一种标签识别方法及设备与流程

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种标签识别方法及设备。

背景技术：

当前通用的标签识别系统大多使用光或者电磁波作为媒介，例如无线射频识别(radiofrequencyidentification，rfid)标签。对于这种标签，一般来说需要将标签放置在电磁波或光可到达的被测物体的表面才能有效识别，如果被测物体位于电磁屏蔽环境中，则无法进行标签识别，也就无法通过标签识别的方式来读取被测物体内部的数据。

可见，目前的标签识别方式对于环境要求较高，局限性较大。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种标签识别方法及设备，用于在更多环境下进行标签识别。

第一方面，提供一种标签识别方法，包括：

标签读写器将控制指令调制到第一超声波信号上，并将所述第一超声波信号发送给标签；其中，所述标签设置在被测物体内部或表面，所述标签读写器和所述标签通过超声波方式进行通信；

所述标签读写器接收所述标签发送的第二超声波信号；

所述标签读写器从所述第二超声波信号中解调得到针对所述控制指令的应答信息。

可选的，所述方法还包括：

所述标签读写器向所述标签发送第三超声波信号；所述第三超声波信号用于向所述标签传输能量。

可选的，在所述标签读写器从所述第二超声波信号中解调得到针对所述控制指令的应答信息之后，还包括：

所述标签读写器停止向所述标签发送所述第三超声波信号。

第二方面，提供一种标签识别方法，包括：

标签接收标签读写器发送的第一超声波信号；其中，所述标签读写器和所述标签通过超声波方式进行通信；

所述标签从所述第一超声波信号中解调得到控制指令；

所述标签执行所述控制指令，得到应答信息；

所述标签将所述应答信息调制到第二超声波信号上，并将所述第二超声波信号发送给所述标签读写器。

可选的，所述标签执行所述控制指令，得到应答信息，包括：

所述标签执行所述控制指令，对所述被测物体进行探测，得到所述应答信息。

可选的，所述方法还包括：

所述标签接收所述标签读写器发送的第三超声波信号；所述第三超声波信号用于向所述标签传输能量；

所述标签存储通过所述第三超声波信号获取的能量。

第三方面，提供一种标签读写器，包括：

发送模块，用于将控制指令调制到第一超声波信号上，并将所述第一超声波信号发送给标签；其中，所述标签设置在被测物体内部或表面，所述标签读写器和所述标签通过超声波方式进行通信；

接收模块，用于接收所述标签发送的第二超声波信号；

获取模块，用于从所述第二超声波信号中解调得到针对所述控制指令的应答信息。

可选的，所述发送模块还用于：

向所述标签发送第三超声波信号；所述第三超声波信号用于向所述标签传输能量。

可选的，所述发送模块还用于：

在所述获取模块从所述第二超声波信号中解调得到针对所述控制指令的应答信息之后，停止向所述标签发送所述第三超声波信号。

第四方面，提供一种标签，包括：

接收模块，用于接收标签读写器发送的第一超声波信号；其中，所述标签读写器和所述标签通过超声波方式进行通信；

获取模块，用于从所述第一超声波信号中解调得到控制指令；

执行模块，用于执行所述控制指令，得到应答信息；

发送模块，用于将所述应答信息调制到第二超声波信号上，并将所述第二超声波信号发送给所述标签读写器。

可选的，所述执行模块用于：

执行所述控制指令，对所述被测物体进行探测，得到所述应答信息。

可选的，所述标签还包括存储模块；

所述接收模块还用于：接收所述标签读写器发送的第三超声波信号；所述第三超声波信号用于向所述标签传输能量；

所述存储模块用于：存储通过所述第三超声波信号获取的能量。

第五方面，提供一种数据读写系统，包括标签读写器以及标签；其中，

所述标签读写器，用于将控制指令调制到第一超声波信号上，并将所述第一超声波信号发送给所述标签，以及，接收所述标签发送的承载应答信息的第二超声波信号；其中，所述标签设置在被测物体内部或表面，所述标签读写器和所述标签通过超声波方式进行通信；

