基于电子墨水屏的无线电子标签设计
变电站智能电子标签的设计与应用
变电站智能电子标签的设计与应用摘要：近年来，基于射频识别技术（简称RPID）的电子标签在我国各领域得到了大量运用，而电力系统变电站内各类标签仍采用原始打印粘贴的形式，技术明显落后。
基于此，本文旨在研制一款适用于变电站的智能电子标签系统。
针对变电站标签的更新频次低，显示内容固定的特点，该标签系统利用短距离供电、近场通讯及微功耗技术，使得电子标签可以做到通用化与小型化，大大提高了标签的使用寿命与范围。
另一方面，通过建立电子标签台帐系统，可实现电子标签的批量更新，不再需要原有繁琐的操作，极大的提高带标签填写及变更的工作效率。
关键词：电子标签；RFID；变电站；系统架构；实现方法1.引言电子标签（特别是RFID）在国内外已经有了广泛应用，是一种较为成熟的识别技术。
特别是在大型设备多、配套辅机数量大、分布范围广、安装位置复杂的电力、化工、钢铁、水泥等领域。
例如企业资产管理领域进行资产的管理、不停车收费系统、停车场管理系统、仓库管理、电子门票、图书馆管理等都是具备代表性的电子标签使用领域[1]。
另一方面，目前电力系统变电站领域各类标签仍然采用传统的纸质/塑料材质结合打印机来实现标签信息的显示。
当出现需要修改的情况时往往采用重新打印标签、解开原有标签并重新绑定/粘附的方式来进行更新，该方法费时费力且浪费生产资源，当需要进行批量修改时耗费的人力物力更甚，且该方法无法及时进行信息的更新及同步管理，当需要进行标签信息查询时也无法及时为运维人员提供可靠准确的回路信息。
基于此，本文旨在开发一款适用于变电站的智能电子标签系统。
1.电子标签组成[2]1.天线电子标签天线一般由基材加金属电路组成。
电子标签天线的种类很多，常用的有如图1-1所示的FR-4基材的PCB硬板标签天线以及如图1-2所示的PET基材加铝箔电路的柔板标签天线。
图1-1 PCB硬板标签天线图1-2 PIT柔板标签天线1.1.芯体将芯片键合(电连)到天线的馈点上就构成了电子标签的芯体(Inlay)，芯体是电子标签的半成品。
电子标签 方案
电子标签方案引言随着技术的发展和智能化的进步，传统纸质标签逐渐被电子标签所取代。
电子标签是一种能够实时显示信息的设备，广泛应用于零售、物流、供应链等行业。
本文将介绍电子标签的原理、应用场景和相关技术方案。
一、电子标签的原理电子标签通过电子墨水或液晶等显示技术来实现信息的显示。
其中，电子墨水是一种新型的显示技术，其原理是利用微胶囊中的黑色和白色颗粒的运动来实现文字和图像的显示。
当电子标签上的电场作用于微胶囊中的颗粒时，颗粒会向上或向下移动，从而改变颗粒的位置，进而改变显示内容。
二、电子标签的应用场景1. 零售业电子标签在零售行业中的应用广泛。
传统的纸质标签需要人工更换和更新，费时费力，而电子标签可以通过无线网络远程控制，实时展示商品信息和价格，节省了人力和时间成本。
另外，电子标签还可以与商场的系统对接，实现库存管理、价格调整等功能，提高了商品管理效率。
2. 物流和供应链管理电子标签能够实时显示物流信息，方便货物的追踪和管理。
在物流和供应链管理中，准确的信息传递和记录对于提高效率和减少错误非常重要。
电子标签可以通过无线网络与物流管理系统对接，实时更新货物的位置、状态等信息，提高物流流程的可追溯性和透明度。
3. 仓储管理电子标签还可应用于仓储管理，通过与仓储管理系统对接，实现货物存放位置的可视化和自动化管理。
仓库中的货物可以被自动识别并与电子标签对应，从而实现对货物的追踪和管理。
这大大提高了仓储管理的效率和准确性，减少了人员的误操作和错误。
三、电子标签的技术方案1. 无线通信技术电子标签需要使用无线通信技术与管理系统进行数据的交互。
目前常用的无线通信技术包括蓝牙、Wi-Fi、射频识别（RFID）等。
不同的场景和需求可以选择不同的无线通信技术，以满足数据传输的需求。
2. 能量供应技术电子标签需要能量供应来实现显示功能。
目前常用的能量供应技术包括电池供电、太阳能供电、无线能量传输等。
对于需要长时间使用的电子标签，太阳能供电或者无线能量传输可以是一种可行的选择。
基于RFID供电的理论永久性电子墨水屏标签设计与实现
—科教导刊（电子版）·2019年第19期/7月（上）—287基于RFID 供电的理论永久性电子墨水屏标签设计与实现王璐明肖海峰（南昌航空大学江西·南昌330063）摘要文中设计并实现了一个基于RFID 供电的电子墨水屏标签，硬件部分主要由能量收集整流系统、arduino 、BLE 低功耗蓝牙等器件组成。
