本发明涉及产品包装技术领域，尤其涉及一种具备nfc芯片的包装盒及其控制方法。
背景技术：
智能包装技术，是一种集合了多元知识领域的新兴技术分支。它是在普通的包装盒中加入了机械、电气、电子和化学等领域的技术，使其不仅具有传统的产品包装功能，还能根据所包装产品的特性和/或用户的需要使其兼备一些特殊的功能，例如防伪功能。nfc(nearfieldcommunication，近场通信)芯片的加入使得包装盒对用户更加友好，使得人机交互更为便捷，也促使智能包装逐渐应用于物联网领域。
但是，目前市场上具备nfc芯片的包装盒大多功能比较单一，只能实现产品的防伪功能，应用范围有限。但是，用户在购买商品之前，除了需要知晓商品的真伪，还需要在不拆除包装盒的情况下，了解包装盒内产品的质量，以避免购买到过期变质产品。特别是对于食品领域，现在人们一般依靠看包装盒上的保质期来判断盒内产品是否过期，但是，由于保存方式的不当，也有可能造成保质期内的食品出现变质而不能食用。仅仅依靠包装盒上的产品参数来判断所述包装盒内的食品质量过于片面，有时甚至会因用户对包装盒内产品的质量判断错误，误食变质食品而对身体健康造成危害。
因此，如何在不拆除包装盒的情况下准确的了解包装盒内产品的质量情况，是目前亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明提供一种具备nfc芯片的包装盒及其控制方法，用以解决现有技术无法在不拆除包装盒的情况下准确了解包装盒内产品质量的问题，提高用户的使用体验。
为了解决上述问题，本发明提供了一种具备nfc芯片的包装盒，包括一密封的盒体，还包括：衬底，粘附于所述盒体的内表面；传感模块，安装于所述衬底中，包括气体传感器和湿度传感器，所述气体传感器用于检测所述盒体内部的气体浓度并传输至nfc芯片，所述湿度传感器用于检测所述盒体内部的湿度并传输至所述nfc芯片；nfc芯片，安装于所述衬底中，且连接所述传感模块；所述nfc芯片包括一用于检测所述盒体内部的温度的检测模块，且所述检测模块通过一正温度系数的温敏电阻及其对应的第一权重、和一负温度系数的温敏电阻及其对应的第二权重计算得到所述盒体内部的温度。
优选的，所述nfc芯片还包括控制模块和存储模块；所述控制模块，连接所述存储模块、所述传感模块和所述检测模块，用于将接收到的气体浓度信息、湿度信息和温度信息传输至所述存储模块进行存储。
优选的，还包括包覆于所述盒体外表面的防伪标签；所述nfc芯片，连接所述防伪标签，用于获取所述防伪标签当前防伪信息并传输至所述存储模块进行存储，且所述存储模块中还存储有所述防伪标签的初始防伪信息。
优选的，还包括一位于所述盒体上的条状撕口，所述条状撕口用于拆开所述盒体，且所述防伪标签包覆所述条状撕口。
优选的，所述nfc芯片还包括射频模块；所述射频模块，连接所述控制模块，用于将所述存储模块中存储的信息传输至一移动终端。
优选的，所述气体传感器、所述湿度传感器和所述防伪标签均包括由可变电阻与定值电阻构成的串联分压式电路。
优选的，还包括安装于所述衬底中的柔性电池；所述柔性电池，连接所述nfc芯片，用于为所述nfc芯片供电。
优选的，还包括柔性开关；所述柔性开关的第一端连接所述nfc芯片、第二端连接所述柔性电池、控制端从所述盒体内部延伸至所述盒体外部，用于控制所述柔性电池与所述nfc芯片是否导通。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种具备nfc芯片的包装盒的控制方法，包括如上任一项所述的具备nfc芯片的包装盒，包括如下步骤：所述nfc芯片接收一移动终端发出的获取所述盒体内部参数的指令；所述nfc芯片控制所述传感模块获取所述盒体内部的气体浓度信息和相对湿度信息并传输至所述移动终端，并控制所述检测模块获取盒体内部的温度信息并传输至所述移动终端。
