带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法及系统论文和设计-边志宏

全文摘要

本发明实施例提供一种带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法及系统，属于电子设备领域。包括：配置至少预设数的温度校准点；确定电子标签存储器中存储每一温度校准点数据对应的每一温度校准数据存储单元；控制电子标签测量每一温度校准点数据，并存储至其所对应的每一温度校准数据存储单元中；电子标签读写器控制电子标签测量待测物的当前温度数据，并获取电子标签所测量待测物的当前温度数据和电子标签所存储的每一温度校准点数据；基于电子标签的每一温度校准点数据，计算得到曲线拟合方程式，并将当前温度数据输入曲线拟合方程式中得到与其对应的校准后温度数据。本发明实现了对无源RFID测温电子标签所测温度进行校准。

主设计要求

1.一种带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法，其特征在于，该带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法包括：确定预设数量的温度校准点，其中，所述温度校准点处于电子标签的温度测量范围之内；确定电子标签存储器中用于存储每一温度校准点数据的对应每一温度校准数据存储单元；控制所述电子标签在每一温度校准点所在温度环境中进行环境温度测量以获得温度校准点数据，并存储每一温度校准点数据至其所对应的所述每一温度校准数据存储单元中，其中，所述温度校准点数据包括：校准点环境温度数据和所述电子标签在该校准点环境温度下的实际测量温度数据；电子标签读写器控制所述电子标签测量待测物的当前温度，并获取所述电子标签所测量的待测物的当前温度数据和所述电子标签所存储的每一温度校准点数据；以及基于所述电子标签的每一温度校准点数据，计算得到用于温度校准的曲线拟合方程式，并将所述待测物的所述当前温度数据输入所述曲线拟合方程式中得到与其对应的校准后温度数据。

设计方案

1.一种带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法，其特征在于，该带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法包括：

确定预设数量的温度校准点，其中，所述温度校准点处于电子标签的温度测量范围之内；

确定电子标签存储器中用于存储每一温度校准点数据的对应每一温度校准数据存储单元；

控制所述电子标签在每一温度校准点所在温度环境中进行环境温度测量以获得温度校准点数据，并存储每一温度校准点数据至其所对应的所述每一温度校准数据存储单元中，其中，所述温度校准点数据包括：校准点环境温度数据和所述电子标签在该校准点环境温度下的实际测量温度数据；

电子标签读写器控制所述电子标签测量待测物的当前温度，并获取所述电子标签所测量的待测物的当前温度数据和所述电子标签所存储的每一温度校准点数据；以及

基于所述电子标签的每一温度校准点数据，计算得到用于温度校准的曲线拟合方程式，并将所述待测物的所述当前温度数据输入所述曲线拟合方程式中得到与其对应的校准后温度数据。

2.根据权利要求1所述的带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法，其特征在于，基于所述电子标签的每一温度校准点数据，计算得到曲线拟合方程式包括：

获取针对所述温度校准点数据预设的包含有n个未知系数的前n项麦克劳林展开式，其中，n小于等于所述温度校准点的所述预设数量，且该前n项麦克劳林展开式能够根据所述温度校准点数据中的所述实际测量温度数据计算出对应的所述校准点环境温度数据；以及

将任意n个所述温度校准点数据代入所述包含有n个未知系数的前n项麦克劳林展开式，以计算出所述n个未知系数，并将对应的系数已知的前n项麦克劳林展开式作为包含有n个已知系数的曲线拟合方程式。

3.根据权利要求2所述的带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法，其特征在于，

所述将任意n个所述温度校准点数据代入所述包含有n个未知系数的前n项麦克劳林展开式的方法还包括：

将优选的n个温度校准点数据代入所述包含有n个未知系数的前n项麦克劳林展开式；其中，优选n个温度校准点的方法包括：

在所述电子标签的温度测量范围内等间隔地确定多个温度测量点，所述温度测量点的数量大于所述温度校准点的数量n；

获取每一温度测量点数据，其中，所述温度测量点数据包括：测量点环境温度数据和所述电子标签在该测量点环境温度下的实际测量温度数据；

每n个温度测量点形成一个温度校准点组合形式，在所述前n项麦克劳林展开式中代入每一温度校准点组合形式的n个所述温度校准点数据，以计算出每一温度校准点组合形式的所述n个未知系数，并将对应的系数已知的前n项麦克劳林展开式作为包含有n个已知系数的预曲线拟合方程式；