标签，用于接收所述第一超声波信号，通过执行所述控制指令得到所述应答信息，并通过所述第二超声波信号将所述应答信息发送给所述标签读写器。

第六方面，提供一种计算机存储介质，用于储存为上述标签读写器所用的计算机软件指令，其包含用于执行第一方面或第一方面中的任一种可选的实现方式中为标签读写器所设计的程序。

第七方面，提供一种计算机存储介质，用于储存为上述标签所用的计算机软件指令，其包含用于执行第二方面或第二方面中的任一种可选的实现方式中为标签所设计的程序。

本发明实施例提供的标签读写器和标签是通过超声波进行通信的，那么即使被测物体处于电磁屏蔽环境中，利用超声波作为媒介，依然能够穿透电磁屏蔽的屏障，从而正常进行标签识别，有效获得被测物体的相关数据，减小了环境带来的限制，可以使得更多的被测物体通过标签识别的方式得到检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍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为本发明实施例的一种应用场景示意图；

图2为本发明实施例提供的标签识别方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的标签读写器的一种结构示意图；

图4a-图4b为本发明实施例提供的标签的一种结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

以下，对本发明中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。

1)标签是一种数据载体，可以设置在被测物体的内部，或者贴附在被测物体的表面，能起到标识识别、物品跟踪、或信息采集等作用。

2)读写器，也称为标签读写器，可以阅读标签中的数据，有些读写器还可以在标签中擦写数据。标签读写器的应用非常广泛，主要应用于身份识别、货物识别、安全认证或数据收录等方面。

其中，本发明实施例所提供的标签和标签读写器之间通过超声波进行通信。

3)本发明实施例中的术语“系统”和“网络”可被互换使用。“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

首先介绍本发明实施例所提供的设备，将结合本发明实施例的应用场景一起进行介绍。

请参见图1，为本发明实施例的一种应用场景。图1中包括标签读写器101和标签102。另外为了示意更为清楚，图1中还包括被测物体103。其中，标签102可以设置在被测物体103的内部，或者可以贴附在被测物体103的表面，图1以将标签102设置在被测物体103的内部为例。另外，图1中被测物体103是一个封闭的物体，在实际应用中，被测物体103也可以是未封闭的物体。简单来说，本发明实施例所提供的标签读写器101和标签102，不仅可以应用于现有技术中的rfid标签等无法应用的场景，在rfid标签能够应用的场景，同样可以应用本发明实施例所提供的标签读写器101和标签102，应用范围十分广泛，对于环境的要求较低。

本发明实施例对于被测物体103不作限制，例如为普通物体，或者也可以是军工产品，例如导弹等。

本发明实施例中，因为被测物体103是封闭物体，因此被测物体103的侧壁就作为了传播超声波信号的媒介。因此从图1中可以看出，为了使得超声波信号的传播效果更好，将标签102固定在了被测物体103的侧壁的内表面，使标签102中的超声波换能器与被测物体103的侧壁的内表面紧密接触。在需要通过标签读写器101读取标签102时，将标签读写器101的超声波换能器与被测物体103的侧壁的外表面紧密接触，这里可以尽量使得标签读写器101与被测物体103的接触位置靠近标签102，例如使得标签读写器101所接触的侧壁与固定标签102的侧壁是同一侧壁，且尽量使得标签读写器101和标签102之间的距离短，以便使超声波信号的传导顺畅，并获得较为优质的信号质量。其中，标签读写器101和标签102中都可以设置超声波换能器，超声波换能器的功能是将输入的电功率转换成机械功率(即超声波)，再传递出去。

当然，图1所示只是一种情况，在实际应用中，若将标签102设置在被测物体103的外表面，则可以设置在外表面的任意位置，同样，若将标签102设置在被测物体103的内部，则也可以设置在内部的任意位置，不限于侧壁的内表面。在通过标签读写器101读取标签102时，也可以使得标签读写器101接触被测物体103的任意位置。