优选的，所述nfc芯片控制所述检测模块获取所述盒体内部的温度信息的具体步骤包括：
提供一正温度系数的温敏电阻和一负温度系数的温敏电阻，所述正温度系数的温敏电阻和所述负温度系数的温敏电阻均用于检测所述盒体内部的温度；
对所述nfc芯片中直接存储的与所述正温度系数的温敏电阻对应的多个标准第一温度数据和与其一一对应的多个所述盒体内部的温度值进行线性回归处理，得到第一直线；并对所述nfc芯片中直接存储的与所述负温度系数的温敏电阻对应的多个标准第二温度数据和与其一一对应的多个所述盒体内部的温度值进行线性回归处理，得到第二直线；
以所述第一直线与所述第二直线的交点作为基准点；
获取所述nfc芯片中直接存储的与所述正温度系数的温敏电阻对应的当前第一温度数据、以及与所述负温度系数的温敏电阻对应的当前第二温度数据；
将所述当前第一温度数据代入所述第一直线得到第一坐标点、并将所述当前第二温度数据代入所述第二直线得到第二坐标点；
连接所述基准点与所述第一坐标点得到第三直线、并连接所述基准点与所述第二坐标点得到第四直线；
根据所述第一直线与所述第三直线、所述第二直线与所述第四直线之间的差异得到与所述正温度系数的温敏电阻对应的第一权重、以及与所述负温度系数的温敏电阻对应的第二权重；
以根据所述第一权重、所述第二权重、所述第一坐标点、所述第二坐标点计算得到温度作为所述盒体内部的温度。
本发明提供的具备nfc芯片的包装盒及其控制方法，通过在nfc芯片中集成用于检测盒体内部温度的检测模块，并设置与所述nfc芯片连接的传感模块来检测所述盒体内部的气体浓度和湿度，实现了对所述盒体内部多种参数的实时检测，用于通过多种参数的综合分析即可判断所述盒体内部产品的质量，解决了在不拆除包装盒的情况下准确了解包装盒内产品质量的问题，避免用户买到劣质或者变质的产品，提高了用户的使用体验。
附图说明
附图1是本发明具体实施方式中具备nfc芯片的包装盒第一角度的结构示意图；
附图2是本发明具体实施方式中具备nfc芯片的包装盒第二角度的结构示意图；
附图3是本发明具体实施方式中具备nfc芯片的包装盒的结构框图；
附图4是本发明具体实施方式中具备nfc芯片的包装盒与柔性电池连接的结构示意图；
附图5是本发明具体实施方式中具备nfc芯片的包装盒中传感模块、防伪标签与nfc芯片连接的结构示意图；
附图6是本发明具体实施方式中具备nfc芯片的包装盒的控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的具备nfc芯片的包装盒及其控制方法的具体实施方式做详细说明。
本具体实施方式提供了一种具备nfc芯片的包装盒，附图1是本发明具体实施方式中具备nfc芯片的包装盒第一角度的结构示意图，附图2是本发明具体实施方式中具备nfc芯片的包装盒第二角度的结构示意图，附图3是本发明具体实施方式中具备nfc芯片的包装盒的结构框图。
如图1-3所示，本具体实施方式提供的具备nfc芯片的包装盒，包括一密封的盒体11、衬底12、传感模块13和nfc芯片14。其中，所述盒体11构成一容纳腔体，用于容纳产品，例如食品等。所述盒体11的具体形状，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置，可以是但不限于任意多面体或者球体。由于食品的变质、腐化会引起周围环境中多种参数的改变，例如某些敏感气体浓度的改变等，本具体实施方式中的盒体11优选为用于包装食品的盒体。
