CN106228222B - 用于轨道交通产品全寿命追溯管理的电子标签及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轨道交通产品全寿命追溯管理的电子标签及方法，在电子标签的EPC区用于存储待标识产品的身份标识ID的二级制补码；所述电子标签USER区进行逻辑分区为数据格式化定义区和一个或多个业务数据区。数据格式化定义区：定义了“标签格式编号”、“数据格式化定义区长度”、“包含的BD逻辑区个数”、“各BD逻辑区的类型”以及各个BD逻辑区的定义；业务数据区：用于存储用户业务数据信息。通过采用本发明提出的数据格式化定义方法，确保在同一应用中具有丰富的扩展性，通过对标签数据格式化定义不同版本和在同一数据格式化版本中定义不同的数据区的业务记录数据格式编号，让电子标签存储的数据具有良好的自我可解析性。

Description

用于轨道交通产品全寿命追溯管理的电子标签及方法

技术领域

本发明涉及一种用于轨道交通产品全寿命追溯管理的电子标签及方法。

背景技术

在应用无源电子标签进行产品及其零部件的全寿命追溯管理应用时，无源电子标签的存储空间十分有限，对于进行全寿命管理时，标签中存储的数据不仅只包含身份ID信息，还需要存储部件的配置信息和关键事件信息，比如故障、维修事件信息。

无源电子标签遵循ISO 18000-6C空中接口协议，依照ISO 18000-6C的协议将电子标签的存储器从逻辑上分为四个存储体：保留内存、EPC区、TID区、USER区。依照ISO 18000-6C标准，其中保留内存用于管理电子标签的灭活和访问密码，TID区存放电子标签一般存储电子标签芯片厂商提供的信息，EPC区一般存放产品电子代码，即身份标识信息，而USER区存放业务数据，需要依据应用，用户自主定义。

在铁路行业中产品很多，而且许多需要进行追溯管理的数据不同，比如：车轮、电机等等，用户关注的信息不同，往往需要为不同产品定义不同的业务数据结构，而在一个业务应用中需要使用许多不同数据结构的电子标签，从而对对应用程序的开发和软件的可扩展性带来巨大困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种用于轨道交通产品全寿命追溯管理的电子标签及方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于轨道交通产品全寿命追溯管理的无源电子标签，其特征在于，包括EPC区和User区；所述EPC区用于存储待标识产品的身份标识ID信息，采用二级制补码进行编码，电子标签EPC区的身份标识ID信息用于识别电子标签标识的产品的身份信息；所述USER区包括：数据格式化定义区，即DF逻辑区：用于定义“标签格式编号”、“数据格式化定义区长度”、“包含的BD逻辑区个数”、“各BD逻辑区的类型”以及各个BD逻辑区的定义；一个或多个业务数据区，即DB逻辑区：用于存储产品的业务数据，比如产品基本信息、技术参数、故障事件信息等。

所述业务数据区的数据记录类型包括：单条记录数据区、多条记录数据区、多条循环记录数据区等类型。

对于所述单条记录数据区，所述数据格式化定义区内定义有该数据区的起始地址、总长度和业务记录数据格式编号。

对于所述多条记录数据区，所述数据格式化定义区内定义有该数据区的起始地址、每条记录的数据总长、业务记录数据格式编号和该数据区支持的最大记录数。

对于所述多条循环记录数据区，所述数据格式化定义区内定义有该数据区的起始地址、每条记录数据总长、业务记录数据格式编号、该数据区支持的最大记录数、下一条数据记录的索引号。

在同一个应用内，编号具有唯一性，与各个业务的单条记录的数据字典相对应，通过编号获得业务记录的数据字典信息；对各业务数据区的数据的读写均当作二进制数据进行访问和读写，而将其二进制数据本身的含义由业务数据的“业务记录数据格式编号”指定的数据字典来进行解析。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：

本发明使用数字型字符串身份标识ID，实际存储的为数字型字符串对应数字的二进制补码，在读取时将数字转换成相应字符串，从而节省了存储空间；采用本发明提出的数据格式化定义方法，能确保在同一应用中可以兼容不同型号，不同容量的电子标签，而且在同一应用可以支持不同数据项版本；

通过采用本发明提出的数据格式化定义方法，确保在同一应用中具有丰富的扩展性，可以在同一业务应用中使用不同ISO 18000-6C空中接口协议的电子标签，兼容不同厂商、不同型号的电子标签；可以在同一业务应用中对不同产品追溯的电子标签使用不同的数据结构，从而满足不同的追溯要求，而不影响应用软件本身，使得应用***具有良好的扩展性。

