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CN116311737B - 一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法 - Google Patents

一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法

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CN116311737B
CN116311737B CN202310182799.XA CN202310182799A CN116311737B CN 116311737 B CN116311737 B CN 116311737B CN 202310182799 A CN202310182799 A CN 202310182799A CN 116311737 B CN116311737 B CN 116311737B
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Abstract

本发明涉及一种不仅能够对58KHz的标签进行识别检测，而且能够判断出58KHz的标签是软标签或硬标签的一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法，在检测设备收到标签的反馈信号后对标签信号的频率进行计算并识别；当标签信号的频率符合设定的频率范围时，检测设备对标签信号的幅值进行计算并比对；当标签信号的幅值超过设定的报警阈值时，检测设备对标签信号的振幅斜率进行计算，且检测设备对计算出的振幅斜率和设定的振幅斜率阈值进行大小比较，在计算出振幅斜率小于设定的振幅斜率阈值时，标签为软标签，反之标签为硬标签。优点：本方法不仅能够对58KHz的标签进行识别检测，而且能够判断出58KHz的标签是软标签或硬标签。

Description

一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别 方法
技术领域
本发明属于电子商品防盗系统技术领域，具体涉及一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法。
背景技术
电子商品防盗系统，简称EAS，是目前大型零售行业广泛采用的商品安全措施之一。应用于EAS系统的技术主要有三种，分别是射频技术、电磁技术、声磁技术，其中，声磁技术利用了音叉只有在振荡频率相同的情况下才会引起共振的物理原理，实现几乎零误报的操作，因此，声磁系统的应用范围已经越来越广泛。
声磁系统主要由检测设备（俗称“检测设备”）、解码器（或开锁器）和电子标签三部分组成，电子标签分为软标签和硬标签两种：软标签为一次性使用，成本较低，需要用解码器对软标签进行灭活，软标签由振动片（一般使用非晶片）、偏置片（一般使用半硬磁片）和软壳体组成。软标签的物理特征由于品质因数Q值小，标签产生共振后，阻尼振荡变化缓慢，导致标签能量衰减慢，标签的振幅斜率Slope，Slope=AC/CB，斜率Slope较小，如图1，当然软标签也可以装入到硬质壳体中。
硬标签可重复使用，须配备专门的开锁器对硬标签进行解锁，硬标签内部的频率元件（俗称声磁线圈）由磁芯棒、绕线组和电容组成，声磁线圈的斜率特征是软标签的物理特征由于品质因数Q值大，标签产生共振后，阻尼振荡变化快，导致标签能量衰减快，标签的振幅斜率Slope，Slope=AC/CB，斜率Slope较大，如图2。
目前的声磁检测设备能够对58KHz的标签进行检测，但是无法判断58KHz的标签是58KHz的软标签，还是58KHz的硬标签，即目前的声磁检测设备对需要区分软标签和硬标签的使用环境就无法满足使用需求了。
发明内容
设计目的：为避免背景技术中的不足，设计一种不仅能够对58KHz的标签进行识别检测，而且能够判断出58KHz的标签是软标签或硬标签的一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法。
设计方案：为实现上述设计目的。