本发明实施例中，标签读写器101是一种使用超声波作为通信传输媒介和载体的信号发生与接收处理装置。标签102是一种使用超声波作为通信传输媒介和载体的标识和信息采集节点装置。其中，标签读写器101和标签102可以构成数据读写系统。

在可能的实施方式中，标签102可以是一种无源设备，即可以是无源标签，在标签102中无需设置电池等供电系统，不会因为标签102中的电池的寿命而影响到标签102的寿命，使得标签102的有效使用寿命与被测物体103相同，甚至大于被测物体103的寿命，真正实现了标签102的终身免维护。

下面结合说明书附图介绍本发明实施例提供的技术方案。

请参见图2，本发明一实施例提供一种以图1所示的应用场景为例的标签识别方法。

s21、标签读写器101向标签102发送第三超声波信号，该第三超声波信号用于向标签102传输能量。则标签102接收第三超声波信号，标签102通过第三超声波信号得到唤醒。需注意的是，在下文中，若无特别说明，则本发明实施例中所述的能量都是指超声波能量。

如果标签102是无源设备，那么标签102在没有与标签读写器101进行通信时可能是处于断电静默状态的，需要先将标签102唤醒(或称为激活)后才能正常进行通信。因此在标签读写器101与标签102正式通信之前，需要执行s21，由标签读写器101发送超声波能量来激活无源的标签102，该超声波能量即通过超声波信号传输，本发明实施例中将传输声波能量的超声波信号称为第三超声波信号。第三超声波信号可以沿被测物体103的物质传导至标签102。

其中，标签102包括储能单元，可以储存通过超声波信号接收的能量，标签102可以通过储能单元中储存的能量与标签读写器101进行通信。在储能单元中未储存能量，或者储能单元中储存的能量耗尽时，则标签102进入断电静默状态。可见，标签102能够工作的时长，与储能单元中储存的能量有关。如果储能单元的容量较大，能够储存较多的能量，则标签读写器101向标签102发送一次超声波能量可能就能够满足本次的通信过程，在这种情况下，标签读写器101在正式通信之前向标签102发送一次第三超声波信号即可。而如果储能单元的容量较小，能够储存的能量较少，那么标签读写器101除了在正式通信之前向标签102发送第三超声波信号用来唤醒标签102之外，在通信过程中可能还需要向标签102发送第三超声波信号来为标签102提供能量，当然如果在一次通信过程中要向标签102发送多次第三超声波信号，那么从第二次开始发送的第三超声波信号就只是向标签102提供能量，而不用于唤醒标签102，因为标签102已被唤醒。具体需发送多少次第三超声波信号，以及发送第三超声波信号的时机，与通信过程所持续的时长、标签102中的储能单元的容量、或标签读写器101一次能够传输的超声波能量等因素有关，本发明实施例不作限制。

当然，如果标签102为有源设备，那么标签102可以通过内置的电池等供电系统获取能量，也就无需执行s21。可见，s21是可选的步骤，为了与必选的步骤相区分，在图2中将表示s21的箭头画为虚线。

s22、标签读写器101将控制指令调制到第一超声波信号上，并将第一超声波信号发送给标签102，即第一超声波信号承载了控制信令。则标签102接收第一超声波信号。

标签读写器101需要标签102完成相应的功能，则标签读写器101需要向标签102发送控制指令，以指示标签102完成相应功能。因为标签读写器101和标签102之间通过超声波进行通信，因此标签读写器101将控制指令调制到超声波信号上发送给标签102，本发明实施例中将承载了控制指令的超声波信号称为第一超声波信号，则标签102接收第一超声波信号。

s23、标签102对第一超声波信号进行解调，得到控制指令。

s24、标签102执行控制指令，得到应答信息。

控制指令用于指示标签102完成相应的功能，本发明实施例对于控制指令所指示的功能不作限制，因此对于应答信息的内容及类型等也不作限制。

例如标签102中存储了相应的信息，控制指令可以用于读取标签102中存储的信息，那么标签102得到控制指令后，通过执行控制指令就可以读取标签102中存储的信息，并将读取的信息作为应答信息。