附图说明

图1为本发明一实施例USER区结构示意图。

具体实施方式

本发明要解决的技术问题是提供一种无源电子标签中通用的数据存储结构，以便在十分有限的空间内有效地管理产品及零部件全寿命周期内追溯数据记录，并能够兼容不同型号的电子标签和兼容不同的产品追溯数据要求。

在进行产品全寿命周期管理时，需要对关键部件进行统一的编码，确保其具有唯一的身份标识代码(简称身份标识ID)，比如机车及其关键零部件向中国铁路总公司申请的标识代号，然后各生产厂商按照相应规则对产品实物进行唯一编号，形成身份标识ID(或者叫单件码)等。身份标识ID的编码一般较长，在电子标签的EPC区数据十分有限，无法存储长字符串信息，本发明提出了使用数字型字符串身份标签ID，实际存储的为数字型字符串对应数字的二进制补码，在读取时将数字转换成相应字符串，从而节省空间。

电子标签USER区为连续的非易失存储空间，不同类型的电子标签存储空间不同，本发明为电子标签USER区提出了一个区域格式化方法。将USER区域的存储空间进行逻辑分为不同的业务数据区，而分区的信息存储在特定的位置，即数据格式化定义区。用户数据区中可以依据实际应用的需要分割成不同类型的业务数据区，比如：静态区、配置区和维修区，RFID中USER区空间划分结构示意图见图1。

依据实际应用的需要分割成不同的业务数据区具有明确的数据记录类型，每个业务数据区在数据格式化定义区通过定义其数据记录类型、数据区长度和起始地址字段、业务记录数据格式编号等来完成数据区存储空间的定义。本发明支持3种不同数据记录类型的业务数据区，第一种为单条记录的数据区(比如静态数据区),只需要定义起始地址、总长度和业务记录数据格式编号；第二种为多条记录数据区(比如配置数据区)，在数据格式化定义区需要定义起始地址、每条记录的数据总长、业务记录数据格式编号和本区支持的最大记录数；第三种为多条循环记录数据区(比如维修数据区)在数据格式化定义区中需要定义起始地址、每条记录数据总长、数据字版版本、本区支持的最大记录数、下一条记录索引号，该数据区为一个循环队列，下一条记录索引号标记了下次进入队列数据的地址，该队列满时，新数据会覆盖最老的历史数据，保留最新的记录数据。

数据格式化定义区在电子标签USER区的起始地址为0，也就是最前端。然后是其它业务数据区域。数据格式化定义区中首先定义了本电子标签USER区的总长度、数据格式化定义区的长度、业务数据区个数和类型，随后为各个业务数据区的格式信息。为说明本发明的提出的电子标签数据格式框架，举出一个范例，比如在轨道交通行业中采用电子标签进行产品全寿命追溯管理，将USER区分成静态数据区、配置数据区和维修信息区三种数据区域，其中静态数据区为单条记录类型、配置数据区为多条记录类型、维修信息区为多条循环记录类型。此时数据格式化定义区按下表1进行定义。

表1数据格式化定义区内容范例

本发明通过数据格式化定义区提供了一个通用电子标签数据分区结构，而且对于每个数据区实际存储的内容全部当作二进制数据进行通用化处理。电子标签的读写软件通过业务数据区起始地址、本业务数据区的数据项字节长度、第几条记录、以及记录数据项的偏移地址，即可计算其所在电子标签中USER区的偏移地址，从而可以依照ISO 18000-6C空中接口协议获取相应的二进制数据，并通过记录的数据项的数据字典进行对应的解析，比如解析为日期、整数或者字符串等等，从而完整相应电子标签的数据读写和解析；同理读写软件也可以将业务数据按解析的逻辑转化为二进制数据，在计算其在电子标签中的偏移量后，通过ISO 18000-6C协议进行业务数据写入。

利用本方法提出的通用电子标签分区结构，可以再ISO 18000-6C协议的基础上开发出通用的电子标签数据读写中间件，中间件可以向符合本发明提出结构的电子标签进行通用的任一数据项的读写，从而可以兼容所有ISO 18000-6C的电子标签和适应各种产品的不同信息追溯要求，而不需要为不同产品、不同电子标签进行不同的设计，减少了应用开发的难度、成本，提高了应用开发效率。

为说明本发明的实施方式，以轨道交通行业电子标签全寿命追溯应用来进行描述。

每个需要进行追溯管理的部件需要有一个唯一的身份标识码(简称身份标识ID)，采用数字型编码，一般将不同生产商、不同型号和规格的产品按一定规则编码形成产品标识代号，对于该产品的实物身份ID编码，则由产品标识代号+流水号构成，比如：流水号的编码方式为年月+数字递增流水号。产品实物身份ID编码作为数字进行解析，采用二进制补码形成相应的字节数组，将字节数组的长度设为电子标签EPC区长度，EPC区的数据为产品身份ID对应数字的二进制补码。