此无源系统中，通过带NFC 功能的手机给其供能，使其微处理器arduino 和BLE 正常工作，等待手机发送内容后，在墨水屏中显示。
测试表明无源墨水屏工作稳定，使用便利。
关键词电子墨水屏电子标签RFID 应用中图分类号：TP368.1文献标识码：A 0引言目前，电子墨水屏以其极低功耗、无需驱动、断点后长时间保存、强光下可视、柔性结构引起极大关注。
本文决定应用现有技术从电子墨水屏的现实应用做起，创新性的打造一款RFID 供电的理论永久性电子墨水屏标签并展示其实物。
1硬件设计1.1总体设计如图一所示，电子墨水屏分供能端、控制端、显示端三部分，其中供能端利用NFC 原理、射频卡原理以及合理的整流电路将外界的交流能量整流成可直接供单片机和外围器件使用的直流电源。
控制端通过BLE 接收外界传输数据，再由ar-duino 控制输出到显示端，显示端可视化传输的数据。
1.2硬件系统设计硬件总体电子线路图如下图所示。
RFID 供电的电子墨水屏由基于射频卡原理的取能电路、整流变压的转换电路、ardu-ino 内核与ble 结合的数据处理电路、以及外接显示电路构成。
NFC 射频有300mw 的发射能量，arduino 耗能不足50mw ，蓝牙BLE 只要不到10mw ，墨水屏更新时几十mw ，故取能电路的线圈从外界13.56MHZ 的震荡场源发出的无线电场中取得的能量足够系统使用。
震荡电场经整流、升压，能直接驱动arduino 内核与BLE 工作，从而接收到手机蓝牙发送的数据。
这些数据再由arduino 通过SPI 通信传输到墨水屏端，便实现了从智能终端到墨水屏的数据传输及显示。
基于无线通信和墨水屏的电子标识技术研究
基于无线通信和墨水屏的电子标识技术研究作者：浩钿王猛陈聪柴溢李玉斌陈默来源：《无线互联科技》2019年第09期章开展了基于无线通信和墨水屏的电子标识技术研究，实现了上位机与单片机之间的无线通信和低功耗刷新墨水屏并准确显示信息的功能，为商品信息实时化、资讯化和自动化更新提供了硬件基础。
实验测试结果表明，该电子标识技术的无线通信稳定可靠，具有低成本、低功耗和高效率的优点，且拥有非常广阔的市场运用前景。
关键词：无线通信;墨水屏;电子标识;单片机随着人们生活水平的不断提高，零售行业的商品种类和数量急剧增加，商品价签的频繁更新对商场工作人员提出了更高的要求。
据调查，一个典型的零售商店每周需要变动商品价格约10 000～12 000次[1]，如果使用传统的纸质标签，不仅会浪费大量的纸质资源，还会消耗大量的人力成本。
电子标识技术采用电子的形式来显示商品的货价及信息，解决了人力成本高、资源消耗多的问题。
本文研究的基于无线通信和墨水屏的电子标识技术在利用无线通信传输技术的基础上，编写了相应的上位机软件，以供零售商修改货价信息，最终显示在功耗小的墨水屏上。
不仅节约了纸张和劳动力，还提高了工作效率。
1; ; 系统的总体设计系统的硬件结构主要由4部分组成：PC上位机、无线串口模块、STM32F103VBT6型单片机（简称STM32单片机）和墨水屏电子纸。
图1为系统的总体结构。
PC上位机有相应的应用软件，可将输入的商品信息通过编辑转为图片格式形成预览，并以字节为单位，发送至串口。
无线串口模块，负责将接收的数据发送至STM32单片机;STM32单片机将接收的数据信息通过串行外设接口（Serial Peripheral Interface，SPI）串口传给电子纸转接板终端;电子纸终端接触接口进行信息的刷新后，将图片信息显示在墨水屏上。
2; ; 系统的硬件设计在各模块硬件的选择上，本研究进行设计前综合考虑了成本、功耗和产品需求等因素，选择出了最适合用于超市和商场的硬件。
如墨电子纸标签 GDIF075E 使用说明书
7.5寸电子纸标签GDIF075E电子纸标签产品说明书（V2.0版本）目录.......................................................................................2 前言 (3)第1章 产品架构……………………………………………………………… 1、系统配置 …………………………………………………………… 2、墙贴 ………………………………………………………………… 第2章 产品使用操作指南 ………………………………………………… 1、显示指南 …………………………………………………………… 2、APP 安装与注册指南 ……………………………………………… 3、APP 操作指南 ……………………………………………………… 4、云端服务操作指南 ………………………………………………… 5、会议议程显示操作方法（补充） ………………………………… 第3章 产品使用须知 ………………………………………………………4456771017 2225前言欢迎使用“如墨”电子纸标 签（无线蓝牙型），此标签以电子墨水屏为显示面板，替代传统的纸质标签和门牌，高科技感的外观设计，低功耗节能的显示方案，结合蓝牙网络和手机APP，为用户提供了更多的便捷。