或者例如，标签102得到控制指令后，可以执行控制指令，对被测物体103进行探测，以将探测结果作为应答信息。标签102对被测物体103进行探测，可以是标签102直接进行探测，或者标签102可以通过设置在被测物体103中的传感器等其他设备来进行探测，即，标签102向设置在被测物体103中的传感器等其他设备发送探测指令，以指示设置在被测物体103中的传感器等其他设备对被测物体103进行探测，在探测完毕后，相应设备将探测结果发送给标签102，标签102根据接收的探测结果得到应答信息。

s25、标签102将应答信息调制到第二超声波信号上，并将第二超声波信号发送给标签读写器101。则标签读写器101接收第二超声波信号。

本发明实施例中，标签102可以具有直接发送超声波信号的能力，或者也可以不具有直接发送超声波信号的能力。如果标签102具有直接发送超声波信号的能力，那么标签102得到应答信息后，可以生成超声波信号，本发明实施例中将该超声波信号称为第二超声波信号，且标签102将应答信息调制到生成的第二超声波信号上发送给标签读写器101。而如果标签102不具有直接发送超声波信号的能力，那么标签102需要具有反射超声波信号的能力，也就是说，标签102接收第一超声波信号后，可以反射第一超声波信号，得到反射的超声波信号，本发明实施例中将该反射的超声波信号称为第二超声波信号，且标签102将应答信息调制到发射得到的第二超声波信号上发送给标签读写器101。可见，本发明实施例中的标签102具有多种工作方式，较为灵活。

s26、标签读写器101对第二超声波信号进行解调，得到针对控制指令的应答信息。

标签读写器101接收第二超声波信号后，对第二超声波信号进行解调等处理，得到应答信息，从而完成本次通信。

综上可知，本发明实施例提供的标签读写器101和标签102是通过超声波进行通信的，那么即使被测物体处于电磁屏蔽环境中，利用超声波作为媒介，依然能够穿透电磁屏蔽的屏障，从而正常进行标签识别，有效获得被测物体103的相关数据。减小了环境带来的限制，应用范围更加广泛。

并且，标签102可以设置为无源类型的设备，避免因为标签102中内置的电池等元件的寿命过短而影响标签102的使用寿命，减少了因寿命较快终止而更换标签102的几率。

对于一些电磁屏蔽场景，以及对于一些更换标签102不便的应用场景，例如被测物体103是导弹等军工设备，且标签102内置于被测物体103内部的这类场景，采用本发明实施例提供的方案将更有优势。

s27、标签读写器101停止向标签102发送第三超声波信号。

如果标签读写器101在通信过程中是持续在向标签102发送第三超声波信号，那么在标签读写器101接收第二超声波信号后，确定本次通信过程已经结束，标签读写器101可以停止向标签102发送第三超声波信号。

或者，为了更为稳妥，标签读写器101可以在对第二超声波信号解调得到应答信息后再停止向标签102发送第三超声波信号，这样标签读写器101可以先确定应答信息是否有误，若应答信息无误，则标签读写器101确定本次通信过程结束，停止向标签102发送第三超声波信号。而若应答信息有误，则标签读写器101可以重新向标签102发送携带控制指令的超声波信号，或者可以指示标签102重新发送应答信息，在接收到正确的应答信息后再停止向标签102发送第三超声波信号，以保证能够在通信过程结束之前接收到正确的应答信息。

如果标签102为有源设备，那么标签102可以通过内置的电池等供电系统获取能量，也就无需执行s27。可见，s27是可选的步骤，为了与必选的步骤相区分，在图2中将表示s27的方框画为虚线。