计算所有温度测量点数据在所述每一预曲线拟合方程式中的每一均方根误差；以及

比较所述每一均方根误差值的大小，将最小的均方根误差值对应的所述n个温度校准点作为优选的n个温度校准点。

4.根据权利要求3所述的带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法，其特征在于，在获取每一温度测量点数据之前，该方法还包括：

按照预设规则确定的每一温度测量点；以及

控制所述电子标签在每一温度测量点所在温度环境中进行环境温度测量以获得与所述温度测量点具有对应关系的每一温度测量点数据。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法，其特征在于，所述电子标签采用无源RFID测温电子标签，且被配置为在所述电子标签读写器形成的电磁场中获取电能。

6.一种带有温度检测功能的电子标签的温度校准系统，其特征在于，该带有温度检测功能的电子标签的温度校准系统包括：

电子标签读写器，包括：

确定模块，用于确定预设数量的温度校准点；其中，所述温度校准点处于电子标签的温度测量范围之内；以及确定电子标签存储器中用于存储每一温度校准点数据的对应每一温度校准数据存储单元；

控制模块，用于控制所述电子标签在每一温度校准点所在温度环境中进行环境温度的测量以获得温度校准点数据，并存储每一温度校准点数据至其所对应的所述每一温度校准数据存储单元中；其中，所述温度校准点数据包括：校准点环境温度数据和所述电子标签在该校准点环境温度下的实际测量温度数据；

并且，所述控制模块还用于控制所述电子标签测量待测物的当前温度，并获取所述电子标签实时测量的当前温度数据和所述电子标签所存储的每一温度校准点数据；以及

上位机，包括：

计算模块，用于基于所述电子标签的每一温度校准点数据，计算得到曲线拟合方程式；

输入输出模块，用于将所述待测物的所述当前温度数据输入所述曲线拟合方程式中得到与其对应的校准后温度数据。

7.根据权利要求6所述的带有温度检测功能的电子标签的温度校准系统，其特征在于，所述计算模块包括：

获取子模块，用于获取针对所述温度校准点数据预设的包含有n个未知系数的前n项麦克劳林展开式，其中，n小于等于所述温度校准点的预设数量，且该前n项麦克劳林展开式能够根据所述温度校准点数据中的所述实际测量温度数据计算出对应的所述校准点环境温度数据；以及

第一计算子模块，用于将任意n个所述温度校准点数据代入所述包含有n个未知系数的前n项麦克劳林展开式，以计算出所述n个未知系数，并将对应的系数已知的前n项麦克劳林展开式作为包含有n个已知系数的曲线拟合方程式。

8.根据权利要求7所述的带有温度检测功能的电子标签的温度校准系统，其特征在于，所述计算模块包括：

第二计算子模块，用于将优选的n个温度校准点数据代入所述包含有n个未知系数的前n项麦克劳林展开式；其中，所述第二计算子模块优选n个温度校准点包括：

在所述电子标签的温度测量范围内等间隔地确定多个温度测量点，所述温度测量点的数量大于所述温度校准点的数量n；获取每一温度测量点数据；其中，所述温度测量点数据包括：测量点环境温度数据和所述电子标签在该测量点环境温度下的实际测量温度数据；每n个温度测量点形成一个温度校准点组合形式，在所述前n项麦克劳林展开式中代入每一温度校准点组合形式的n个所述温度校准点数据，以计算出每一温度校准点组合形式的所述n个未知系数，并将对应的系数已知的前n项麦克劳林展开式作为包含有n个已知系数的预曲线拟合方程式；计算所有温度测量点数据在所述每一预曲线拟合方程式中的每一均方根误差；以及比较所述每一均方根误差值的大小，将最小的均方根误差值对应的所述n个温度校准点作为优选n个温度校准点。

9.根据权利要求8所述的带有温度检测功能的电子标签的温度校准系统，其特征在于，

所述确定模块还用于配置按照预设规则确定的每一温度测量点；以及

所述控制模块还用于控制所述电子标签在每一温度测量点所在温度环境中进行环境温度测量以获得与所述温度测量点具有对应关系的每一温度测量点数据。

10.根据权利要求6-9中任意一项所述的带有温度检测功能的电子标签的温度校准系统，其特征在于，所述电子标签包括无源RFID测温电子标签，且所述无源RFID测温电子标签的内部集成有温度敏感电路；

