本发明涉及无线传感网络通信领域,特别涉及wifi标签定时上报系统及wifi标签发射方法。
背景技术:
rfid技术中所衍生的产品大概有三大类:无源rfid产品、有源rfid产品、半有源rfid产品。有源rfid产品,是最近几年慢慢发展起来的,其远距离自动识别的特性,决定了其巨大的应用空间和市场潜质。在远距离自动识别领域,如智能监狱,智能医院,智能停车场,智能交通,智慧城市,智慧地球及物联网等领域有重大应用。有源rfid在这个领域异军突起,属于远距离自动识别类。产品主要工作频率有超高频433mhz,微波2.45ghz和5.8ghz。
现有技术的有源标签电池寿命短,续航能力较弱,且存在单个节点容量小(一般500内)的问题;其次,现有技术的配套设备总价较高,并且可配置性差。
技术实现要素:
本发明的目的在于:提供了wifi标签定时上报系统及wifi标签发射方法,不仅仅解决了现有的有源标签电池寿命短,续航能力较弱,且存在单个节点容量小的问题,还解决了现有技术的配套设备总价较高,并且可配置性差的问题。
本发明采用的技术方案如下:
wifi标签定时上报系统及wifi标签发射方法,包括wifi接收器和若干个wifi标签,其特征在于:所述wifi标签包括wifi模组、单片机、电源,所述wifi模组和电源均与单片机连接;
还包括wifi标签发射方法,所述wifi标签发射方法包括以下步骤:
步骤1:单片机上电,将wifi模组启动;
步骤2:wifi模组与wifi接收器进行通讯;
步骤3:通讯结束后,wifi模组送至结束信号至单片机;
步骤4:单片机设置休眠时间,并控制wifi模组休眠;
步骤5:单片机进行休眠;
步骤6:单片机定时唤醒,进入步骤1。
本发明的wifi标签定时上报系统及wifi标签发射方法通过wifi模组和wifi接收器的配合,完成标签数据上报工作,可配置性强,且通讯时间短,增加了数据上报的安全性,配套设备的成本较低,具有较强的实用性;通过单片机与wifi模组的配合,可控制wifi模组进行休眠和启动,并通过休眠时间的设置,使单片机在无数据传输时,保持休眠状态,进一步的节约电源电量,使wifi标签具有良好的续航能力;通过wifi标签发射方法,及时控制单片机休眠,并控制wifi模组休眠,达到最优的节电效果。
进一步地,所述步骤1的具体步骤包括以下步骤:单片机上电,发送wifi模组启动指令和wifi模组初始化指令,wifi模组进行初始化。通过wifi模组每次休眠后的初始化,使wifi模组任意一次标签数据发射流程都按预设系统工作,不受之前wifi模组之前标签数据发射流程产生的数据影响。
进一步地,所述步骤2包括以下具体步骤:
步骤201:wifi模组向wifi接收器发送标签数据;
步骤202:wifi模组接收来自wifi接收器的应答数据;
步骤203:wifi模组对来自wifi接收器的应答数据进行监听,若监听到应答,进行步骤204;若wifi接收器未应答,返回步骤201,重复步骤203到达要预设的上限时,进行步骤204;
步骤204:通讯结束。通过对应答数据的监听,做出通讯是否结束的判断,确保标签数据上报流程的完整;wifi接收器未应答,通过wifi模组进行重复发送标签数据的设置,避免受到信号干扰时,发生标签数据漏报的情况,确保标签数据的准确性;通过设置wifi模组进行重复发送标签数据的次数上限的设置,确保wifi模组在受干扰或故障的情况下,能继续执行后续动作。
进一步地,所述步骤3的具体步骤包括:
s301:单片机设置为正常休眠时间和异常休眠时间;
s302:根据步骤203的通讯过程判断通讯结束的原因,若在步骤203中,监听到应答的情况下单片机采用正常休眠时间;若重复步骤203到达要预设的上限,单片机采用异常休眠时间;
s303:发送休眠指令至wifi模组,wifi模组进行休眠。通过进行正常休眠时间和异常休眠时间的分别设置,异常休眠时间短于正常休眠时间,经过较短异常休眠时间后,单片机唤醒,进而唤醒wifi模组,重新开始上报流程,保证上报的及时性。
进一步地,所述wifi标签还包括唤醒开关,所述电源和单片机均与唤醒开关连接。wifi模组不仅仅可通过单片机的定时器唤醒,还可通过唤醒开关进行物理唤醒,在用户需要wifi标签上报时,可通过唤醒开关进行物理唤醒,起到及时使用的目的。