为了实现在不拆除包装盒的情况下准确了解盒内产品的质量，本具体实施方式提供的具备nfc芯片的包装盒还包括：衬底12，粘附于所述盒体11的内表面；传感模块13，安装于所述衬底12中，包括气体传感器131和湿度传感器132，所述气体传感器131用于检测所述盒体11内部的气体浓度并传输至nfc芯片14，所述湿度传感器132用于检测所述盒体11内部的湿度并传输至所述nfc芯片14；nfc芯片14，安装于所述衬底12中，且连接所述传感模块13；所述nfc芯片14包括一用于检测所述盒体11内部的温度的检测模块142，且所述检测模块142通过一正温度系数的温敏电阻及其对应的第一权重、和一负温度系数的温敏电阻及其对应的第二权重计算得到所述盒体11内部的温度。即在本具体实施方式中，连接于所述衬底12上的所述传感模块13和所述nfc芯片均位于所述盒体11的内部，以便于对所述盒体11内部的各项参数进行测量。且通过正温度系数的温敏电阻与负温度系数的温敏电阻相配合来实现对所述盒体11内部温度的校准以及检测，提高了温度检测的准确性和可靠性。其中，所述气体传感器131和所述湿度传感器132的具体型号，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如根据所述盒体11内部存储的产品的性质进行选择，本具体实施方式对此不作限定。所述nfc芯片14优选为具备硅基基底。为了将所述衬底12紧密的粘附于所述盒体11的内表面，且使得所述衬底12能够承受一定程度的弯曲，优选的，所述衬底12为柔性衬底，例如pcb(printedcircuitboard，印刷电路板)柔性衬底。
优选的，所述nfc芯片14还包括控制模块141和存储模块143；所述控制模块141，连接所述存储模块143、所述传感模块13和所述检测模块142，用于将接收到的气体浓度信息、湿度信息和温度信息传输至所述存储模块143进行存储。以便于用户在后续查看所述盒体11内部的气体浓度信息、湿度信息和温度信息，以及根据上述的参数信息对盒体11内部的产品质量进行分析。
如图3所示，本具体实施方式中的所述nfc芯片14还包括电源单元146和时钟单元147；所述电源单元146用于为所述nfc芯片14中的各电子元件提供电能；所述时钟单元147作为所述nfc芯片14的系统时钟。
优选的，本具体实施方式提供的具备nfc芯片的包装盒还包括包覆于所述盒体11外表面的防伪标签15；所述nfc芯片14，连接所述防伪标签15，用于获取所述防伪标签15当前防伪信息并传输至所述存储模块143进行存储，且所述存储模块143中还存储有所述防伪标签15的初始防伪信息。这样，用户通过比较所述防伪标签15当前的防伪信息与所述存储模块143中存储的的初始防伪信息是否匹配，即可判断所述盒体11内部产品的真伪以及所述防伪标签15是否被破坏。更优选的，本具体实施方式提供的具备nfc芯片的包装盒还包括一位于所述盒体11上的条状撕口16，所述条状撕口16用于拆开所述盒体11，且所述防伪标签15包覆所述条状撕口16。这样，当所述盒体11一旦被拆开，所述防伪标签15即会被破会，从而进一步提高了防伪效果。其中，所述防伪标签15的具体形式本领域技术人员可以根据实际需要进行设置，例如柔性印刷加密电路。
具体来说，所述nfc芯片14还包括一信号采集模块145，所述信号采集模块145包括模数转换电路单元和用于与所述传感模块13、所述防伪标签15连接的接口单元。所述接口单元接收所述传感模块13和所述防伪标签15传输的信息，并通过所述模数转换电路单元对所述信息进行处理后传输至所述存储模块143进行存储。通过在所述nfc芯片14中集成所述信号采集模块145，能够提供所述防伪标签15、所述气体传感器131和所述湿度传感器132与所述nfc芯片14直接连接的接口，简化了具备nfc芯片的包装盒中整体的电路结构，使得具备nfc芯片的包装盒整体结构趋于简化。
