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CN116933814B - 一种用于物联网的智能电子标签系统 - Google Patents

一种用于物联网的智能电子标签系统 Download PDF

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CN116933814B CN202311169775.7A CN202311169775A CN116933814B CN 116933814 B CN116933814 B CN 116933814B CN 202311169775 A CN202311169775 A CN 202311169775A CN 116933814 B CN116933814 B CN 116933814B
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Abstract

本发明公开了一种用于物联网的智能电子标签系统，涉及电子标签技术领域，该系统由标签模块、读写模块、控制模块以及识别模块组成，且控制模块用于接收识别模块发出的指令，并根据指令控制读写模块完成对标签模块的读写操作；标签模块内存储有对应图书的详细信息，且标签模块采用双电子标签结构，并在双标签之间进行定期数据同步和备份；其技术要点为：该系统采用双标签结构，通过将读写模块和控制模块内设计的各个单元进行配合使用，在获取到对应标签状态值Rsv的情况下，通过与阈值范围进行对比可以有效的得知标签是否能够正常读取，实时获取对应标签的状态，保证图书信息的完整性和准确性，同时也确保了系统完成读取工作的顺利进行。

Description

一种用于物联网的智能电子标签系统
技术领域
本发明涉及电子标签技术领域，具体为一种用于物联网的智能电子标签系统。
背景技术
电子标签是一种无线通信技术的应用，用于标识和追踪物品或记录信息，它由射频芯片和天线组成，射频芯片内集成有存储器和处理器，能够存储和处理各种数据信息，天线用于接收和发送无线射频信号，实现与读写设备的通信，电子标签通过射频信号与读写设备进行通信，从而实现对标签上存储的信息的读取和写入操作，它可以被粘贴、绑扎或嵌入到物体中，以便在供应链、物流、资产管理、库存追踪、智能交通、安全防伪、身份识别等领域应用中使用，电子标签的运作原理是当接收到读写设备发送的无线射频信号时，电子标签会回复自身的信息，读写设备通过解析标签回复的信息，实现对标签的识别和操作，电子标签具有小巧、耐用、不易损坏、可重写等特点，为物联网和智能化应用提供了一种便捷的数据采集和追踪技术，同时，由于其无需视线直接对标签进行识别，使其在一些特殊环境或自动化场景中非常适用。
现有的基于物联网的图书馆电子标签识别系统主要是由读写设备、控制器、识别软件 和数据库四部分组成，无线射频读写设备采用CLRC663高频读写芯片，控制器采用STM32F103C8T6单片机，用于接收识别系统软件发出的指令，并根据指令控制CLRC663完成对电子标签的读写操作，控制器与射频读写设备之间采用SPI通信，控制器与PC机之间采用USART通信，系统识别软件与控制器之间的通信协议为自定义通信协议，能够完成图书信息、电子标 签信息、学生信息、借阅信息等一系列数据的双向传递。
然而，在书本中通常采用的是单个的电子标签，图书馆环境中的温度和湿度变化可能会对电子标签的性能造成影响，在长时间的使用后，部分电子标签可能会出现丢失或是损坏的情况，上述情境下均会导致电子标签无法被读取设备读取和识别，对于存储功能，乃至整个系统运行的稳定性均会造成影响。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于物联网的智能电子标签系统，该系统采用双标签结构，通过将读写模块和控制模块内设计的各个单元进行配合使用，在获取到对应标签状态值Rsv的情况下，通过与阈值范围进行对比可以有效的得知标签是否能够正常读取，实时获取对应标签的状态，保证图书信息的完整性和准确性，同时也确保了系统完成读取工作的顺利进行，解决了背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种用于物联网的智能电子标签系统，该系统由标签模块、读写模块、控制模块以及识别模块组成，且控制模块用于接收识别模块发出的指令，并根据指令控制读写模块完成对标签模块的读写操作；
