贵重物品储运智能标签的设计方法
【技术领域】
[0001]本发明公开的贵重物品储运智能标签的设计方法属智能测控技术领域，具体涉及的是一种贵重物品储存和运输过程中的智能标签的设计方法，该设计方法集计算机技术、自动测控技术、身份识别技术、信息处理技术和安全防范技术于一身，实现和完成贵重物品储运智能标签的各种信息参数采集、存储、通信、传输的智能化管理。
【背景技术】
[0002]贵重物品，由于其本身价值高，或高新科技含量高，或结构复杂，或易于危险，或有高度重要性等特性，使其在储存、装卸、运输过程中，要注重安全、保险、完好，要防止损坏和丢失，避免引起不必要的损失等。因此，贵重物品对储运环境、条件、管理等要求严格。
[0003]对于某些贵重物品在储运过程中发生的事故，其环境或情况无法复现，使得对事故的分析处理缺乏定量依据。而目前缺少对贵重物品的储运环境等综合参数的实时监控，难以对经历复杂储运环境的贵重物品状况进行科学判断，因此，贵重物品储运过程状态监测问题日益突出，急需解决。
[0004]本发明研制成功的智能标签设计方法，可以实现对贵重物品储运状态信息的全面、准确采集与分析，提高贵重物品状态监控的时效性、可靠性和准确性，实现对贵重物品储运的实时动态监测。本发明的智能标签设计方法的研究成功能为贵重物品储运管理中的安全评估提供技术支持，对于提高贵重物品仓库管理水平和效率、保障贵重物品在储运过程中的完好性、安全性，有着重要的经济价值和应用价值。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是:向社会提供这种贵重物品储运智能标签的设计方法的技术方案。该技术方案将设计出贵重物品储运智能标签，这种智能标签可以及时、准确地了解贵重物品在储存和运输过程中的各种信息，提高贵重物品储运的可靠性和安全性，提高贵重物品质量的监控水平和储运管理的智能化。
[0006]本发明的技术方案是这样的:这种贵重物品储运智能标签的设计方法，技术特点在于:所述的该智能标签的设计方法是实现或完成贵重物品储运标签智能化的设计方法，该标签智能化管理的设计法方包括有:标签智能化的设计方法、工作方式设计方法、组合电源设计方法、布局结构设计方法、系统软件设计方法、滤波设计方法、屏蔽设计方法、接地设计方法，这些设计方法集成地实现或完成贵重物品在仓库储存和运输中标签管理控制的智能化。所述的上述设计方法集其大成地设计出贵重物品储运智能标签。所述设计的智能标签的结构是:这种贵重物品储运智能标签由外壳及其内的电子机构组成，所述的电子机构由传感模块、辅助模块、报警模块、休眠唤醒模块、运动感知触发开关、电池电量监测模块、智能管理模块、存储模块、数据加密模块、红外通信模块及电源管理模块组成，所述的外壳由铝合金材料做成，该智能标签的电子机构的结构如下:传感模块的输出与智能管理模块的输入相连接，辅助模块的输出与智能管理模块的输入相连接，报警模块的输入与智能管理模块的输出相连接，休眠唤醒模块的输出与智能管理模块的输入相连接，运动感知触发开关的输出与智能管理模块的输入相连接，电池电量监测模块的输出与智能管理模块的输入相连接，存储模块的传输端与智能管理模块的传输端双向连接，数据加密模块的输入与智能管理模块的输出相连接，红外通信模块的传输端与智能管理模块的传输端双向连接，电源管理模块的输出与其他所有模块的输入相连接，完成或实现贵重物品在仓库储存和运输过程中多种信息数据的采集、存储、传输、通信的智能化管理。
[0007]根据以上所述的贵重物品储运智能标签的设计方法，技术特点还有:所述的标签智能化的设计方法包括有:a.所述的智能化功能设计方法是设计智能管理模块，该智能管理模块是微机或微处理器，该智能管理模块能在储运过程中多种信息采集、存储、传输、通信的管理和操控实现智能化，所述的管理包括对电源的管理与控制，该智能管理模块可选择单片机芯片，包括:51系列、AVR系列、PIC系列、MSP430系列以及飞思卡尔系列等；或选择采用数字信号处理器DSP芯片，包括:TMS320系列以及DaVinci系列等；或选择采用现场可编程序逻辑器件FPGA芯片，包括:Xilinx的Spartan3系列以及Virtex系列等、Altera的Cyclone系以列及Stratix系列等、Lattice的Lattices。系列以及Latticebc系列等；或选择ARM芯片，包括:ATMEL ARM系列、OKI ARM系列、Hynix ARM系列、Samsung ARM系列、Cirrus Logic ARM系列、Triscend ARM系列等。该智能管理模块分别连接传感模块、辅助模块、报警模块、休眠唤醒模块、运动感知触发开关、电池电量监测模块、存储模块、数据加密模块、红外通信模块及电源管理模块。b.所述的采集功能设计方法是设计传感模块，该传感模块由贵重物品在储运过程中多种信息数据的系列信息采集传感器组成。所述的信息采集传感器有:温湿度传感器、三轴振动加速度传感器、三轴冲击加速度传感器及磁场强度传感器，这些传感器分别与智能管理模块相连接。c.所述的标签号码功能设计方法是设计辅助模块，该辅助模块包括ID号模块和实时时钟模块，是每一个智能标签唯一 ID号码和时间基准的生成模块。