依据轨道交通产品追溯电子标签的业务要求，需要追溯产品的基本信息，比如：生产商、产品序列号、型号、生产时间等，同时还需要追溯其装配的关键子部件的基本信息，以及产品的故障维修信息；针对这一情况可将USER区划分为单条记录数据区类型的静态数据区、多条记录类型的配置数据区和多条循环记录数据区类型的维修数据区。

假设标识的产品需要进行子部件追溯的部件数为10，标签在静态数据和配置数据外，所有空间用于记录维修信息，预计故障率较高，此时可选择容量大的标签，比如8K比特。

数据格式化定义区A2数值为21字节(表一中各字段的长度和)；A3值的二进制数位“111001”，表示第3个DB区的类型为为5-6bit的数值表示，即为“11”，说明是循环多条记录类型，第2个DB区的类型为为3-4bit的数值表示，即为“10”，说明是多条记录类型，第1个DB区的类型为为1-2bit的数值表示，即为“01”，说明是单条记录类型，而7-8bit的数据为“00”，表示未定义第4个DB区，说明只定义了3个DB区。

静态数据区数据字典见下表，因为其为单条记录类型，则其数据区长度为28+2+10等40字节。如果将静态数据区放在用户数据区的第一个，则静态区的起始地址即数据格式定义区的A4值可设置为20(因为数据格式定义区长度为20)，长度即数据格式定义区的A5值为40，业务记录数据格式编号A6为0。

表2静态区数据字段范例

配置数据区数据字典见下表，因为为多条记录类型，记录条数为10，单条记录的长度为19(各字段的长度和)，则配置数据区的总占用长度为19X10等于190字节。配置数据区的起始地址可以设置为即数据格式定义区的A7值为60(因为数据格式定义区和静态区已经占用了60字节)，数据格式定义区的A8为19，数据格式定义区的A9为10，业务记录数据格式编号A10为1。

表3配置数据区数据字段范例

维修数据区(多条循环记录类型)数据字典见下表，维修数据区的起始地址即数据格式定义区的A11的值可以设置为250(20+40+190＝250)。单条记录的长度数据格式定义区的A12值为10(各字段的长度和)。业务记录数据格式编号A13值2。因为8K比特的电子标签的剩余容量全部用于维修信息，所以维修信息的容量为1000-20-40-190＝750，则循环队列的长度即数据格式定义区的A14值为750/10＝75。数据格式定义区的A15值初始值为0，随着维修记录进行累计。数据格式定义区的A16值初始值为0，其值在0-74之间循环。

表4维修数据区数据字段范例

数据格式定义区中各字段的顺序可以进行调整，在一些特定的应用下，可以减少一些字段，比如如果应用中只有一种数据格式定义，那么数据格式定义区的A3可以取消，如果应用范围内的记录字典只有一个，则业务记录数据格式编号也可以取消，用户数据区可以依据实际应用的需要进行删减，不一定为范例中提出的三个数据区，即静态数据区、配置数据区、维修信息区。

对于多条循环类型的数据区格式化中的指示索引可以用当前索引号替代下次更新的索引号，在实际应用时只需要要当前索引号加1，即可计算出当前需要更新的位置信息。

Claims (2)

1.一种用于轨道交通产品全寿命追溯管理的无源电子标签，其特征在于，包括EPC区和User区；所述EPC区用于存储待标识产品的身份标识ID信息，采用二级制补码进行编码，电子标签EPC区的身份标识ID信息用于识别电子标签标识的产品的身份信息；

所述USER区包括：

数据格式化定义区：用于定义标签格式编号、数据格式化定义区长度、包含的业务数据区个数、各数据区的类型以及各个业务数据区的定义；

一个或多个业务数据区：用于存储产品的业务数据；所述业务数据区的数据记录类型包括：单条记录数据区、多条记录数据区、多条循环记录数据区；

对于所述单条记录数据区，所述数据格式化定义区内定义有该数据区的起始地址、总长度和业务记录数据格式编号；

对于所述多条记录数据区，所述数据格式化定义区内定义有该数据区的起始地址、每条记录的数据总长、业务记录数据格式编号和该数据区支持的最大记录数；

对于所述多条循环记录数据区，所述数据格式化定义区内定义有该数据区的起始地址、每条记录数据总长、业务记录数据格式编号、该数据区支持的最大记录数、下一条数据记录的索引号。

2.根据权利要求1所述的电子标签，其特征在于，在同一个应用内，业务记录数据格式编号具有唯一性，与各个业务的单条记录的数据字典相对应，通过编号获得业务记录的数据字典信息；对各业务数据区的数据的读写均当作二进制数据进行访问和读写，而将其二进制数据本身的含义由业务数据的“业务记录数据格式编号”指定的数据字典来进行解析。

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