为了便于用户直观、准确、及时的了解所述盒体11内部的各项参数信息，优选的，所述nfc芯片14还包括射频模块144；所述射频模块144，连接所述控制模块141，用于将所述存储模块143中存储的信息传输至一移动终端31。其中，所述移动终端31可以是但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等。所述移动终端31优选为支持全功能nfc通信的移动终端。所谓支持全功能nfc通信是指支持nfc读卡、写卡、卡模拟和p2p模式。具体来说，所述射频模块144包括nfc模拟前端单元和指令解析单元；所述nfc模拟前端单元用于接收所述移动终端31发出的数据指令以及向所述移动终端31发送数据；所述指令解析单元用于将从所述移动终端31接收到的数据指令解析成相应的集成电路信号并传输至所述nfc芯片14的所述控制模块141，例如所述移动终端31发出的十六进制指令“2a1b”就会被解析成“读取存储”的操作。
附图5是本发明具体实施方式中具备nfc芯片的包装盒中传感模块、防伪标签与nfc芯片连接的结构示意图。所述气体传感器131和所述湿度传感器132均可以是但不限于电阻型传感器，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。为了实现对所述盒体11内部各参数的准确检测，优选的，所述气体传感器131、所述湿度传感器132和所述防伪标签15均包括由可变电阻与定值电阻构成的串联分压式电路。
具体来说，如图5所示，所述防伪标签15包括由第一可变电阻r1和第一定值电阻r2构成的串联分压式电路，在所述第一可变电阻r1和所述第一定值电阻r2的串联分压处用导线引出接口与所述nfc芯片14中的信号采集模块145相连接，即将所述串联分压处的电压vout_1传输至所述信号采集模块145。举例来说：如果所述第一可变电阻r1初始阻值与所述第一定值电阻r2的阻值比为r1：r2＝4:1，则vout_1＝r2/(r1+r2)＝1/5*vcc，转换为二进制编码即为00110011；如果r1：r2＝1:4，则vout_1＝r2/(r1+r2)＝4/5*vcc，转换为二进制编码即为11001100。在包装盒内的产品出售前，该二进制编码被设置为初始防伪信息存储于所述存储模块143中，当用户通过所述nfc芯片14读取到的当前防伪信息(即当前二进制编码)与所述存储模块143中存储的初始防伪信息不一致时，则可以确认所述防伪标签15被破坏。
类似的，所述气体传感器131包括由第二可变电阻r3和第二定值电阻r4构成的串联分压式电路，其中，所述第二可变电阻r3为对气体浓度敏感的电阻，r4为不受气体浓度影响的定值电阻；在所述第二可变电阻r3和所述第二定值电阻r4的串联分压处用导线引出接口与所述nfc芯片14中的所述信号采集模块145相连接，即将所述串联分压处的电压vout_2传输至所述信号采集模块145。举例来说：在包装盒内的产品出售前，所述第二可变电阻r3初始阻值和所述第二定值电阻r4的阻值比为r3：r4＝1:1，则vout_2＝r4/(r3+r4)＝1/2*vcc，转换为二进制编码即为01111111，该二进制编码也会被存储于所述存储模块143中；当产品在所述盒体11内部存放一段时间后，所述盒体11内部的产品会释放出敏感气体，从而使得所述盒体11内部敏感气体的浓度增大，相应的所述第二可变电阻r3的阻值会改变，最终导致的vout_2改变，则与所述气体传感器131对应的二进制编码也会相应改变。一般来说，所述气体传感器131的上述二进制编码与所述盒体11内部的敏感气体的浓度呈现一一对应的关系，该种对应关系可以通过线性拟合的方式予以确认。用户通过移动终端31获取所述nfc芯片14中的存储模块143中存储的当前所述气体传感器131的二进制编码信息，并转换为敏感气体的气体浓度信息后于所述移动终端31的显示屏显示。所述湿度传感器132包括由第三可变电阻r5和第三定值电阻r6构成的串联分压式电路，其中，所述第三可变电阻r5为对湿度敏感的电阻，所述第三定值电阻r6为对湿度不敏感的定值电阻；在所述第三可变电阻r5和所述第三定值电阻r6的串联分压处用导线引出接口与所述nfc芯片14中的所述信号采集模块145相连接，即将所述串联分压处的电压vout_3传输至所述信号采集模块145。其具体的检测方式与所述气体传感器131类似，在此不再赘述。