所述电子标签读写器还用于形成有使得所述无源RFID测温电子标签能够获取电能的电磁场。

设计说明书

技术领域

本发明涉及电子设备领域，具体地涉及带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法及系统。

背景技术

RFID电子标签的基本功能是用于识别其附着的货物的身份。随着运用的不断推广，RFID电子标签也出现一些别的用途，通常这些用途是附加在身份识别功能的基础上的，例如温度测量，即使RFID电子标签在实现身份识别的基础上，也能够测量当前物品所处环境的温度。近年来基于无源RFID技术的实时温度监测逐步得到运用。

在现有技术中，无源RFID测温电子标签通常使用集成有温度敏感电路的专用RFID标签芯片。由于专用RFID标签芯片制造工艺的偏差，测量同一个温度的不同无源RFID测温电子标签所测的温度结果会不相同，因此，需要对无源RFID测温电子标签所测温度进行校准。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法及系统，该温度校准方法及系统实现了对无源RFID测温电子标签所测温度进行校准。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法，该带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法包括：确定预设数量的温度校准点，其中，所述温度校准点处于电子标签的温度测量范围之内；确定电子标签存储器中用于存储每一温度校准点数据的对应每一温度校准数据存储单元；控制所述电子标签在每一温度校准点所在温度环境中进行环境温度测量以获得与所述温度校准点具有对应关系的温度校准点数据，并存储每一温度校准点数据至其所对应的所述每一温度校准数据存储单元中，其中，所述温度校准点数据包括：校准点环境温度数据和所述电子标签在该校准点环境温度下的实际测量温度数据；电子标签读写器控制所述电子标签测量待测物的当前温度，并获取所述电子标签所测量的待测物的当前温度数据和所述电子标签所存储的每一温度校准点数据；基于所述电子标签的每一温度校准点数据，计算得到用于温度校准的曲线拟合方程式，并将所述待测物的当前温度数据输入所述曲线拟合方程式中得到与其对应的校准后温度数据。

优选地，基于所述电子标签的每一温度校准点数据，计算得到曲线拟合方程式包括：获取针对所述温度校准点数据预设的包含有n个未知系数的前n项麦克劳林展开式，其中，n小于等于所述温度校准点的所述预设数量，且该前n项麦克劳林展开式能够根据所述温度校准点数据中的所述实际测量温度数据计算出对应的所述校准点环境温度数据；以及将任意n个所述温度校准点数据代入所述包含有n个未知系数的前n项麦克劳林展开式，以计算出所述n个未知系数，并将对应的系数已知的前n项麦克劳林展开式作为包含有n个已知系数的曲线拟合方程式。

优选地，所述将任意n个所述温度校准点数据代入所述包含有n个未知系数的前n项麦克劳林展开式的方法还包括：将优选的n个温度校准点数据代入所述包含有n个未知系数的前n项麦克劳林展开式；其中，优选n个温度校准点的方法包括：在所述电子标签的温度测量范围内等间隔地确定多个温度测量点，所述温度测量点的数量大于所述温度校准点的数量n；获取每一温度测量点数据，其中，所述温度测量点数据包括：测量点环境温度数据和所述电子标签在该测量点环境温度下的实际测量温度数据；每n个温度测量点形成一个温度校准点组合形式，在所述前n项麦克劳林展开式中代入每一温度校准点组合形式的n个所述温度校准点数据，以计算出每一温度校准点组合形式的所述n个未知系数，并将对应的系数已知的前n项麦克劳林展开式作为包含有n个已知系数的预曲线拟合方程式；计算所有温度测量点数据在所述每一预曲线拟合方程式中的每一均方根误差；以及比较所述每一均方根误差值的大小，将最小的均方根误差值对应的所述n个温度校准点作为优选的n个温度校准点。

优选地，在获取每一温度测量点数据之前，该方法还包括：按照预设规则确定的每一温度测量点；以及控制所述电子标签在每一温度测量点所在温度环境中进行环境温度测量以获得与所述温度测量点具有对应关系的每一温度测量点数据。

