中，太阳能供电驱动系统由控制器供电模块控制芯片统一控制，可采用芯片CN3052A，负责监测太阳能电池板电压和电源切换；采用充电镍氢电池或者纽扣式超级电容5.5V/1F作为供电电源，太阳能电池板可采用118x70太阳能磨砂层压板，太阳能电池板能对外输出时，电子纸显示屏优先采用该电源，不能输出时，切换到电池或超级电容供电。
[0034]上述电子标签实施例中，环境监测模块包括温湿度传感器和光照传感器，其中温湿度传感器采用SHT10，光照传感器采用数字式光照传感器APDS-9301，实现对库房环境信息的全面监测。
[0035]上述电子标签实施例中，NFC近场识别模块可采用NFC Ntag216智能标签。直接粘贴于太阳能电池板的后面，操作员可以直接将NFC读写器靠近太阳能电池板即可读取标签ID数据。
[0036]上述电子标签实施例中，电子纸显不屏的电子纸屏幕可选用800 (W)X 480 (H)分辨率的黑白灰阶E-1ink电子纸(彩色电子纸在成本允许的情况下更好);电子纸刷新电路采用HX8705-B控制芯片；背光导光板选择尺寸与电子纸大小一致，可选用PMMA材质，透光率93%，厚度2.5mm的侧发光导光板。
[0037]如图3所示，基于电子纸的无源标签系统(简称系统)包括:后台控制系统、人机交互屏、无线中继器、WIFI路由器、货架、无源电子纸无源标签、智能设备终端。
[0038]上述系统实施例中的后台控制系统，可由一台微型主机组成。微型主机采用X86硬件架构，软件系统采用Web应用服务实现，如J2EE架构系统。Web应用服务可分三层进行建设，最底层为实体映射层，负责与数据库进行表单和实体的一一对应。中间层为控制层，负责逻辑运算处理以及与其他各个功能模块之间的数据交互。最上层为人机交互层，负责将需要展示的信息进行页面显示，并获取管理员的操作指令。
[0039]上述实施例中的后台控制系统与人机交互屏通过视频传输线如VGA、DVI或HDMI进行连接，通过USB、PS/2等传输线接受人机交互屏的操作指令。
[0040]上述实施例中的人机交互屏可以采用一般的微机显示屏+键鼠方式，也可以采用带触摸的红外感知、电容感知、电阻感知屏实现人机交互功能。
[0041]上述实施例中的人机交互屏通过HTML浏览器可以登录后台控制系统，可查看和操作的功能页面有:查看库房物资编码、仓位编码、物资仓位存放情况(根据仓位查物资内容、根据物资查存放仓位)、物资进出库流水数据、物资保质期与过保提醒、环境与告警监测数据、系统授权人员信息数据等，设置后台控制系统与库房物资管理系统之间的同步内容、无源电子纸无源标签数据同步周期、环境监测数据采集周期、异常数据报警阈值、人员系统权限调整、仓位定位提醒需求等。
[0042]如图4所示，所述后台控制系统包括运算处理器、软件模块、系统接口、数据库、人机界面及设备通讯接口 ；运算处理器作为后台控制系统的核心计算中心，负责对后台逻辑的运算处理；系统接口主要功能是提供符合标准协议的数据格式包，实现后台控制系统对其他软件系统进行数据交互；数据库是整个后台控制系统的数据集中管理中心，所有的临时运算数据、物资存储数据、环境监测数据、人员信息数据、进出库流水数据等，都在数据库进行存放；软件模块依托数据库和运算处理器进行运行；人机界面是后台控制系统与管理员进行交互的功能页面，管理员可以在此界面查看物资存储数据、环境监测数据、人员信息数据、进出库流水数据等，也可以设置无源电子纸无源标签系统的数据同步周期、环境监测周期、异常数据报警阈值、人员系统权限、仓位定位提醒需求等；设备通讯接口为控制系统与电子纸无源标签之间的数据传输接口，负责将控制系统需要与标签交互的数据发送给ZigBee无线中继器，由中继器再转发给电子纸无源标签；需要与移动终端交互的数据发送给Wifi路由器，由路由器再转发给移动终端。
[0043]上述所述的运算处理器，主要实现3个部分的运算:仓位定位运算、环境监测运算、数据同步运算。其中仓位定位运算是根据输入的物资类别和出入库申请数据进行匹配，计算出仓位编码数据，并确定出对应的电子纸无源标签，触发标签更新数据和触发提醒与确认功能；其中，环境监测运算是根据电子标签采集输入的温度、湿度、光照强度的环境参数，定期计算区域平均值、移动平均数、描绘变化曲线、判断异常并给出报警信息；其中，数据同步运算根据输入的外部系统(库房物资管理系统)对物资存储的变化、出入库需求、盘库需求等信息，对应触发电子纸无源标签更改显示信息；同步环境监测信息，实现后台系统与标签信息一致；同步提醒与确认功能，及时点亮对应标签的声光提醒功能，及时将确认按钮的按下信息回馈给控制系统。