电子纸标签具有环保，节能省电，操作便捷，实用范围广等特点。
这套系统可以通过上传EXCEL名单表到服务器，然后通过手机端APP在任何工作现场操作变更标签的内容。
分为双面屏和单面屏两种，双面屏适用于小型卖场的价格标签，工厂的信息提示牌等，单面屏适用于会议室门牌、员工的座位牌等。
第1章产品架构一、系统配置类别规格型号GDIF075ES（单面屏）GDIF075ED （双面屏）尺寸195.0x137.0x11.7mm7.68 x 5.39 x 0.46”195.0x137.0x13.0mm 7.68 x 5.39 x 0.51”可视区域161.0x96.0mm6.34x3.78”分辨率800x480DPI125产品类型颜色可选（黑白、黑白红、黑白黄）视角接近180°产品外观黑色外壳或白色外壳产品重量187g221g工作温度0℃ to 50℃存储温度-20℃ to 70℃功耗刷屏工作电流30mA，待机电流0.1mA 以下传图模式1通过显示屏正中央位置的NFC 传图。
一种基于NFC的电子墨水屏货物标签显示牌
一种基于N F C的电子墨水屏货物标签显示牌黄虎1,陈诗瑶1,卿松2,周兴1,杨丁1,谢佳讯1,蒋太平1(1.成都理工大学信息科学与技术学院,成都610059;2.成都理工大学四川省地学核技术重点实验室)摘要:针对超市商品货物标签更新频繁㊁造成工作量大的现象,结合N F C芯片研制出了一种基于S TM32芯片电子墨水屏显示牌㊂文中详细介绍了该显示牌的电源设计㊁N F C近场通信设计㊁中文字库设计和S TM32程序设计等,实现了基于N F C近场通信电子墨水屏显示牌的读取㊁写入㊁保存等功能㊂该显示牌具有通用性强㊁使用范围广㊁节能环保㊁方便快捷等优点㊂关键词:电子墨水屏;N F C;S TM32;显示牌中图分类号:T N873文献标识码:AD e v e l o p m e n t o fE l e c t r o n i c I n k S c r e e n D i s p l a y C a r d B a s e d o n NF CH u a n g H u1,C h e n S h i y a o1,Q i n g S o n g2,Z h o u X i n g1,Y a n g D i n g1,X i e J i a x u n1,J i a n g T a i p i n g1(1.C o l l e g e o f I n f o r m a t i o n S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,C h e n g d u U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y,C h e n g d u610059,C h i n a;2.N u c l e a r T e c h n o l o g y K e y L a b o r a t o r y o f E a r t h S c i e n c e,C h e n g d u U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y)A b s t r a c t:C o m b i n e d w i t h t h e N F C c h i p,a n e l e c t r o n i c i n k d i s p l a y c a r d o n S TM32i s d e v e l o p e d f o r t h e f r e q u e n t u p d a t e o f s u p e r m a r k e t g o o d s l a b e l s,r e s u l t i n g i n h e a v y w o r k l o a d.T h e p o w e r s u p p l y d e s i g n,N F C,C h i n e s e c h a r a c t e r l i b