本公开涉及蓄电池安全领域，特别是一种蓄电池全生命周期监控系统。
背景技术：
一方面，各类蓄电池的增量在全球范围内快速增长，特别是在中国这一新兴市场和能源需求大国，新的市场需求增长的同时也带来很多突出问题，即各类蓄电池生产、运输、使用以及报废后的回收处理都处于无序无监管的势态下，特别是以铅、铁锂等为原料的蓄电池还存在一次、二次污染持续危害环境。
另一方面，近年基于互联网的创新也在快速的推进，然而由于互联网上信息众多且瞬息万变，且容易被篡改，这使得用户对互联网上真实、有效的信息越来越有疑虑。
然而，随着区块链技术的出现，其与生俱来的一些特性：如透明性、难以篡改性、可追溯审计、以及去中心化等，显现出其能够有效的促进互联网的健康持续发展，对线上信息的真实性保障、追溯，纠纷的解决和仲裁带来新的方式，能够促进行业的公开透明、增强可信性，减少用户在享受互联网便捷时面临的信息欺诈风险。
虽然区块链技术在各个行业得到不同发展，涌现出了多种区块链的平台，比如金融圈的R3，IBM为代表的HyperLedger，Ethereum以及比特币的Blockchain等，但是这些只是区块链在一定程度上满足了金融行业的需求。
如何让蓄电池全生命周期监管能够快速的拥有区块链的特性，这成为亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
针对上述问题，本公开提供了一种蓄电池全生命周期监控系统，包括：
蓄电池和接入层，以及服务器组；
所述蓄电池的内部包括：RFID电子标签、与蓄电池的至少一个电极连接的开关模块；其中，所述电子标签包括：标签本体、设于标签本体上的RFID模块、天线模块、存储模块以及处理器，其中所述RFID模块、天线模块、以及存储模块与处理器连接；所述开关模块用于受控于所述处理器而连通或断开所述电极；
所述接入层包括用于读写所述电子标签的多个RFID读写设备：蓄电池生产商一侧的读写设备、蓄电池物流商一侧的读写设备、蓄电池经销商一侧的读写设备、蓄电池使用者一侧的读写设备；其中，所述蓄电池生产商一侧的读写设备，还用于通过所述处理器控制所述开关模块；
所述服务器组包括相互间通信连接的、至少两个去中心化节点服务器；
所述至少两个去中心化节点服务器为区块链的节点，其中：一个去中心化节点服务器作为知识库服务器，用于存储蓄电池的维护保养知识；其余去中心化节点服务器作为数据库服务器，用于存储所述多个RFID读写设备所读写的电子标签的数据、以及相应的所述多个RFID读写设备的ID。
利用上述RFID电子标签和知识库服务器以及数据库服务器，本公开创新性的将区块链和物联网技术应用于蓄电池的全生命周期监控系统。
附图说明
图1为本公开一个实施例的示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员理解本公开所披露的技术方案，下面将结合实施例及有关附图，对各个实施例的技术方案进行描述，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开所采用的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖且不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、或方法、或系统、或产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选的还包括没有列出的步骤或单元，或可选的还包括对于这些过程、方法、系统、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本公开的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员可以理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
参见图1，在一个实施例中，本公开揭示了一种蓄电池全生命周期监控系统，包括：
蓄电池和接入层，以及服务器组；
所述蓄电池的内部包括：RFID电子标签、与蓄电池的至少一个电极连接的开关模块；其中，所述电子标签包括：标签本体、设于标签本体上的RFID模块、天线模块、存储模块以及处理器，其中所述RFID模块、天线模块、以及存储模块与处理器连接；所述开关模块用于受控于所述处理器而连通或断开所述电极；