所述标签模块内存储有对应图书的详细信息，且标签模块采用双电子标签结构，并在双标签之间进行定期数据同步和备份；可在每本图书上安装两个电子标签，一个作为主标签，用于存储主要的图书信息和借还记录；另一个作为备用标签，用于存储额外的信息和冗余数据，也可作为本申请中具有同步数据信息的备用标签，为了保证备用标签既能够存储额外的信息和冗余数据也能够存储主标签内的信息，还将备用标签的内存容量设计为主标签的1.5倍至2倍，备用标签中的额外信息可以包括一些图书特定的信息，如防伪信息，从而起到保密和防盗作用。
所述读写模块内置的信息采集单元用于采集标签模块内的相关参数；
本申请中的读写模块可采用无线射频读写设备，无线射频读写设备具有以下几个优点： 1、非接触性：无线射频读写设备与电子标签之间通过无线射频信号进行通信，无需将设备与标签进行接触，避免了物理接触造成的磨损和污染，并能在远距离范围内进行读写操作；2、高效性：无线射频读写设备可以实现对大量标签的快速读取和写入，具有高效的数据处理能力，适合于大规模应用场景，大幅提高了工作效率；3、方便性：无线射频读写设备使用简便，不需要精确对准目标，可以实现多标签同时识别，减少了操作难度和时间成本，提高了用户的使用便利性；4、可靠性：无线射频通信在一定范围内具有较好的穿透力和抗干扰能力，能够在恶劣环境下稳定工作，同时，无线射频读写设备和电子标签之间的通信数据可以进行加密和认证，提升了数据的安全性；5、自动化：无线射频读写设备可以实现远程自动识别和追踪物品，无需人工干预，减少了人力成本，提高了自动化程度和生产效率；
总的来说，无线射频读写设备具有非接触性、高效性、方便性、可靠性和自动化的优点，为物联网领域的应用提供了一种可靠、高效和便捷的数据采集和识别技术。
所述控制模块内设置依次实现通信连接的计算单元、阈值单元以及数值分析单元，所述计算单元依据相关参数，获取对应标签的状态值Rsv后，阈值单元设定用于判断对应标签是否工作正常的阈值范围，并通过数值分析单元完成对状态值Rsv与阈值范围的对比；
所述读写模块内还设置有标签识别策略单元，用于获取数值分析单元的对比结果，并根据结果制定相应的执行策略。
进一步的，对应图书的详细信息至少包括：书名、作者、出版社、出版日期以及价格，方便后续系统能够准确读取到与对应图书相关的信息。
进一步的，所述标签模块包括主标签和备用标签，且主标签和备用标签之间设置有备份单元，所述备份单元对主标签和备用标签完成数据串联，在主标签和备用标签之间进行定期的数据信息同步和备份。
进一步的，标签模块内的相关参数包括对应标签的通信信号强度Si、工作频率Wf以及回复速度Ve；
其中，通信信号强度Si：所述读写模块与对应标签之间的通信信号强度；
工作频率Wf：对应的电子标签所具备的工作频率；
回复速度Ve：所述读写模块发送指令至对应标签，对应标签回复指令的时间即为回复速度。
具体的，通信信号强度Si的获取方式为：使用专门的信号强度测量仪，将其放置在读写设备和标签之间，即可测量通信信号的强度值；工作频率Wf的获取方式为：标签在外壳或表面会均印有工作频率的标识，通过检查标签的外观，可以直接获取标签的工作频率信息，也可根据实际需求采用读写模块对对应的标签进行扫描和识别，此时的读写模块采用射频识别设备（如RFID读写器），射频识别设备自动读取到对应标签的工作频率信息；回复速度Ve的获取方式为：使用射频识别设备发送指令给对应标签，并记录发送指令的时间戳，然后等待对应标签回复指令，再次记录回复指令的时间戳，通过计算两个时间戳之间的时间差，即可获得对应标签回复指令的时间。
进一步的，获取对应标签的状态值Rsv的过程为：
对通信信号强度Si、工作频率Wf以及回复速度Ve进行归一化处理后，关联获取对应标签的状态值Rsv；
；
式中，、以及分别为通信信号强度Si、工作频率Wf以及回复速度Ve的预设比例系数，且、以及均大于0，若是回复速度Ve为无限大，则对应标签的状态值Rsv必然会超过阈值范围，则表示主标签无法正常读取，此时的主标签发生故障或是损坏。
进一步的，在将获取到的对应标签的状态值Rsv与阈值范围进行对比后，若是主标签的状态值Rsv在阈值范围外，则表示主标签无法正常读取，若是主标签的状态值Rsv在阈值范围内，则表示主标签能够正常读取；
其中的阈值范围是通过实际测试和验证获取的；阈值范围的具体获取方式为：进行实际测试或在实际应用场景中评估对应标签的表现，通过实践和测试，获取对应标签在不同条件下的性能数据，并观察哪些数值范围被认为是正常工作的，并根据测试结果，可以设定一个合理的阈值范围，使得系统能够高效的得出对应标签是否正常。