进一步地,所述步骤1和步骤201之间还包括模拟mac地址步骤,所述模拟mac地址步骤包括wifi接收器和wifi模组分别模拟出第一虚拟mac地址和第二虚拟mac地址,并由第一虚拟mac地址、第二虚拟mac地址分别代替wifi接收器的初始mac地址和wifi模组的初始mac地址进行通讯;wifi接收器设置为只接收来自于第二虚拟mac地址的标签数据,wifi模组设置为只接受来自第一虚拟mac地址的wifi接收器作出的应答数据。通过模拟第一虚拟mac地址和第二虚拟mac地址,并限制wifi接收器和wifi模组的通讯mac进行限制,即使在同一区域内设置有多套系统,也可以防止不同系统之间相互影响;同一系统内的wifi标签由于都使用的第二虚拟mac向wifi接收器通讯,只是通讯报文不同,所以在wifi接收器看来,所有wifi模组都是相同的mac地址,可使wifi接收器接收的wifi标签数量不受限制。
进一步地,所述步骤2还包括:在步骤201时,wifi模组对标签数据进行加密,wifi接收器接受边检数据后进行解密,对标签数据进行良好的保护,避免标签数据被别人恶意获取标签数据。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1.本发明的wifi标签定时上报系统及wifi标签发射方法通过wifi模组和wifi接收器的配合,完成标签数据上报工作,可配置性强,且通讯时间短,增加了数据上报的安全性,配套设备的成本较低,具有较强的实用性;
2.本发明的wifi标签定时上报系统及wifi标签发射方法通过单片机与wifi模组的配合,可控制wifi模组进行休眠和启动,并通过休眠时间的设置,使单片机在无数据传输时,保持休眠状态,进一步的节约电源电量,使wifi标签具有良好的续航能力;
3.本发明的wifi标签定时上报系统及wifi标签发射方法通过wifi标签发射方法,及时控制单片机休眠,并控制wifi模组休眠,达到最优的节电效果。
4.本发明的wifi标签定时上报系统及wifi标签发射方法通过通过模拟第一虚拟mac地址和第二虚拟mac地址,并限制wifi接收器和wifi模组的通讯mac进行限制,即使在同一区域内设置有多套系统,也可以防止不同系统之间相互影响;同一系统内的wifi标签由于都使用的第二虚拟mac向wifi接收器通讯,只是通讯报文不同,所以在wifi接收器看来,所有wifi模组都是相同的mac地址,可使wifi接收器接收的wifi标签数量不受限制,解决单个节点容量小的问题。
5.本发明的wifi标签定时上报系统及wifi标签发射方法相对于rfid标签,wifi标签可在接收器的覆盖范围内无定向限制与wifi接收器进行通讯,且可通用将wifi接收器级联的方式,扩大覆盖范围,进而在面积较大的使用场景运用,快速的进行标签数据上报。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图1是本发明的wifi标签发射方法的一种流程图;
图2是本发明的单片机的电气连接图;
图3是本发明的wifi模组的电气连接图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
下面结合图1至图3对本发明作详细说明。
实施例一
wifi标签定时上报系统及wifi标签发射方法,包括wifi接收器和若干个wifi标签,其特征在于:所述wifi标签包括wifi模组、单片机、电源,所述wifi模组和电源均与单片机连接;
所述wifi模组选用esp8266模组;
所述单片机选用单片机stm8l101;
还包括wifi标签发射方法,所述wifi标签发射方法包括以下步骤:
步骤1:单片机上电,将wifi模组启动;
步骤2:wifi模组与wifi接收器进行通讯;
步骤3:通讯结束后,wifi模组送至结束信号至单片机;
步骤4:单片机设置休眠时间,并控制wifi模组休眠;
步骤5:单片机进行休眠;
步骤6:单片机定时唤醒,进入步骤1。
rfid标签只有在阅读器天线定向波速范围内的rfid标签才可被读写,本发明的wifi标签定时上报系统及wifi标签发射方法相对于rfid标签,wifi标签可在接收器的覆盖范围内无定向限制与wifi接收器进行通讯,且可通用将wifi接收器级联的方式,扩大覆盖范围,进而在面积较大的使用场景运用,快速的进行标签数据上报;通过wifi模组和wifi接收器的配合,完成标签数据上报工作,可配置性强,且通讯时间短,增加了数据上报的安全性,配套设备的成本较低,具有较强的实用性;通过单片机与wifi模组的配合,可控制wifi模组进行休眠和启动,并通过休眠时间的设置,使单片机在无数据传输时,保持休眠状态,进一步的节约电源电量,使wifi标签具有良好的续航能力;通过wifi标签发射方法,及时控制单片机休眠,并控制wifi模组休眠,达到最优的节电效果。