所述接入层包括用于读写所述电子标签的多个RFID读写设备：蓄电池生产商一侧的读写设备、蓄电池物流商一侧的读写设备、蓄电池经销商一侧的读写设备、蓄电池使用者一侧的读写设备；其中，所述蓄电池生产商一侧的读写设备，还用于通过所述处理器控制所述开关模块；
所述服务器组包括相互间通信连接的、至少两个去中心化节点服务器；
所述至少两个去中心化节点服务器为区块链的节点，其中：一个去中心化节点服务器作为知识库服务器，用于存储蓄电池的维护保养知识；其余去中心化节点服务器作为数据库服务器，用于存储所述多个RFID读写设备所读写的电子标签的数据、以及相应的所述多个RFID读写设备的ID。
就上述实施例而言，对于其中的区块链的节点，本领域技术人员均知晓其属于现有技术，此处不对本领域有关区块链及其各个节点的现有技术做赘述。
将上述实施例与图1结合来看，能够理解，蓄电池和接入层，以及服务器组构成所述系统，其中：服务器组基于区块链，因此服务器组的知识库和数据库服务器可以视为一个确保信息安全性、可信性、去中心化的层，不妨将服务器组视之为服务层或服务器层。
能够理解，上述实施例通过接入层来接入多种RFID读写设备，以便与蓄电池中的电子标签交互，读取或写入相应信息，这些信息可以用于监控蓄电池的整个生命周期。而基于区块链的去中心化的服务器的加入，则使得各方，无论是生产商还是使用者，都能够利用去中心化的服务器的特点来确保数据不可篡改，从而提高本系统的权威性、安全性。因此，本公开融合了以RFID为代表的物联网和区块链技术，不仅将读写到的数据存储到数据库服务器，而且将相对应的读写设备的ID也存储到数据库服务器。这就意味着对于蓄电池，以及与蓄电池的电子标签进行通信的蓄电池的读写设备的ID、甚至操作读写设备的人员都进行了全方位的、无法篡改的记录。对于本公开的各种ID，无论是蓄电池的ID还是某设备的ID，其自然具备唯一性，也自然能用于身份识别，否则失去ID的意义。ID可以是一串字符或条形码、二维码等等编码形式。
此外，为了进一步有利于蓄电池的寿命，上述实施例明确限定：其中一个去中心化的服务器作为知识库服务器，用于存储蓄电池的维护保养知识，方便各类人员的访问。这有利于各个环节方面，提高维护保养能力，尽量延长蓄电池的寿命，提高其社会效益。
另外，同样是为了进一步有利于蓄电池的寿命，蓄电池生产商一侧的读写设备，还用于通过所述处理器控制所述开关模块，例如：当蓄电池进行某些性能测量时，需要蓄电池的电极正常工作，那么通过所述读写设备下发指令，当处理器读取到存储模块中的指令时，根据指令接通蓄电池的一个电极。也就是说，该电极受控于开关模块，而开关模块受控于处理器，处理器则接收的是蓄电池生产商一侧的读写设备所发出的指令，根据指令来进行开关模块的控制。而当蓄电池出厂时，为了蓄电池的寿命，最好断开所述的蓄电池的至少一个电极，使得蓄电池处于相当彻底的开路状态，那么，蓄电池生产商一侧的读写设备可以发出指令，使得开关模块断开相应电极。能够理解，开关模块的取电，可以通过蓄电池自身来获取。
在另一个实施例中，所述数据库服务器还用于存储每次控制开关模块的读写设备的ID。与前一个实施例对于电子标签的读写设备的ID的记录有所不同的是，本实施例是侧重于全面的监控都有哪些读写设备参与了蓄电池的电极的接通或断开。由于数据库服务器基于区块链，这意味着每一次该设备的ID信息都以区块链的形式记录在数据库服务器，难以篡改，方便追踪和核实。
在另一个实施例中，通过三轮认证的方式来认证所述读写设备与电子标签之间的通信。示例性的而非限定性的，三轮认证的流程如下：
a)读写设备靠近或选择要访问的电子标签，并选择用于交互的密钥类型：A或B；
b)电子标签获取到所述密钥类型以及其他访问条件后，向读写设备发送第一随机数(备注：这是第一轮认证)；
c)读写设备利用自身设备存储的、与密钥类型对应的设备密钥，和第一随机数进行加密计算以生成设备回应值，并将设备回应值连同读写设备的第二随机数，发送给电子标签(备注：这是第二轮认证)；
d)电子标签比较第二随机数与自己的第一随机数，并验证所述设备回应值，再利用电子标签自身存储的、与密钥类型对应的标签密钥，和第二随机数进行加密计算以生成标签回应值，并将标签回应值发送给读写设备(备注：这是第三轮认证)；
e)读写设备验证所述标签回应值。
能够理解，上述实施例中，第一个随机数传送之后，电子标签与读写设备之间的通讯都是加密的。
更优选的，本公开采用符合ISO 9798-2的三轮认证。
在另一个实施例中，
所述系统还包括控制层；
所述控制层包括认证服务器；
所述认证服务器用于对所述多个RFID读写设备进行认证。