进一步的，根据结果制定相应执行策略的过程为：若是主标签能够正常读取，则执行第一策略，若是主标签无法正常读取，则执行第二策略。
进一步的，第一策略为直接读取主标签内存储的信息。
进一步的，第二策略为启用备用标签，并获取备用标签的状态值Rsv，若是备用标签的状态值Rsv在阈值范围外，则表示标签模块损坏，并报警维修；
若是备用标签的状态值Rsv在阈值范围内，则直接读取备用标签内存储的信息。
一种用于物联网的智能电子标签系统的使用方法，具体步骤如下：
步骤一、采集电子标签的通信信号强度Si、工作频率Wf以及回复速度Ve；
步骤二、依据步骤一中的通信信号强度Si、工作频率Wf以及回复速度Ve，获取对应标签的状态值Rsv，具体方式为：对通信信号强度Si、工作频率Wf以及回复速度Ve进行归一化处理后，关联获取对应标签的状态值Rsv；
；
式中，、以及分别为通信信号强度Si、工作频率Wf以及回复速度Ve的预设比例系数，且、以及均大于0；
将获取到的对应标签的状态值Rsv与阈值范围进行对比，若是主标签的状态值Rsv在阈值范围外，则表示主标签无法正常读取；若是主标签的状态值Rsv在阈值范围内，则表示主标签能够正常读取；
步骤三、获取数值分析单元的对比结果，并根据结果制定相应的执行策略；若是主标签能够正常读取，则执行第一策略：读取主标签内存储的信息；若是主标签无法正常读取，则执行第二策略：启用备用标签，并获取备用标签的状态值Rsv，若是备用标签的状态值Rsv在阈值范围外，则表示标签模块损坏，并报警维修；若是备用标签的状态值Rsv在阈值范围内，则读取备用标签内存储的信息。
本发明提供了一种用于物联网的智能电子标签系统，具备以下有益效果：
将原本的电子标签设计为双标签结构，并通过备份单元对两个标签之间进行定期的数据同步和备份，在一定程度上可以增加信息存储容量，以实现更稳定的信息存储功能；
在应对标签损坏或是无法识别的场景下，通过将读写模块和控制模块内设计的各个单元进行配合使用，在获取到对应标签状态值Rsv的情况下，通过与阈值范围进行对比可以有效的得知标签是否能够正常读取，实时获取对应标签的状态，在单个标签发生损坏后可及时启用备用标签，保证图书信息的完整性和准确性，同时也确保了系统完成读取工作的顺利进行。
附图说明
图1为现有智能物联网电子标签系统原理图；
图2为本发明用于物联网的智能电子标签系统的原理结构框图。
具体实施方式
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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：请参阅图2，本发明提供一种用于物联网的智能电子标签系统，该系统包括标签模块、读写模块、控制模块以及识别模块；
其中，标签模块采用双标签结构，并在双标签之间进行定期数据同步和备份；
标签模块包括主标签和备用标签，且主标签和备用标签之间设置备份单元，标签模块内存储有对应图书的详细信息，该详细信息至少有书名、作者、出版社、出版日期以及价格，方便后续系统能够准确读取到与对应图书相关的信息，需要说明的是，主标签和备用标签均为电子标签；
其中的备份单元用于对主标签和备用标签完成数据串联，在主标签和备用标签之间定期进行数据信息同步和备份；将原本的电子标签设计为双标签结构，并通过备份单元对两个标签之间进行定期的数据同步和备份，在一定程度上可以增加信息存储容量，以实现更稳定的信息存储功能；
在具体应用场景中：在每本图书上安装两个电子标签，一个作为主标签，用于存储主要的图书信息和借还记录；另一个作为备用标签，用于存储额外的信息和冗余数据，也可作为本申请中具有同步数据信息的备用标签，为了保证备用标签既能够存储额外的信息和冗余数据也能够存储主标签内的信息，还将备用标签的内存容量设计为主标签的1.5倍~2倍，备用标签中的额外信息可以包括一些图书特定的信息，如防伪信息，从而起到保密和防盗作用。
读写模块用于读取标签模块内存储的信息，且读写模块内置信息采集单元和标签识别策略单元，本申请中的读写模块可采用无线射频读写设备，且无线射频读写设备是一种通过无线射频技术与电子标签进行通信的设备，它由射频读写器或称为读写器、扫描器或读写头组成，用于与电子标签进行数据交互，无线射频读写设备通过射频信号与电子标签进行通信，实现对标签上存储的信息的读取、写入和编程等操作；