优选地，所述电子标签采用无源RFID测温电子标签，且被配置为在所述电子标签读写器形成的电磁场中获取电能。

通过上述技术方案，对RFID标签芯片实时测量的温度数据进行温度校准，得到相对准确的测量温度。

本发明还提供一种带有温度检测功能的电子标签的温度校准系统，该带有温度检测功能的电子标签的温度校准系统包括：电子标签读写器，包括：确定模块，用于确定预设数量的温度校准点；其中，所述温度校准点处于电子标签的温度测量范围之内；以及确定电子标签存储器中用于存储每一温度校准点数据的对应每一温度校准数据存储单元；控制模块，用于控制所述电子标签在每一温度校准点所在温度环境中进行环境温度的测量以获得温度校准点数据，并存储每一温度校准点数据至其所对应的所述每一温度校准数据存储单元中；其中，所述温度校准点数据包括：校准点环境温度数据和所述电子标签在该校准点环境温度下的实际测量温度数据；并且，所述控制模块还用于控制所述电子标签测量待测物的当前温度，并获取所述电子标签实时测量的当前温度数据和所述电子标签所存储的每一温度校准点数据；以及上位机，包括：计算模块，用于基于所述电子标签的每一温度校准点数据，计算得到曲线拟合方程式；输入输出模块，用于将所述待测物的所述当前温度数据输入所述曲线拟合方程式中得到与其对应的校准后温度数据。

优选地，所述计算模块包括：第二计算子模块，用于将优选的n个温度校准点数据代入所述包含有n个未知系数的前n项麦克劳林展开式；其中，所述第二计算子模块优选n个温度校准点包括：在所述电子标签的温度测量范围内等间隔地确定多个温度测量点，所述温度测量点的数量大于所述温度校准点的数量n；获取每一温度测量点数据；其中，所述温度测量点数据包括：测量点环境温度数据和所述电子标签在该测量点环境温度下的实际测量温度数据；每n个温度测量点形成一个温度校准点组合形式，在所述前n项麦克劳林展开式中代入每一温度校准点组合形式的n个所述温度校准点数据，以计算出每一温度校准点组合形式的所述n个未知系数，并将对应的系数已知的前n项麦克劳林展开式作为包含有n个已知系数的预曲线拟合方程式；计算所有温度测量点数据在所述每一预曲线拟合方程式中的每一均方根误差；以及比较所述每一均方根误差值的大小，将最小的均方根误差值对应的所述n个温度校准点作为优选n个温度校准点。

优选地，所述配置模块还用于配置按照预设规则确定的每一温度测量点；以及所述电子标签读写器还用于控制所述电子标签测量每一温度测量点数据。

优选地，所述电子标签配置包括无源RFID测温电子标签；所述电子标签读写器还用于形成有使得所述无源RFID测温电子标签能够获取电能的电磁场。

上述的带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法相比于现有技术具有与带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法相同的有益效果，在此不再赘述。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本实施例的一种带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法的流程图；

图2是图1的S150的进一步改进的情况一的流程图；

图3是图1的S150的进一步改进的情况二的流程图；以及

图4是本实施例的一种带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法的模块连接图；以及

图5是上述带有温度检测功能的电子标签的温度校准系统的模块连接图。

附图标记说明

10 电子标签读写器 11 确定模块

12 控制模块 40 上位机

41 计算模块 42 输入输出模块

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

在详细介绍本发明之前，先简单介绍下现有技术中的问题。现有技术中并未有对电子标签进行校准的方式，由于不同的电子标签的芯片工艺存在偏差，不同的电子标签芯片对于同样的温度可能测出不同的输出结果，为了避免上述的情况发生，需要对电子标签的芯片进行温度的校准。但是，对于电子标签的芯片的校准实际即为对包含有该芯片的电子标签的校准。

实施例一

图1为实施例一的方法流程图，具体如下所述，其具体描述了如何进行电子标签的温度校准。

如图1所示，本实施例的一种集成有温度敏感电路的带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法，该带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法包括：

S110，确定预设数量的温度校准点。其中，所述温度校准点处于电子标签的温度测量范围之内。

其中，所述温度校准点为电子标签的温度测量范围内的关键的温度。其数量可以设定为n，在该实施例中要求预设数为大于或等于4的任意一个数值(实际上大于等于2也可，在此不再赘述)。关键的温度优选为在温度测量范围之内均匀分布的点。再次，将配置的温度校准点按照温度的高低进行排序，分布得到预设数的第一温度校准点、第二温度校准点……第n温度校准点。