具体的,将标签数据存储于wifi模组中,设置单片机休眠时间;通过电源给单片机上电,进而发送启动指令至wifi模组,wifi模组启动;wifi接收器通过广播模式不断的监听有效范围内来自于wifi标签传输的信号,根据通讯协议的要求验证是否是合法的建链申请,并执行与wifi模组的通讯;通过单片机接收来自于wifi模组的结束信号,并控制wifi模组进行休眠;单片机开始定时休眠和定时唤醒,进而唤醒处于休眠状态的wifi模组,重新开始上报流程。
实施例二
在实施例一的基础上,所述步骤1的具体步骤包括以下步骤:单片机上电,发送wifi模组启动指令和wifi模组初始化指令,wifi模组进行初始化。通过wifi模组每次休眠后的初始化,使wifi模组任意一次标签数据发射流程都按预设系统工作,不受之前wifi模组之前标签数据发射流程产生的数据影响。
实施例三
在上述实施例的基础上,所述步骤2包括以下具体步骤:
步骤201:wifi模组向wifi接收器发送标签数据;
步骤202:wifi模组接收来自wifi接收器的应答数据;
步骤203:wifi模组对来自wifi接收器的应答数据进行监听,若监听到应答,进行步骤204;若wifi接收器未应答,返回步骤201,重复步骤203到达要预设的上限时,进行步骤204;
步骤204:通讯结束。通过对应答数据的监听,做出通讯是否结束的判断,确保标签数据上报流程的完整;wifi接收器未应答,通过wifi模组进行重复发送标签数据的设置,避免受到信号干扰时,发生标签数据漏报的情况,确保标签数据的准确性;通过设置wifi模组进行重复发送标签数据的次数上限的设置,确保wifi模组在受干扰或故障的情况下,能继续执行后续动作。
进一步地,所述步骤3的具体步骤包括:
s301:单片机设置为正常休眠时间和异常休眠时间;
s302:根据步骤203的通讯过程判断通讯结束的原因,若在步骤203中,监听到应答的情况下单片机采用正常休眠时间;若重复步骤203到达要预设的上限,单片机采用异常休眠时间;
s303:发送休眠指令至wifi模组,wifi模组进行休眠。通过进行正常休眠时间和异常休眠时间的分别设置,异常休眠时间短于正常休眠时间,经过较短异常休眠时间后,单片机唤醒,进而唤醒wifi模组,重新开始上报流程,保证上报的及时性。
实施例四
在上述实施例的基础上,所述wifi标签还包括唤醒开关,所述电源和单片机均与唤醒开关连接。wifi模组不仅仅可通过单片机的定时器唤醒,还可通过唤醒开关进行物理唤醒,在用户需要wifi标签上报时,可通过唤醒开关进行物理唤醒,起到及时使用的目的。
实施例五
在上述实施例的基础上,所述步骤1和步骤201之间还包括模拟mac地址步骤,所述模拟mac地址步骤包括wifi接收器和wifi模组分别模拟出第一虚拟mac地址和第二虚拟mac地址,并由第一虚拟mac地址、第二虚拟mac地址分别代替wifi接收器的初始mac地址和wifi模组的初始mac地址进行通讯;wifi接收器设置为只接收来自于第二虚拟mac地址的标签数据,wifi模组设置为只接受来自第一虚拟mac地址的wifi接收器作出的应答数据。通过模拟第一虚拟mac地址和第二虚拟mac地址,并限制wifi接收器和wifi模组的通讯mac进行限制,即使在同一区域内设置有多套系统,也可以防止不同系统之间相互影响;同一系统内的wifi标签由于都使用的第二虚拟mac向wifi接收器通讯,只是通讯报文不同,所以在wifi接收器看来,所有wifi模组都是相同的mac地址,可使wifi接收器接收的wifi标签数量不受限制,解决单个节点容量小的问题。
实施例六
在上述实施例的基础上,所述步骤2还包括:在步骤201时,wifi模组对标签数据进行加密,wifi接收器接受边检数据后进行解密,对标签数据进行良好的保护,避免标签数据被别人恶意获取标签数据。
以上所述,仅为本发明的优选实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内,可不经过创造性劳动想到的变化或替换,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该以权利要求书所限定的保护范围为准。