r a r y d e s i g n a n d S TM32p r o g r a m d e s i g n a r e i n t r o d u c e d.T h e r e a d i n g,w r i t i n g a n d s a v i n g f u n c t i o n s o f t h e e l e c t r o n i c i n k s c r e e n d i s p l a y c a r d b a s e d o n t h e N F C a r e r e a l i z e d.T h e d i s-p l a y c a r d h a s m a n y a d v a n t a g e s s u c h a s s t r o n g v e r s a t i l i t y,w i d e u s e r a n g e,e n e r g y s a v i n g a n d e n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n,c o n v e n i e n t a n d f a s t.K e y w o r d s:e l e c t r o n i c i n k s c r e e n;N F C;S TM32;d i s p l a y c a r d引言目前,超市商品繁多㊁品类不计其数且商品标签更新频率较高,传统纸质标签更新方式已不能满足现在超市商品标志标签快速更新的需求㊂针对此现象,本文研制出一种基于N F C通信模式的电子墨水屏显示牌应用于超市商品标签显示,采用该显示牌可大大减少超市更换纸质标签时的工作量,降低劳动成本,更快捷简便地更改标签标志㊂同时本显示牌还具有耗电量低㊁灵活性好㊁环保低碳㊁便携性好㊁操作简单㊁更新及时㊁价格低廉等优点[1-2]㊂该电子墨水屏显示牌还可用于其他很多地方,例如公交站台的公交站牌㊁医院病床上病人的基本信息牌㊁加油站的油价表㊁电子纸点菜菜单㊁各行各业商品零售业标签显示牌㊁公告牌等[3],因此该电子墨水屏显示牌具有良好的市场应用前景㊂1设计原理1.1总体设计本文设计的电子墨水屏显示牌的组成如图1所示,主要包括电源模块㊁电子墨水屏显示器㊁中文字库模块㊁N F C 近场通信模块和S TM32主控制器模块5部分㊂图1电子墨水屏显示牌总体设计框图电源模块配合S TM32主控制器负责整个系统的电源,可在设备待机时断开一切不必要电源,此尽可能降低设备功耗,并在有通信时快速恢复相关设备的电源供电使设备进入正常工作状态㊂使用电子墨水屏显示器来展示用户界面,由于电子墨水屏显示器在断电后显示内容仍然可以保持,所以可只在刷新屏幕时接通电源,并在屏幕刷新结束后断开电源,从而使设备更加省电㊂中文字库模块用于解析汉字编码,将G B2312对应的编码转换成相应的点阵数据,本文使用专门的字库芯片来完成此工作,一方面可大大减小N F C通信数据量,提高通信速度和质量,另一方面还可降低S TM 32主控制器的处理复杂度,进而提高处理效率㊂N F C 近场通信模块负责和外部N F C 设备的近场交互和数据暂存,同时它还负责在主控制器休眠后的通信监听和唤醒系统㊂S TM 32主控制器则负责整个系统的管理和协调工作,其中包括N F C 模块读写㊁电源控制㊁屏幕刷新㊁字库读取等㊂1.2 电子墨水屏显示器电子墨水屏(E l e c t r o n i c I n k ,简称E -i n k)又称电子纸,是一种与纸张一样轻薄且可电擦写的电子显示技术,电子墨水屏具有双稳态的特点,即在图像处于保持状态时并不消耗电量,可大大节省能源㊂电子墨水显示屏显示内容与纸张显示基本无异,无辐射㊁无闪烁㊁清晰易读㊁对比度高㊁其视角也比较广㊂由于电子墨水屏可擦写重复变更使用,用在信息更新频繁的场合可大量减少一次性纸张的使用,不会造成资源的浪费[4-6]㊂在电子墨水显示屏上阅读时的眼球阅读行为与在印刷纸张上阅读时的眼球阅读行为极其类似,电子墨水屏在阅读领域是一个重要的里程碑[7]㊂电子墨水屏显示牌可任意调整字体大小,与纸质标签相比,可调节字体大小功能对于视力有障碍的人来说是一种优势[8]㊂本文电子墨水屏显示牌使用的是大连佳显电子有限公司生产的G D E W 042T 2型电子墨水屏,其屏幕大小为4.2英寸,支持黑白双色显示,屏幕分辨率为400ˑ300,接口为24pi n F P C 软排线,该显示屏内置显示控制芯片,只需较少的外围电路即可驱动㊂其驱动电路如图2所示㊂图2 G D E W 042T 