对于本实施例而言，与前一个实施例有所不同的是，本实施例意在通过系统中的认证服务器对读写设备自身进行认证。
认证方式很多，可以是用户名、密码的方式认证，也可以是认证所述读写设备的硬件是否非法，特别是对于具有MAC地址的读写设备，可以通过MAC地址来认证。能够理解，也可以通过读写设备的硬件中的其他ID类信息来认证。
在另一个实施例中，
所述蓄电池的内部还包括：3G或4G联网模块，用于连接所述数据库服务器。
就该实施例而言，其意在确保蓄电池自身具备联网能力。这样，可以设置自动上传机制，而不需要依赖任何外部RFID读写设备。典型的，所述存储模块的内容，可以周期性的自动通过所述3G或4G联网模块发送到所述数据库服务器。
在另一个实施例中，
所述蓄电池使用者一侧的读写设备，还用于通过所述处理器控制所述开关模块。
能够理解，如果生产商一侧的读写设备在蓄电池出厂时通过所述开关模块断开蓄电池的电极，那么使用者在使用前，则可以通过使用者一侧的读写设备来使得开关模块接通蓄电池的电极。类似的，如果使用者需要一段时间内不使用所述蓄电池，那么使用者也可以通过其读写设备来使得开关模块断开蓄电池的电极。
在另一个实施例中，所述开关模块包括继电器或接触器。
就该实施例而言，其意在对于开关模块进行具体的选型。
在另一个实施例中，
所述RFID读写设备包括：具有NFC模块的手机，或其他RFID阅读器。能够理解，该实施例是对RFID读写设备进行选型。需要说明的是，手机成为越来越重要的数据处理设备，优选所述手机。
在另一个实施例中，
所述蓄电池的内部还包括北斗模块，用于确定蓄电池的定位信息，以及用于将所述定位信息通过北斗的短信息传输通道发送到所述数据库服务器。
由于北斗系统不仅可以像GPS那样定位，而且北斗系统还能够发送短信息，那么，本实施例仅通过北斗系统就能够在定位的同时实现数据收发的功能。进一步的，所述蓄电池的内部可以包括远程控制模块，所述远程控制模块连接所述北斗模块，以便远程、主动的获取蓄电池的各种状态信息，甚至远程控制所述开关模块。
在另一个实施例中，
所述蓄电池的内部还包括：状态监测模块，用于监测蓄电池的内部温度、蓄电池充放电电流和电压、内阻、蓄电池的电量。
能够理解，除了蓄电池的流通信息之外，鉴于蓄电池存在一定的安全风险，所以有必要通过状态监测模块进行监测。
在另一个实施例中，
所述蓄电池的内部还包括：交流电流施加模块，用于根据蓄电池的内阻的变化趋势和/或蓄电池充放电电流的变化趋势和/或蓄电池充放电电压的变化趋势蓄电池的而施加一定频率范围内的交流电流至蓄电池的两个电极。
就所述实施例而言，由于蓄电池的性能下降到一定程度时，蓄电池的健康就意味着出现问题，此时蓄电池的内阻、或充放电电流、或充放电电压往往呈现一定的变化趋势，且蓄电池的内部也往往出现固体颗粒。打破这些固体颗粒，有利于蓄电池的健康。由于固体颗粒具备振动频率，所以可以尝试在蓄电池的两个电极处施加一定频率范围内的交流电流，以便破坏这些固体颗粒。当然，前提是，所述一定频率范围内的交流电流处于安全范围，不得引起蓄电池燃烧或爆炸等后果。
在另一个实施例中，
所述RFID读写设备均为具有3G或4G联网模块，以及NFC模块的手机，且通过所述3G或4G联网模块的IP地址对所述蓄电池进行定位。
与前文通过北斗模块定位不同的是，此实施例意味着每次读写设备靠近电子标签时就能够通过读写设备的联网模块的IP地址大致对蓄电池进行定位。
需要说明的是，上述各个实施例所述作为分离部件说明的各个层可以是，或者也可以不是物理上分开的，可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本公开提供的系统的模块或单元之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
本说明书中每个实施例采用递进的方式描述，重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上对本公开所提供的系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本公开的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开的方法及其核心思想；同时，对于本领域技术人员，依据本公开的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本公开的限制。