额外的人力投入，解决了现有技术中各大卖场的商品促销还是以兼职人员现场叫卖促销为主，人力投入成本大的问题。

优选地，所述电子标签还包括与所述arduino主控制器电连接的热红外人体感应器，所述arduino主控制器在接收到所述热红外人体感应器发送的人体靠近信号时，控制所述led显示屏播放商品的促销广告，控制所述电子墨水显示屏显示商品的价格信息。

可以理解的是，电子标签增加热红外人体感应器，当有人靠近时，电子标签启动相关功能，当没有人靠近时，处于休眠状态，可以实现低耗节能。

优选地，所述电子标签31还包括与所述arduino主控制器电连接的usb接口电路。

优选地，所述所述电子墨水显示屏和所述led显示屏拼接在一起。

优选地，所述电子标签系统，还包括扫描装置，所述扫描装置与所述后台服务器1无线连接；所述扫描装置用于扫描所述电子标签的mac地址和商品的序列号，并发送给所述后台服务器1，以使所述后台服务器1建立电子标签的mac地址和商品的条形码的对应关系表。

优选地，所述信息推送网关2包括处理器及分别于所述处理器电连接的wsn无线收发器、无线网络通信模块和电源。

优选地，所述处理器的型号为atmega128rfa1，marvell8686wifi作为wsn无线收发器。处理器通过spi接口与marvell8686wifi进行通信，marvell8686wifi使用lwip协议与信息发布系统通信；信息推送网关2接收到信息发布系统发布的信息后，通过wsn无线收发器推送到相应的电子标签，从而实现了电子标签商品信息数据的更新。

优选地，所述电子标签还包括电源模块，所述电源模块用于为所述电子标签供电；

所述电源模块包括：依次电连接的电源插头、第一电压转换模块和第二电压转换模块，其中，第一电压转换模块用于将市电转换为5v的直流电，第二电压转换模块用于将5v直流电转换为3.3v直流电。

优选地，所述arduino主控制器的型号为atmega128rfa1，所述无线通讯模块的型号为at86rf212。

可以理解的是，arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。包含硬件(各种型号的arduino板)和软件(arduinoide)。arduino不仅仅是全球最流行的开源硬件，也是一个优秀的硬件开发平台，更是硬件开发的趋势。arduino简单的开发方式使得开发者更关注创意与实现，更快的完成自己的项目开发，大大节约了学习的成本，缩短了开发的周期。

可以理解的是，本发明提供的电子标签基于avr的atmega128rfa1设计。该芯片是精简指令集8位低功耗微控制器，并内置ieee802.15.4标准的2.4g的链路预算为103.5dbm的射频收发器。该芯片flash为128kb，ram16kb，eeprom4kb，具有资源丰富，体积小，宽工作电压等优点。无线通讯模块采用at86rf212无线收发器。由于其先进的指令集以及单周期指令执行时间，atmega128的数据吞吐率高达1mips/mhz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。avr内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与算逻单元(alu)相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的复杂指令集微处理器高10倍的数据吞吐率。片内ispflash可以通过spi接口、通用编程器，或引导程序多次编程。引导程序可以使用任何接口来下载应用程序到应用flash存储器。在更新应用flash存储器时引导flash区的程序继续运行，实现rww操作。系统采用avr的atmega128rfa1+at86rf212无线收发器组建wsn无线网，无线收发功能采用的是ieee802.15.4通信标准。与信息推送网关实现无线通信，当信息推送网关推送信息到电子标签，电子标签收到数据后判断数据是否是自己的数据，如果是该电子标签的数据，则更新电子标签的数据，刷新屏幕。

可以理解的是，本发明提供的这种电子标签系统可以连入多个电子标签群组，非常适用于大型超市、仓储物流、大型病房大楼等场合，同时亦可大大降低数据传输的能量消耗。本发明提供的这种电子标签系统采用电子墨水显示屏，电子标签断电后，电子墨水显示屏依然可以正常显示，做到超低功耗甚至是零功耗。能够有效避免纸张油墨的使用，降低日常维护工作量，达到绿色环保、低碳经济的效果。这个系统采用atmega128rfa1控制器，微控制器和射频器件集成在同一芯片之中，仅需简单的外部射频通信电路即可实现完整的射频功能。可以有效降低整体模块的成本和体积。这种电子标签系统具备实时更新功能且成本低廉、方便管理和维护。

参见图3，一种如上述的电子标签系统的控制方法，包括：

步骤s1、后台服务器接收并保存用户输入的电子标签mac地址与商品序列号的对应关系表；

步骤s2、所述后台服务器接收用户输入的商品信息并将所述商品信息与所述对应关系表打包加密后，发送给信息推送网关；其中，所述商品信息包括新建商品信息和待更新商品信息的促销广告信息和价格信息；

步骤s3、所述信息推送网关根据所述对应关系表，将所述商品信息推送给相应电子标签群组中的电子标签；

步骤s4、当所述电子标签检测到有人体靠近时，控制所述led显示屏播放商品的促销广告，控制所述电子墨水显示屏显示商品的价格信息；

步骤s5、所述电子标签通过所述信息推送网关向所述后台服务器发送商品信息显示成功的反馈信号。

优选地，所述电子标签系统的控制方法，还包括：

步骤s6、电子标签移动编辑客户端扫描待更新商品信息的电子标签上的二维码，以向所述后台服务器发送商品信息更新请求，并同时向该电子标签发送待更新的商品信息；

步骤s7、所述后台服务器同意所述电子标签移动编辑客户端发送的商品信息更新请求后，修改存储的商品信息，并通过所述信息推送网关向所述电子标签发送商品信息更新指令；

步骤s8、所述电子标签显示待更新的商品信息，并通过所述信息推送网关向所述后台服务器发送商品信息更新成功的反馈信号。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。