无线射频读写设备通常包含射频模块、天线、控制电路和接口组件，射频模块用于产生和接收无线射频信号，天线用于发送和接收射频信号，控制电路与射频模块配合，实现与电子标签的通信、指令发送和数据处理，接口部分可以通过USB、RS232或以太网的方式与计算机或其他设备进行连接，将读取到的电子标签信息传输给上层应用程序进行处理和分析。
无线射频读写设备具有以下几个优点：
1、非接触性：无线射频读写设备与电子标签之间通过无线射频信号进行通信，无需将设备与标签进行接触，避免了物理接触造成的磨损和污染，并能在远距离范围内进行读写操作；
2、高效性：无线射频读写设备可以实现对大量标签的快速读取和写入，具有高效的数据处理能力，适合于大规模应用场景，大幅提高了工作效率；
3、方便性：无线射频读写设备使用简便，不需要精确对准目标，可以实现多标签同时识别，减少了操作难度和时间成本，提高了用户的使用便利性；
4、可靠性：无线射频通信在一定范围内具有较好的穿透力和抗干扰能力，能够在恶劣环境下稳定工作，同时，无线射频读写设备和电子标签之间的通信数据可以进行加密和认证，提升了数据的安全性；
5、自动化：无线射频读写设备可以实现远程自动识别和追踪物品，无需人工干预，减少了人力成本，提高了自动化程度和生产效率；
总的来说，无线射频读写设备具有非接触性、高效性、方便性、可靠性和自动化的优点，为物联网领域的应用提供了一种可靠、高效和便捷的数据采集和识别技术。
读写模块中的信息采集单元用于采集标签模块内的相关参数，相关参数包括：通信信号强度Si、工作频率Wf以及回复速度Ve；
需要说明的是，通信信号强度Si：读写模块与对应标签之间的通信信号强度；
通信信号强度Si的获取方式为：使用专门的信号强度测量仪，将其放置在读写设备和标签之间，可以测量通信信号的强度值，信号强度测量仪通常使用信号强度单位（如RSSI或dBm）来表示信号强度；
工作频率Wf：对应的电子标签具有自己的工作频率；
工作频率Wf的获取方式为：方式一、电子标签在外壳或表面会均印有工作频率的标识，通过检查标签的外观，可以直接获取标签的工作频率信息，本申请也即是采用方式一；方式二、采用读写模块对对应的标签进行扫描和识别，此时的读写模块采用射频识别设备（如RFID读写器），射频识别设备自动读取到对应标签的工作频率信息；
回复速度Ve：读写模块发送指令至对应标签，对应标签回复指令的时间即为回复速度，若是对应标签损坏，则回复速度为无限大；
举例而言：针对SPI协议的示例指令和标签回复，其中，指令：读取对应标签的用户存储区数据；发送指令：读写模块发送“读取用户存储区”指令，指定要读取的地址和长度（例如：读取从地址0开始的4个字节数据）；对应标签回复：标签将指定地址和长度的用户存储区数据回复给读写模块。
回复速度Ve的获取方式为：使用射频识别设备（如RFID读写器）发送指令给对应标签，并记录发送指令的时间戳，然后等待对应标签回复指令，再次记录回复指令的时间戳，通过计算两个时间戳之间的时间差，即可获得对应标签回复指令的时间。
控制模块用于接收识别模块发出的指令，并根据指令控制读写模块完成对电子标签的读写操作，控制模块采用的控制器与射频读写设备之间通过SPI通信，且控制模块内置依次实现通信连接的计算单元、阈值单元以及数值分析单元；
其中，计算单元用于依据信息采集单元获取到的相关参数，获取对应标签的状态值Rsv；
对通信信号强度Si、工作频率Wf以及回复速度Ve进行归一化处理后，关联获取对应标签的状态值Rsv；
；
式中，、以及分别为通信信号强度Si、工作频率Wf以及回复速度Ve的预设比例系数，且、以及均大于0。
阈值单元用于设置一个阈值范围，用于判断对应标签是否工作正常，其中的阈值范围是通过实际测试和验证获取的；阈值范围的具体获取方式为：进行实际测试或在实际应用场景中评估对应标签的表现，通过实践和测试，获取对应标签在不同条件下的性能数据，并观察哪些数值范围被认为是正常工作的，并根据测试结果，可以设定一个合理的阈值范围。
数值分析单元用于将获取到的对应标签的状态值Rsv与阈值范围进行对比；其中，若是主标签的状态值Rsv在阈值范围外，则表示主标签无法正常读取；若是主标签的状态值Rsv在阈值范围内，则表示主标签能够正常读取。
读写模块中的标签识别策略单元用于获取数值分析单元的对比结果，并根据结果制定相应的执行策略；
若是主标签能够正常读取，则执行第一策略：读取主标签内存储的信息；