S120，确定电子标签存储器中用于存储每一温度校准点数据的对应每一温度校准数据存储单元。

其中，在S120中，主要用于划分出相应的存储单元，每个存储单元用于存储相应的每一温度校准点数据，预先安排好所测得温度校准数据的存储，方便了后续步骤的调用。

通过上述方式，可以实现区域的划分，避免所存储的数据的丢失和替换，保证了数据的安全，为后续的步骤做出了准备。

S130，控制所述电子标签在每一温度校准点所在温度环境中进行环境温度的测量以获得与所述温度校准点具有对应关系的温度校准点数据，并存储每一温度校准点数据至其所对应的所述每一温度校准数据存储单元中。其中，所述温度校准点数据可以包括：具有对应关系的校准点环境温度数据和所述电子标签在该校准点环境温度下的实际测量温度数据。

其中，在S130中，“控制”包括了控制无源电子标签获取电能及发送指令，其中无源电子标签被配置为能够在相适配的电子标签阅读器天线的电磁场中获取电能，而在本实施例中其一直能够获取到电能。具体操作步骤为：将电子标签放置在第一温度校准点的温度环境中(恒温箱或恒温探针台设备)，等待电子标签的温度和第一温度校准点的温度环境相同(实际为在设定的时间下，可以为1h或30min，根据实际情况自行设定)的情况下，通过与所述电子标签相匹配的电子标签读写器发送温度测量指令，从而控制所述电子标签测量出在第一温度校准点的实际测量数据。把该第一温度校准点的环境温度数据和在该温度校准点所测量的温度测量数据组合成第一温度校准数据，写入上述电子标签存储器相对应的温度校准数据存储单元中。按照上述的方式，依次将后续所测量的第二温度校准点的第二温度校准点数据……第n温度校准点的第n温度校准点数据全部存储至对应的每一温度校准数据存储单元中。在S130中，在所有的温度校准点数据全部存储至对应每一温度校准数据存储单元中的情况下，将电子标签存储器的每一温度校准数据存储单元锁定。

S140，所述电子标签读写器控制所述电子标签测量待测物的当前温度，并获取所述电子标签所测量待测物的当前温度数据和所述电子标签所存储的每一温度校准点数据。

其中，所述电子标签测量待测物的当前温度数据的具体步骤为：将电子标签附着在待测物上，使得两者有良好的热传导路径，并使得电子标签的测量点的采集的温度与待测物的温度相同，避免测量点温度的误差。另外，电子标签读写器可以如S130一样控制电子标签测量并存储每一温度校准点数据，还能够获取到所述电子标签中所测量的当前温度数据。其中，当前温度数据即为待校准的数据。与其不同的是，在S140中还传输了读取指令，以用于读取到电子标签所测量待测物的当前温度数据和所述电子标签所存储的每一温度校准点数据，以用于后续步骤的分析处理，及对当前温度数据的校准。

S150，基于所述电子标签的每一温度校准点数据，计算得到用于温度校准的曲线拟合方程式，并将所述待测物的所述当前温度数据输入所述曲线拟合方程式中得到与其对应的校准后温度数据。

其中，可以分成两个情况来进行曲线拟合方程式的计算：

情况一：

图2是图1的S150的进一步改进的情况一的流程图。

如图2所示，S151，获取针对所述温度校准点数据预设的前n项麦克劳林展开式，其中，n小于或等于所述温度校准点的所述预设数量，且该前n项麦克劳林展开式能够根据所述温度校准点数据中的所述实际测量温度数据计算出对应的所述校准点环境温度数据。

其中，n小于等于所述预设数的目的在于避免无法计算该曲线拟合方程式，前n项麦克劳林展开式可以是自定义的或者是根据温度校准点设定的。其表现形式主要依据下述麦克劳林展开式：

若函数f(x)在开区间(a，b)有直到n+1阶的导数，则当函数在此区间内时，可以展开为一个关于x多项式和一个余项的和，如下所述：

其中，设计图

带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法及系统论文和设计

带有温度检测功能的电子标签的温度校准方法及系统论文和设计-边志宏

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主设计要求

设计方案

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