1、步骤一，检测设备向检测区域发射58KHz电磁波信号，在标签接收到检测设备发射的激励信号后标签将发出反馈信号，检测设备通过检测设备的接收线圈接收到标签的反馈信号后对标签信号的频率进行计算并识别；步骤二，当标签信号的频率符合设定的频率范围时，检测设备对标签信号的幅值进行计算并比对；步骤三，当标签信号的幅值超过设定的报警阈值时，检测设备对标签信号的振幅斜率进行计算，且检测设备对计算出的振幅斜率和设定的振幅斜率阈值进行大小比较，在计算出振幅斜率小于设定的振幅斜率阈值时，检测设备判定检测出来的标签为软标签，在计算出振幅斜率大于设定的振幅斜率阈值时，检测设备判定检测出来的标签为硬标签的设计，是本发明的技术特征之一。这样设计的目的在于：步骤一，检测设备向检测区域发射58KHz电磁波信号，在标签接收到检测设备发射的激励信号后标签将发出反馈信号，检测设备通过检测设备的接收线圈接收到标签的反馈信号后对标签信号的频率进行计算并识别；步骤二，当标签信号的频率符合设定的频率范围时，检测设备对标签信号的幅值进行计算并比对；步骤三，当标签信号的幅值超过设定的报警阈值时，检测设备对标签信号的振幅斜率进行计算，且检测设备对计算出的振幅斜率和设定的振幅斜率阈值进行大小比较，在计算出振幅斜率小于设定的振幅斜率阈值时，检测设备判定检测出来的标签为软标签，在计算出振幅斜率大于设定的振幅斜率阈值时，检测设备判定检测出来的标签为硬标签，即在检测设备工作在检测标签信号过程中，其工作过程是检测设备发射58KHz电磁波信号，电磁波信号把标签激励振荡，检测设备的接收线圈接收被激励振荡的标签信号，接收到的标签信号经过信号的放大、滤波，AGC自动增益放大，对标签信号模拟数字采集，最后通过数字信号处理器单元处理；数字信号处理器单元处理、检测标签信号过程中数字信号处理器能依次识别判断标签信号的频率、比对判断标签信号的幅值，再计算标签信号的斜率，根据软标签和硬标签被检测设备激励振荡后反馈标签信号振幅斜率特性，能有效区分标签是软标签还是硬标签（通过与设定的振幅斜率阈值比较，区分软标签还是硬标签），从而满足使用环境为需要区分软标签和硬标签的使用需求。
2、所述检测设备向检测区域发射58KHz电磁波信号之前，检测设备对环境噪声进行检测并计算出噪声平均值；在检测设备对标签信号的幅值进行计算并比对的同时检测设备还将标签信号的幅值与噪声平均值进行比对，当标签信号的幅值同时超过设定的报警阈值和噪声平均值时，则进入步骤三的设计，是本发明的技术特征之二。这样设计的目的在于：所述检测设备向检测区域发射58KHz电磁波信号之前，检测设备对环境噪声进行检测并计算出噪声平均值，检测设备工作于检测环境噪声时，检测设备不发射58KHz电磁波信号，无电磁波信号激励标签，检测设备的接收线圈接收环境噪声信号，接收到的噪声信号经过信号的放大、滤波，AGC（Automatic Gain Control自动增益控制器）放大，对环境噪声信号采集，最后通过数字信号处理器单元处理获得噪声平均值，在检测设备对标签信号的幅值进行计算并比对的同时检测设备还将标签信号的幅值与噪声平均值进行比对（识别精准性更好），当标签信号的幅值同时超过设定的报警阈值和噪声平均值时，则进入步骤三，这样能够大大降低标签的误识别率。
3、所述检测设备中的数字信号处理器单元能够对标签信号振幅斜率进行计算；建立一个自定义的数组函数，将一个时间周期采集到的标签信号的N个点数据做一个叫Signal的数组，数组Signal的数据从Signal [0]—Signal [N]，其中Signal [0]是采集的第一个点，Signal [N]是最后一个点，N大于500；之后通过计算数组Signal [0]到Signal[X]，计算出这段范围类的平均值Va，再计算数组Signal [N-X]到Signal [N]，计算出这段范围类的平均值Vb,再通过公式Vc=Va-Vb计算出Vc，之后计算出标签信号的斜率Slope=Vc/T，T为N点时间的设计，是本发明的技术特征之三。这样设计的目的在于：所述检测设备中的数字信号处理器单元能够对标签信号振幅斜率进行计算；建立一个自定义的数组函数，将一个时间周期采集到的标签信号的N个点数据做一个叫Signal的数组，数组Signal的数据从Signal [0]—Signal [N]，其中Signal [0]是采集的第一个点，Signal [N]是最后一个点，N大于500；之后通过计算数组Signal [0]到Signal [X]，计算出这段范围类的平均值Va，再计算数组Signal [N-X]到Signal [N]，计算出这段范围类的平均值Vb,再通过公式Vc=Va-Vb计算出Vc，之后计算出标签信号的斜率Slope=Vc/T，T为N点时间，这样能够精准的检测出标签信号的斜率，从而令软标签和硬标签被准确区分识别。