若是主标签无法正常读取，则执行第二策略：启用备用标签，并获取备用标签的状态值Rsv，若是备用标签的状态值Rsv在阈值范围外，则表示标签模块损坏，并报警维修；若是备用标签的状态值Rsv在阈值范围内，则读取备用标签内存储的信息。
通过采用上述技术方案：在应对标签损坏或是无法识别的场景下，通过将读写模块和控制模块内设计的各个单元进行配合使用，在获取到对应标签状态值Rsv的情况下，通过与阈值范围进行对比可以有效的得知标签是否能够正常读取，实时获取对应标签的状态，在单个标签发生损坏后可及时启用备用标签，保证图书信息的完整性和准确性，同时也确保了系统完成读取工作的顺利进行。
识别模块可采用PC机，内置的识别软件基于C#语言和windows平台开发，识别模块与控制模块之间的通信协议为自定义通信协议，具体可采用USART通信，能够完成对电子标签信息、学生信息以及借阅信息数据的双向传递，只需借助识别模块中的识别软件即可轻松完成图书的分类和录入工作。
需要说明的是：USART通信是一种通用同步/异步收发传输协议，用于在微控制器、嵌入式系统和通信设备之间进行数据传输；
USART通信具有以下几个优点：
1、多功能性：USART既支持同步传输，也支持异步传输，因此可以适应不同的传输要求；
2、高效性：USART支持双向通信，可以同时发送和接收数据，此外，USART具有较高的传输速率，能够通过调整固定的波特率来实现快速和可靠的数据传输；
3、灵活性：USART支持多种数据帧格式，可以根据应用需求进行灵活配置；
4、低成本：USART常用于微控制器和嵌入式系统中，它的硬件资源消耗较少，不需要额外的芯片和设备，因此可以降低系统的成本；
5、易于实现和集成：很多微控制器和通信芯片都集成了USART功能，因此使用USART进行通信非常方便和简易；
总的来说，USART通信具有多功能性、高效性、灵活性、低成本和易于实现和集成的优点，使其成为在嵌入式系统和通信设备中常用的数据通信协议。
实施例2：本发明提供一种用于物联网的智能电子标签系统的使用方法，具体步骤如下：
步骤一、采集电子标签的通信信号强度Si、工作频率Wf以及回复速度Ve；
步骤二、依据步骤一中的通信信号强度Si、工作频率Wf以及回复速度Ve，获取对应标签的状态值Rsv，具体方式为：对通信信号强度Si、工作频率Wf以及回复速度Ve进行归一化处理后，关联获取对应标签的状态值Rsv；
；
式中，、以及分别为通信信号强度Si、工作频率Wf以及回复速度Ve的预设比例系数，且、以及均大于0；
将获取到的对应标签的状态值Rsv与阈值范围进行对比，若是主标签的状态值Rsv在阈值范围外，则表示主标签无法正常读取；若是主标签的状态值Rsv在阈值范围内，则表示主标签能够正常读取；
步骤三、获取数值分析单元的对比结果，并根据结果制定相应的执行策略；若是主标签能够正常读取，则执行第一策略：读取主标签内存储的信息；若是主标签无法正常读取，则执行第二策略：启用备用标签，并获取备用标签的状态值Rsv，若是备用标签的状态值Rsv在阈值范围外，则表示标签模块损坏，并报警维修；若是备用标签的状态值Rsv在阈值范围内，则读取备用标签内存储的信息。
上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件，或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，既可以位于一个地方，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单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于物联网的智能电子标签系统，该系统由标签模块、读写模块、控制模块以及识别模块组成，且控制模块用于接收识别模块发出的指令，并根据指令控制读写模块完成对标签模块的读写操作，其特征在于：
所述标签模块内存储有对应图书的详细信息，且标签模块采用双电子标签结构，并在双标签之间进行定期数据同步和备份；
所述标签模块包括主标签和备用标签，且主标签和备用标签之间设置有备份单元，所述备份单元对主标签和备用标签完成数据串联，在主标签和备用标签之间进行定期的数据信息同步和备份，主标签用于存储图书信息和借还记录，备用标签还用于存储额外信息和冗余数据，且备用标签的内存容量为主标签的1.5倍～2倍，额外信息包括防伪信息；标签模块内的相关参数包括对应标签的通信信号强度Si、工作频率Wf以及回复速度Ve；