附图4是本发明具体实施方式中具备nfc芯片的包装盒与柔性电池连接的结构示意图。优选的，如图4所示，本具体实施方式提供的具备nfc芯片的包装盒还包括安装于所述衬底12中的柔性电池41；所述柔性电池41，连接所述nfc芯片14，用于为所述nfc芯片14供电。采用柔性电池41为所述nfc芯片14供电，由于电池具有柔性，使得电池可以与所述盒体11的内表面更加贴合，且不受所述盒体11的形状限制。所述柔性电池41可以是但不限于柔性印刷薄膜电池。具体来说，所述衬底12中设置有与所述nfc芯片14连接的第一接口45、以及与所述传感模块13和所述防伪标签15连接的第二接口44，导电线路43用于实现所述第一接口45与所述第二接口44之间的电连接。
优选的，如图4所示，本具体实施方式提供的具备nfc芯片的包装盒还包括柔性开关42；所述柔性开关42的第一端连接所述nfc芯片14、第二端连接所述柔性电池41、控制端从所述盒体11内部延伸至所述盒体11外部，用于控制所述柔性电池41与所述nfc芯片14是否导通。通过设置柔性开关41，可以使得用户在需要对所述盒体11内部的各项参数进行检测时，才导通所述柔性电池41与所述nfc芯片14，避免了因所述柔性电池41不间断为所述nfc芯片14供电而导致的能源浪费。
不仅如此，本具体实施方式还提供了一种具备nfc芯片的包装盒的控制方法，附图6是本发明具体实施方式中具备nfc芯片的包装盒的控制方法流程图。如图6所示，本具体实施方式提供的具备nfc芯片的包装盒的控制方法，包括如上任一项所述的具备nfc芯片的包装盒，还包括如下步骤：
步骤s61，所述nfc芯14接收一移动终端31发出的获取所述盒体11内部参数的指令；
步骤s62，所述nfc芯片14控制所述传感模块13获取所述盒体11内部的气体浓度信息和相对湿度信息并传输至所述移动终端31，并控制所述检测模块142获取盒体11内部的温度信息并传输至所述移动终端31。
举例来说，当用户需要获取所述盒体11内部的多种参数、以实现对所述盒体11内部产品的质量进行检测时，通过所述移动终端31向所述nfc芯片14发送获取参数的指令；所述nfc芯片14通过所述射频模块144接收所述指令、并根据接收到的指令控制集成于所述nfc芯片14上的检测模块142、以及与所述nfc芯片14连接的传感模块13开始对所述盒体11内部多种参数的采集；在完成多种参数的采集后，所述nfc芯片3再将采集到的多种参数存储于所述存储模块143中并通过所述射频模块144传输至所述移动终端31。所述移动终端31可以在其显示界面直接以文字或图表的形式显示所述nfc芯片14传输的各种参数，也可以将所述nfc芯片14传输的各种参数进行分析、处理之后再于所述移动给终端31的显示界面显示。
为了实现对不同种类数据的存储，以提高数据存储以及后续调用数据的效率，优选的，所述存储模块143中包括参数存储单元、防伪信息存储单元和用户自定义存储单元；所述参数存储单元用于分别存储所述气体传感器131、所述湿度传感器132和所述检测模块142的初始参数信息以及当前检测到的参数信息，例如所述气体传感器131的初始二进制编码信息以及当前检测到的二进制编码信息；所述防伪信息存储单元用于存储所述防伪标签15的初始防伪信息和当前防伪信息；所述用户自定义存储单元，用于用户根据自己的需要进行信息的存储，例如存储所述盒体11内部的产品名称、制造商名称、生产日期、产品序列号等信息，以提高所述存储模块143的使用灵活性。
为了实现对所述盒体11内部温度信息的准确测量，优选的，所述nfc芯片14控制所述检测模块142获取所述盒体11内部的温度信息的具体步骤包括：
(s62-1)提供一正温度系数的温敏电阻和一负温度系数的温敏电阻，所述正温度系数的温敏电阻和所述负温度系数的温敏电阻均用于检测所述盒体内部的温度；