4、当因标签靠近检测设备导致计算出标签的斜率极小时，数字信号处理器单元能够通过将噪声平均值作为基准信号来去除标签直流分量求得标签信号的绝对值，从而形成一个全新的标签Signal数据，之后数字信号处理器单元重新对标签信号振幅斜率进行计算的设计，是本发明的技术特征之四。这样设计的目的在于：当因标签靠近检测设备导致计算出标签的斜率极小时，数字信号处理器单元能够通过将噪声平均值作为基准信号来去除标签直流分量求得标签信号的绝对值，从而形成一个全新的标签Signal数据，之后数字信号处理器单元重新对标签信号振幅斜率进行计算，这样当标签靠近设备检测区域太近，标签反馈的信号足够强，导致信号放大滤波后信号都已经饱和了，导致计算出标签的斜率极小时，检测设备也能准确计算出标签的斜率。
5、所述检测设备中的数字信号处理器单元采用滑动滤波平均值算法对环境噪声信号进行处理的设计，是本发明的技术特征之五。这样设计的目的在于：所述检测设备中的数字信号处理器单元采用滑动滤波平均值算法对环境噪声信号进行处理，即数字信号处理器单元在处理环境噪声中，包括了对信号的滑动滤波平均值算法，总共取5个时刻的噪声信号，分别为当前一个时刻的噪声信号和在这之前的4个时刻的噪声信号，这样取值的目的是得到一个最近时段的噪声平均值Average，噪声平均值Average是一个计算标签信号的实时参考值，这样能够使检测设备更好的对标签进行识别。
6、所述AGC自动增益放大单元受到数字信号处理器单元中的自动AGC控制模块控制，所述自动AGC控制模块能够根据计算出来的噪声平均值对AGC自动增益放大单元进行反馈，实现AGC自动增益放大单元放大增益的调整的设计，是本发明的技术特征之六。这样设计的目的在于：所述AGC自动增益放大单元受到数字信号处理器单元中的自动AGC控制模块控制，所述自动AGC控制模块能够根据计算出来的噪声平均值对AGC自动增益放大单元进行反馈，实现AGC自动增益放大单元放大增益的调整，这样检测设备能够更好的适应使用环境。
技术方案：一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法，包括以下步骤：步骤一，检测设备向检测区域发射58KHz电磁波信号，在标签接收到检测设备发射的激励信号后标签将发出反馈信号，检测设备通过检测设备的接收线圈接收到标签的反馈信号后对标签信号的频率进行计算并识别；步骤二，当标签信号的频率符合设定的频率范围时，检测设备对标签信号的幅值进行计算并比对；步骤三，当标签信号的幅值超过设定的报警阈值时，检测设备对标签信号的振幅斜率进行计算，且检测设备对计算出的振幅斜率和设定的振幅斜率阈值进行大小比较，在计算出振幅斜率小于设定的振幅斜率阈值时，检测设备判定检测出来的标签为软标签，在计算出振幅斜率大于设定的振幅斜率阈值时，检测设备判定检测出来的标签为硬标签。
本发明与背景技术相比，一是一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法不仅能够对58KHz的标签进行识别检测，而且能够判断出58KHz的标签是软标签或硬标签；二是一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法不仅检测精准性好，而且标签误识别率低。
附图说明
图1是软标签产生共振后的阻尼振荡变化图。
图2是硬标签产生共振后的阻尼振荡变化图。
图3是一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法检测环境噪声的流程图。
图4是一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法检测标签的使用流程图。
图5是一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法的使用流程图。