下面结合附图介绍本发明实施例所提供的设备。

请参见图3，本发明一实施例提供一种标签读写器，该标签读写器可以包括发送模块301、接收模块302和获取模块303。其中，发送模块301和接收模块302之间可以具有连接关系，图3以此为例，或者也可以不具有连接关系。

其中，发送模块301，用于将控制指令调制到第一超声波信号上，并将第一超声波信号发送给标签；其中，标签设置在被测物体103内部或表面，标签读写器和标签通过超声波方式进行通信；

接收模块302，用于接收标签发送的第二超声波信号；

获取模块303，用于从第二超声波信号中解调得到针对控制指令的应答信息。

在可能的实施方式中，发送模块301还用于：

向标签发送第三超声波信号。第三超声波信号用于向标签传输能量。

在可能的实施方式中，发送模块301还用于：

在获取模块303从第二超声波信号中解调得到针对控制指令的应答信息之后，停止向标签发送第三超声波信号。

其中，该标签读写器可以用于执行上述图2所示的实施例所提供的方法，例如该标签读写器是图1中所示的标签读写器101。因此，对于该标签读写器中的各功能模块所实现的功能等，可参考如前实施例的描述，不多赘述。

请参见图4a，本发明一实施例提供一种标签，该标签包括接收模块401、获取模块402、执行模块403和发送模块404。

其中，接收模块401，用于接收标签读写器发送的第一超声波信号；其中，标签读写器和标签通过超声波方式进行通信；

获取模块402，用于从第一超声波信号中解调得到控制指令；

执行模块403，用于执行控制指令，得到应答信息；

发送模块404，用于将应答信息调制到第二超声波信号上，并将第二超声波信号发送给标签读写器。

在可能的实施方式中，执行模块403用于：

执行控制指令，对被测物体103进行探测，得到应答信息。

在可能的实施方式中，该标签还包括存储模块405，请参见图4b。其中，发送模块404和接收模块401之间可以具有连接关系，图4a以此为例，或者也可以不具有连接关系，图4b以此为例。

接收模块401还用于：接收标签读写器发送的第三超声波信号；第三超声波信号用于向标签传输能量；

存储模块405用于：存储通过第三超声波信号获取的能量。

其中，该标签可以用于执行上述图2所示的实施例所提供的方法，例如该标签是图1中所示的标签102。因此，对于该标签中的各功能模块所实现的功能等，可参考如前实施例的描述，不多赘述。

本发明一实施例还提供一种数据读写系统，该数据读写系统包括标签读写器以及标签。

其中，标签读写器，用于将控制指令调制到第一超声波信号上，并将第一超声波信号发送给标签，以及，接收标签发送的承载应答信息的第二超声波信号；其中，标签设置在被测物体103内部或表面，标签读写器和标签通过超声波方式进行通信；

标签，用于接收第一超声波信号，通过执行控制指令得到应答信息，并通过第二超声波信号将应答信息发送给标签读写器。

其中，该数据读写系统可以用于执行上述图2所示的实施例所提供的方法，例如该数据读写系统包括的标签读写器是图1中所示的标签读写器101，该数据读写系统包括的标签是图1中所示的标签102。因此，对于该数据读写系统中的各功能设备所实现的功能等，可参考如前实施例的描述，不多赘述。

本发明实施例提供的标签读写器101和标签102是通过超声波进行通信的，那么即使被测物体103处于电磁屏蔽环境中，利用超声波作为媒介，依然能够穿透电磁屏蔽的屏障，从而正常进行标签识别，有效获得被测物体103的相关数据，减小了环境带来的限制，可以使得更多的被测物体103通过标签识别的方式得到检测。

在本发明中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时包括上述方法实施例中记载的任何一种标签识别方法的部分或全部步骤。

在本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，或者各个单元也可以均是独立的物理模块。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备，例如可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等，或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：通用串行总线闪存盘(universalserialbusflashdrive)、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(ramdomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以对本发明的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明实施例的方法，不应理解为对本发明实施例的限制。本技术领域的技术人员可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。