(s62-2)对所述nfc芯片中直接存储的与所述正温度系数的温敏电阻对应的多个标准第一温度数据以及与多个标准第一温度数据一一对应的多个所述盒体内部的温度值进行线性回归处理，得到第一直线；并对所述nfc芯片中直接存储的与所述负温度系数的温敏电阻对应的多个标准第二温度数据以及与多个标准第二温度数据一一对应的多个所述盒体内部的温度值进行线性回归处理，得到第二直线；
(s62-3)以所述第一直线与所述第二直线的交点作为基准点；
(s62-4)获取所述nfc芯片中直接存储的与所述正温度系数的温敏电阻对应的当前第一温度数据、以及与所述负温度系数的温敏电阻对应的当前第二温度数据；
(s62-5)将所述当前第一温度数据代入所述第一直线得到第一坐标点、并将所述当前第二温度数据代入所述第二直线得到第二坐标点；
(s62-6)连接所述基准点与所述第一坐标点得到第三直线、并连接所述基准点与所述第二坐标点得到第四直线；
(s62-7)根据所述第一直线与所述第三直线、所述第二直线与所述第四直线之间的差异得到与所述正温度系数的温敏电阻对应的第一权重、以及与所述负温度系数的温敏电阻对应的第二权重；
(s62-8)以根据所述第一权重、所述第二权重、所述第一坐标点、所述第二坐标点计算得到温度作为所述盒体内部的温度。
具体来说，温敏电阻的阻值r与温度t呈线性相关，而且，本领域技术人员根据其掌握的普通技术知识可以知晓，所述nfc芯片中的存储模块(例如eeprom(electricallyerasableprogrammablereadonlymemory，)电可擦可编程只读存储器)内部直接存储的温度数据(包括与正温度系数的温敏电阻对应的温度数据sensor_m(以下简称m)和与负温度系数的温敏电阻对应的温度数据sensor_p(以下简称p))的倒数与温度t呈线性关系，即1/m∝t、1/p∝t，其中，所述温度数据与频率相关。基于上述原理，对多个m-t数据和多个p-t数据进行线性回归(一次函数)处理后，分别得到如下所示的两条直线：
lm：y＝km·x+bm
lp：y＝kp·x+bp
式中，x表示温度t；y表示所述nfc芯片内部直接读取的与温敏电阻相关的温度数据(即与正温度系数的温敏电阻对应的温度数据m和与负温度系数的温敏电阻对应的温度数据p)；lm表示与正温度系数的温敏电阻对应的直线，lp表示与负温度系数的温敏电阻对应的直线；k表示直线的斜率；b表示直线与y轴的截距。由于km与kp符号相反，因此，lm、lp这两条直线必然存在一个交点o(x0,y0)，此交点即为基准点。之后，采用如下流程进行所述盒体内部温度的计算：
(1)所述nfc芯片14控制所述检测模块142开启温度检测采样后，会在所述nfc芯片内对应的存储位置得到一组(ym,yp)的数据；
(2)yp将代入直线方程lp计算得到xp；
(3)(xp,yp)将与o(x0,y0)连线得到的直线l1的斜率记为k1；
(4)k1与kp的偏差记为
(5)重复上述步骤(2)-(3)，计算得到直线l2以及与其对应的斜率k2，并重复上述步骤(4)计算得到k2与km的的偏差μm；
(6)计算得到与正温度系数的温敏电阻对应的第一权重
(7)最终计算得到所述盒体内部的温度t＝wp·xp+wm·xm。
本具体实施方式提供的具备nfc芯片的包装盒及其控制方法，通过在nfc芯片中集成用于检测盒体内部温度的检测模块，并设置与所述nfc芯片连接的传感模块来检测所述盒体内部的气体浓度和湿度，实现了对所述盒体内部多种参数的实时检测，用于通过多种参数的综合分析即可判断所述盒体内部产品的质量，解决了在不拆除包装盒的情况下准确了解包装盒内产品质量的问题，避免用户买到劣质或者变质的产品，提高了用户的使用体验。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。