具体实施方式
实施例1：参照附图3-图5。一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法，其特征包括以下步骤：步骤一，检测设备向检测区域发射58KHz电磁波信号，在标签接收到检测设备发射的激励信号后标签将发出反馈信号，检测设备通过检测设备的接收线圈接收到标签的反馈信号后对标签信号的频率进行计算并识别；步骤二，当标签信号的频率符合设定的频率范围时，检测设备对标签信号的幅值进行计算并比对；步骤三，当标签信号的幅值超过设定的报警阈值时，检测设备对标签信号的振幅斜率进行计算，且检测设备对计算出的振幅斜率和设定的振幅斜率阈值进行大小比较，在计算出振幅斜率小于设定的振幅斜率阈值时，检测设备判定检测出来的标签为软标签，在计算出振幅斜率大于设定的振幅斜率阈值时，检测设备判定检测出来的标签为硬标签。所述噪声平均值是指噪声信号的幅值的平均值。
所述检测设备向检测区域发射58KHz电磁波信号之前，检测设备对环境噪声进行检测并计算出噪声平均值；数字信号处理器单元在处理环境噪声中，包括了对信号的滑动滤波平均值算法，总共取5个时刻的噪声信号，分别为当前一个时刻的噪声信号和在这之前的4个时刻的噪声信号，这样取值的目的是得到一个最近时段的噪声平均值Average，噪声平均值Average是一个计算标签信号的参考值；在检测设备对标签信号的幅值进行计算并比对的同时检测设备还将标签信号的幅值与噪声平均值进行比对，当标签信号的幅值同时超过设定的报警阈值和噪声平均值时，则进入步骤三。
所述检测设备中的数字信号处理器单元能够对标签信号振幅斜率进行计算；建立一个自定义的数组函数，将一个时间周期采集到的标签信号的N个点数据做一个叫Signal的数组，数组Signal的数据从Signal [0]—Signal [N]，其中Signal [0]是采集的第一个点，Signal [N]是最后一个点，N大于500；之后通过计算数组Signal [0]到Signal [X]，计算出这段范围类的平均值Va，再计算数组Signal [N-X]到Signal [N]，所述X为小N的自然数，计算出这段范围类的平均值Vb,再通过公式Vc=Va-Vb计算出Vc，之后计算出标签信号的斜率Slope=Vc/T，T为N点时间；优选的，所述X为20。
当因标签靠近检测设备导致计算出标签的斜率极小时，数字信号处理器单元能够通过将噪声平均值作为基准信号来去除标签直流分量求得标签信号的绝对值，从而形成一个全新的标签Signal数据，之后数字信号处理器单元重新对标签信号振幅斜率进行计算。
所述检测设备中的数字信号处理器单元采用滑动滤波平均值算法对环境噪声信号进行处理。所述标签信号通过线圈被检测设备接收后，先经过检测设备中的前置放大单元信号放大，放大后的标签信号再经过滤波器单元信号滤波，滤波后标签信号再经过AGC自动增益放大单元进行信号放大，之后标签信号再通过AD采样单元对信号进行AD采样，将环境噪声的模拟信号转换为数字信号，之后数字信号处理器单元对数字信号进行处理。所述AGC自动增益放大单元受到数字信号处理器单元中的自动AGC控制模块控制，所述自动AGC控制模块能够根据计算出来的噪声平均值对AGC自动增益放大单元进行反馈，建立一个噪声平均值对应匹配的反馈数值数据库，实现AGC自动增益放大单元放大增益的调整。
一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别过程：检测设备开始工作后，系统初始化读取检测设备各种工作参数；检测设备先进入环境噪声检测工作过程，即检测设备不发射58KHz电磁波信号，先检测环境噪声，计算出噪声平均值，作为数据运算基准；然后检测设备进入了标签检测工作过程，检测设备发射58KHz电磁波信号，去激励检测区域内的标签信号；如果当前有标签在检测区域，被激励的标签会发出反馈信号，检测设备的接收线圈会接收到标签的反馈信号，检测设备进入识别标签特征工作计算中，首先检测设备会计算标签的频率是否符合设定的频率范围，如果不符合，检测设备会重新开始检测噪声，如果符合，检测设备进入标签信号的幅值判定计算；检测设备计算出标签信号的幅值后将计算幅值和设定的标签报警阈值进行比较，不超过报警阈值，检测设备进入环境噪声检测，超过了报警阈值，检测设备进入标签信号的振幅斜率计算；检测设备在计算出标签信号的振幅斜率后会和设定的斜率阈值进行大小比较，如果斜率小（即计算出标签信号的振幅斜率比设定的斜率阈值小），则检测设备判定检测出来的软标签，如果斜率大（即计算出标签信号的振幅斜率比设定的斜率阈值大），则检测设备判定检测出来的是硬标签；另外根据检测设备可以设定58KHz软标签作为报警标签，根据检测设备也可以设定58KHz硬标签作为报警标签，检测设备报警时通过产生声光报警进行提示。