所述的ID号模块是智能标签在出厂时附加在标签内部的标签信息及ID号信息，所述的实时时钟模块采用实时时钟芯片，具体选择PCF8563芯片。d.所述的报警功能设计方法是设计报警模块，该报警模块根据智能标签工作异常、或环境异常变化、或电池电压过低的自动声光报警模块，以提醒管理员及时作出处理，所述的声光报警模块与智能管理模块相连接，该模块采用3V蜂鸣器作为声报警器件，LED灯作为光报警器件。e.所述的工况转变功能设计方法是设计休眠唤醒模块，该休眠唤醒模块根据定时方式、或响应异常信息自动切换智能标签工作状态-工作、或休眠、或挂起、或停机-的工况转变模块，实现正常储运状态、或突发状态的自动响应转变，以降低智能标签的功耗。所述的休眠唤醒模块采用系统软件控制，由软件编程设定，控制智能管理模块实现。所述的休眠唤醒模块的结构由系统软件和智能管理模块共同兼作。f.所述的感知触发功能设计方法是设计运动感知触发开关，该运动感知触发开关能在贵重物品从仓库储存到运输过程中、或过程中出现故障或异常，触发智能标签到不同工况，或各种参数的采集、存储，或自动报警的触发开关。所述的运动感知触发开关由传感模块中的振动加速度传感器控制，与智能管理模块相连接。所述的运动感知触发开关的结构由振动加速度传感器和智能管理模块共同兼作。g.所述的电池监测功能设计方法是设计电池电量监测模块，该电电量池监测模块是对智能标签供电池电量的监测模块，且当电池欠电压时自动触发报警模块报警。所述的电池电量监测模块选择MAX931芯片，该电池电量监测模块与智能管理模块相连接。h.所述的存储功能设计方法是设计存储模块，该存储模块包括Flash闪存存储器和SD卡，该存储模块是贵重物品在储运过程中各种信息数据的存储模块。所述的Flash闪存存储器选择8G或8G以上容量的芯片，具体可以选择Samsung公司的K9G8G08系列、K9F8G08系列等；或选择Micron公司的MT29F8G系列、MT29F16G系列、MT29F32G系列等；或选择ST公司的NAND08G系列等；或选择Intel公司的29F08G系列、29F16G系列等芯片。该Flash闪存存储器与智能管理模块相连接。所述的SD卡选择4G或4G以上容量的Micro SD卡，该SD卡与智能管理模块相连接。1.所述的加密功能设计方法是设计数据加密模块，该加密模块是智能标签采集的数据信息的加密模块，所述的数据加密模块采用系统软件控制，由软件编程设定控制，智能管理模块实现。所述的数据加密模块的结构由系统软件和智能管理模块共同兼作。所述的加密规则有预置设定或远程操控设定，该数据加密模块的输出连接存储模块的Flash闪存存储器的输入和SD卡的输入。j.所述的通信功能设计方法是设计红外通信模块，该红外通信模块是智能标签与外界数据接收端间采用红外光通信的模块，所述的红外通信模块采用GP2W0116YPS芯片，该模块与智能管理模块相连接。所述的通信项目设计有数据传输、远程操控、数据采样、参数设定。k.所述的电源管理功能设计方法是设计电源管理模块，该电源管理模块是对智能标签供电的管理模块，所述的电源管理模块采用LP5996芯片，该模块分别与传感模块、辅助模块、报警模块、休眠唤醒模块、运动感知触发开关、电池电量监测模块、智能管理模块、存储模块、数据加密模块及红外通信模块相连接。所述的管理包括根据指令关断、或启动电源，为整个智能标签电子电路进行供电。
[0008]根据以上所述的贵重物品储运智能标签的设计方法，技术特点还有:所述的智能标签采用的软件设计方法有:该智能标签的系统软件设计为该智能标签工作运行的嵌入式系统软件，所述的该智能标签的系统软件菜单有:智能化管理软件、参数设定软件、数据采集软件、数据加密软件、数据存储软件、运动感知触发软件、红外通信软件、故障与异常监测软件、报警软件、电源管理软件，该智能标签的系统软件控制硬件部分实现各传感器的数据采集、数据的加密与存储、运动感知触发、红外数据通信、故障异常报警、电源管理、智能化管理控制。所述的这些软件通过计算机烧写加载于该智能标签的智能管理模块即CPU内，在智能管理模块的管理控制下实现该智能标签的各种智能化功能。
[0009]根据以上所述的贵重物品储运智能标签的设计方法，技术特点还有:所述的标签智能化的设计方法还包括有:a.所述的标签智能化设计方法还有:该智能标签采集和存储的各种信息设计有:环境信息、时间信息、标签信息、工况信息、故障或异常信息、报警信息、电子信息、程序信息、通信信息、管理信息、控制信息的数据，其中所述的环境信息参数包括有:温度、湿度、磁场强度、三轴振动和冲击加速度，这些信息由温湿度、三轴振动加速度、三轴冲击加速度、磁场强度等传感器进行采集，通过智能管理模块存储在存储模块内。所述的时间信息参数包括有:该智能标签开始的、终止的、存储的、运输的、故障的、异常情况的、报警的、标签的、工况转换的、通信的日期和时间，这些信息由传感模块以及实时时钟模块进行采集，通过智能管理模块存储在存储模块内。所述的标签信息参数包括有:该智能标签所标明的身份信息、数量信息、质量信息、价值信息、安全信息、运输信息、存储信息等，这些信息由外界通过红外通信模块向智能标签内部编写，并通过智能管理模块存储在存储模块内。所述的工况信息参数包括有:该智能标签工作状态参数-工作、或挂起、或休眠、或停机-的管理信息、监控信息、转变信息及其操作信息，这些信