其中，通信信号强度Si：所述读写模块与对应标签之间的通信信号强度；工作频率Wf：对应的电子标签所具备的工作频率；
回复速度Ve：所述读写模块发送指令至对应标签，对应标签回复指令的时间即为回复速度；所述读写模块内置的信息采集单元用于采集标签模块内的相关参数；
所述控制模块内设置依次实现通信连接的计算单元、阈值单元以及数值分析单元，所述计算单元依据相关参数，获取对应标签的状态值Rsv后，阈值单元设定用于判断对应标签是否工作正常的阈值范围，并通过数值分析单元完成对状态值Rsv与阈值范围的对比；获取对应标签的状态值Rsv的过程为：对通信信号强度Si、工作频率Wf以及回复速度Ve进行归一化处理后，关联获取对应标签的状态值Rsv；
式中，α1、α2以及α3分别为通信信号强度Si、工作频率Wf以及回复速度Ve的预设比例系数，且α1、α2以及α3均大于0；在将获取到的对应标签的状态值Rsv与阈值范围进行对比后，若是主标签的状态值Rsv在阈值范围外，则表示主标签无法正常读取，若是主标签的状态值Rsv在阈值范围内，则表示主标签能够正常读取；
所述读写模块内还设置有标签识别策略单元，用于获取数值分析单元的对比结果，并根据结果制定相应的执行策略；根据结果制定相应执行策略的过程为：若是主标签能够正常读取，则执行第一策略，若是主标签无法正常读取，则执行第二策略；第一策略为直接读取主标签内存储的信息；第二策略为启用备用标签，并获取备用标签的状态值Rsv，若是备用标签的状态值Rsv在阈值范围外，则表示标签模块损坏，并报警维修；若是备用标签的状态值Rsv在阈值范围内，则直接读取备用标签内存储的信息；
所述通信信号强度Si的获取方式为：使用信号强度测量仪，将其放置在读写设备和标签之间，即可测量通信信号的强度，工作频率Wf的获取方式为：标签在外壳或表面会印有工作频率的标识，通过检查标签的标识，可以直接获取标签的工作频率，回复速度Ve的获取方式为：使用读写设备发送指令给对应标签，并记录发送指令的时间戳，然后等待对应标签回复指令，再次记录回复指令的时间戳，通过计算两个时间戳之间的时间差，即可获得对应标签回复指令的速度。
2.根据权利要求1所述的一种用于物联网的智能电子标签系统，其特征在于：对应图书的详细信息至少包括：书名、作者、出版社、出版日期以及价格。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103487676A (zh) * 2013-07-08 2014-01-01 重庆市城投金卡信息产业股份有限公司 测试rfid电子标签性能的方法及其装置
CN217181550U (zh) * 2022-03-30 2022-08-12 国能思达科技有限公司 基于电子标签的风电设备管理系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8451096B2 (en) * 2007-06-06 2013-05-28 Intermec Ip Corp. RFID read/write station and a method for operating such
US7898419B2 (en) * 2007-07-27 2011-03-01 Lucomm Technologies, Inc. Systems and methods for object localization and path identification based on RFID sensing
TWI450199B (zh) * 2011-05-24 2014-08-21 Claridy Solutions Inc Application of Radio Frequency Identification Technology in Books

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103487676A (zh) * 2013-07-08 2014-01-01 重庆市城投金卡信息产业股份有限公司 测试rfid电子标签性能的方法及其装置
CN217181550U (zh) * 2022-03-30 2022-08-12 国能思达科技有限公司 基于电子标签的风电设备管理系统

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