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法，其特征包括以下步骤：步骤一，检测设备向检测区域发射58KHz电磁波信号，在标签接收到检测设备发射的激励信号后标签将发出反馈信号，检测设备通过检测设备的接收线圈接收到标签的反馈信号后对标签信号的频率进行计算并识别；步骤二，当标签信号的频率符合设定的频率范围时，检测设备对标签信号的幅值进行计算并比对；步骤三，当标签信号的幅值超过设定的报警阈值时，检测设备对标签信号的振幅斜率进行计算，且检测设备对计算出的振幅斜率和设定的振幅斜率阈值进行大小比较，在计算出振幅斜率小于设定的振幅斜率阈值时，检测设备判定检测出来的标签为软标签，在计算出振幅斜率大于设定的振幅斜率阈值时，检测设备判定检测出来的标签为硬标签；所述检测设备中的数字信号处理器单元能够对标签信号振幅斜率进行计算；建立一个自定义的数组函数，将一个时间周期采集到的标签信号的N个点数据做一个叫Signal的数组，数组Signal的数据从Signal [0]—Signal [N]，其中Signal [0]是采集的第一个点，Signal [N]是最后一个点，N大于500；之后通过计算数组Signal [0]到Signal [X]，计算出这段范围类的平均值Va，再计算数组Signal [N-X]到Signal [N]，计算出这段范围类的平均值Vb,再通过公式Vc=Va-Vb计算出Vc，之后计算出标签信号的斜率Slope=Vc/T，T为N点时间。
2.根据权利要求1所述的一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法，其特征是：所述检测设备向检测区域发射58KHz电磁波信号之前，检测设备对环境噪声进行检测并计算出噪声平均值；在检测设备对标签信号的幅值进行计算并比对的同时检测设备还将标签信号的幅值与噪声平均值进行比对，当标签信号的幅值同时超过设定的报警阈值和噪声平均值时，则进入步骤三。
3.根据权利要求1所述的一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法，其特征是：当因标签靠近检测设备导致计算出标签的斜率极小时，数字信号处理器单元能够通过将噪声平均值作为基准信号来去除标签直流分量求得标签信号的绝对值，从而形成一个全新的标签Signal数据，之后数字信号处理器单元重新对标签信号振幅斜率进行计算。
4.根据权利要求1所述的一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法，其特征是：所述检测设备中的数字信号处理器单元采用滑动滤波平均值算法对环境噪声信号进行处理。
5.根据权利要求1所述的一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法，其特征是：所述标签信号通过线圈被检测设备接收后，先经过检测设备中的前置放大单元信号放大，放大后的标签信号再经过滤波器单元信号滤波，滤波后标签信号再经过AGC自动增益放大单元进行信号放大，之后标签信号再通过AD采样单元对信号进行AD采样，将环境噪声的模拟信号转换为数字信号，之后数字信号处理器单元对数字信号进行处理。
6.根据权利要求5所述的一种应用于电子商品防盗系统检测设备的58KHz标签识别方法，其特征是：所述AGC自动增益放大单元受到数字信号处理器单元中的自动AGC控制模块控制，所述自动AGC控制模块能够根据计算出来的噪声平均值对AGC自动增益放大单元进行反馈，实现AGC自动增益放大单元放大增益的调整。
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