[0044]人机交互屏由一台微机显示终端组成，主要与控制系统人机界面功能连接；将人机界面发布在微机显示屏上，由管理员在该终端进行页面操作；主要操作的功能页面包含:查看物资存储数据、环境监测数据、人员信息数据、进出库流水数据等，设置无源电子纸无源标签系统的数据同步周期、环境监测周期、异常数据报警阈值、人员系统权限、仓位定位提醒需求等。
[0045]无线中继器是后台控制系统与电子标签群通讯的桥梁；无线中继器与后台控制系统进行有线连接，与电子纸无源标签进行无线连接。无线连接采用ZigBee协议，因此只需要与电子标签中任意一个标签实现稳定连接，即可完成对整个库房标签群的连接。
[0046]WIFI路由器是后台控制系统与智能设备终端通讯的桥梁；WIFI路由器与后台控制系统进行有线连接，与智能设备终端进行无线连接。无线连接采用IEEE802.11协议，只要Wifi覆盖整个库房，即可支持智能设备终端与后台控制系统之间的数据交互。
[0047]货架是库房固定物资，也是电子纸无源标签使用依附物。货架在库房中分区域、分功能进行排放，每个货架有多层，每层有多个仓位组成。
[0048]无源电子纸无源标签，为本文所述的基于电子纸的无源标签。安装在货架的每个仓位前端醒目位置。
[0049]智能设备终端，为独立运行的便携式设备，一般为带扫码读头和NFC读头的工业平板、工业手持机、手机或带显示屏幕的穿戴设备。设备一般安装有WinCE、Android、1S操作系统，支持Wifi与其他系统进行数据通信。智能设备终端通过扫码读头读取电子纸无源标签上的二维码、通过NFC读头读取电子标签的NFC编码，实现对当前电子标签的身份识另Ij。通过向后台控制系统发送标签身份ID，获取标签更多信息，实现在智能设备终端进行标签信息更新操作。
[0050]如图5所示，上述实施例中的无线中继器，通过Ethernet与后台控制系统进行连接，连接端子可为RJ45水晶头。无线中继器最底层为数据接口，将接到的数据包进行格式化存储。第二层为协议转换层，对数据包进行拆包分析，获取包要发往的电子纸无源标签，并分析路由，建立路由表。第三层为无线封包层，根据ZigBee协议规定要求，将数据包中的目的电子标签地址、路由表、有用数据依次进行封包处理。最上层为高频天线层，负责将ZigBee协议包通过无线载波方式传播出去，直到有电子纸无源标签反馈接受确认。
[0051]上述实施例中的Wifi路由器为常规数据包转发路由器，如支持IEEE802.11B/G协议和300Mbps速率的TL-WR842N路由器，通过Ethernet与后台控制系统进行连接，获取数据包后，通过Wifi直接转发给智能终端。反之亦然。
[0052]上述实时例中的智能终端可选择工业平板电脑、工业手持移动终端、手机或带显示屏幕的穿戴设备，如霍尼韦尔Dolphin?? 9700。智能终端采用WinCE、Android、1S等操作系统，通过HTML浏览器可以接入后台控制系统中，可利用智能终端中的编码读头或者摄像头，扫描电子纸无源标签上的二维码，或者利用NFC读头接触式读取电子标签内的NFC编码，实现查询或修改该标签仓位对应的信息。
[0053]如图6所示，系统实施例中，数据更新流程为:1)根据业务的更新，库房物资管理系统内部数据进行更新。2)后台控制系统与库房物资管理系统进行同步。3)后台控制系统发现库房物资管理系统中设定的关注信息有变更，立刻同步到数据库中。4)判断是否需要变更电子纸标签上的显示内容，若否，5)结束流程，若是，6)通过计算找出需要变更的电子纸标签对应ID。7)将ID和变更信息封装为更新数据包。8)后台控制系统将唤醒帧和更新数据包通过TCP/IP协议采用有线传输的方式发送给无线中继器。9)无线中继器接收到唤醒帧和更新数据包后，计算传输路径，发送唤醒帧。10)需要进行接力传输的电子标签被唤醒，做好接收和转发准备。11)无线中继器发送更新