2驱动电路原理图1.3 电源模块该电子墨水屏显示牌既可用+5V 电源适配器供电,也可使用4节5号电池供电㊂其电源模块如图3所示,电源输入端使用一个共模电感L 1进行输入电源滤波,能有效抑制电源适配器电源线上的共模噪声㊂瞬态抑制二极管D 2使用S MA J 06C A ,保险丝F 1和D 2组成过压保护电路㊂当电压过高时,瞬态抑制二极管D 2快速导通,电流几乎全部从D 2输入到地,保险丝F 1紧接着熔断后断开后级所有电路电源连接,从而起到保护后级设备的作用㊂肖特基二极管D 1串接在电源线上可以防止电源接反㊂降压稳压芯片U 1选用极低静态功耗的T P S 70933Q 1,输出端经过电容C 3滤波后的第一路电源3V 3_A 直接供给S TM 32和N F C 芯片M 24S R 64Y ,第二路电源3V 3_B 经过由P MO S 管A O 3401组成的可控开关后连接到电子墨水屏和G T 30L 32S 4W 中文字库芯片,在设备休眠时可通过控制P WR _C T R L 端的电平来完全断开电子墨水屏和G T 30L 32S 4W 字库的电源供电,进一步减小电流消耗,节省电量㊂1.4 N F C 近场通信模块N F C (N e a r F i e l d C o m m u n i c a t i o n)即近场通信,是一种短距离的高频无线通信技术,允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输交换数据[9]㊂N F C 相比蓝牙设备配对速度更快,相比无线射频识别R F I D 通信距离较近[10-11]㊂由于本设备实际使用会在小范围内存在大量设备,因此使用N F C 通信既可免去长时间的配对等待,又可省去远距离通信设备识别选择等繁琐操作,并且能耗更低㊂本显示牌选用的N F C 近场通信芯片为S T 意法半导体生产的N F C 无线交互芯片M 24S R 64Y ,它同时具有I 2C 通信和R F 近场通信两种通信模式,内部有8K B 的E E P R OM 存储空间㊂M 24S R 64Y 为单电源供电,电压范围为2.7~5.5V ,拥有106k b ps 的无线交换速度,并支持I S O /I E C 14443T y pe A 协议㊂图4为N F C 与S TM 32的连接示意图,M 24S R 64Y 分别与主控制器芯片S TM 32和射频R F 天线相连㊂M 24S R 64Y 支持3种工作模式[12]:①I 2C 总线工作模式,此模式下系统只可从I 2C 总线读写E E P R O M 中的数据;②N F C 标签模式,在此模式下只可通过N F C 设备无线射频通信读写E E P R O M 中的数据;③双总线模式,该模式下可通过N F C 写入数据再通过I 2C 总线读取数据,也图3电源模块图4 N F C 与S T M 32连接示意图可通过I 2C 总线写入数据,然后通过N F C 设备读取数据㊂图6 G T 30L 32S 4W 读取数据的时序逻辑图在本设计中采用的N F C 芯片工作方式为双总线模式,即先通过N F C 设备的射频无线通信向M 24S R 64Y 的E E P R O M 中写入数据,然后S T M 32再通过I 2C 总线将E E -P R O M 中的数据读出㊂在N F C 向M 24S R 64Y 写数据的过程中,M 24S R 64Y 的G P O 引脚将被其拉低,直到数据通信完成时再恢复高电平,S T M 32使用此信号作为中断触发信号判断是否有新数据到来和数据是否传输完成㊂1.5 字库电路本电子墨水屏显示牌选用的字库电路芯片为G T 30L 32S 4W ,其是一款支持中文的标准点阵汉字字库芯片,其内部包含12ˑ12㊁16ˑ16㊁24ˑ24㊁32ˑ32等多种尺寸的宋体点阵字库,它支持G B 2312国标汉字和A S C I I 字符集㊂该字库芯片数据通信方式为S P I 总线,点阵排列方式为横置横排,最大工作时钟频率可达120MH z,其工作电压范围为2.7~3.6V ,待机电流仅有5μA ,工作电流为12m A ㊂图5为G T 30L 32S 4W 与S T M 32的连接示意图,S T M 32从G T 30L 32S 4W 取点阵汉字的流程如下:①首先把片选信号C S 拉低,其后是1个字节的命令字03h 和3个字节的地址㊂这些数据通过串行数据输入引脚MO S I 按位输入,每一位将在串行时钟S C K 的上升沿被G T 30L 32S 4W 锁存㊂②当G T 30L 32S 4W 收到读取某地址的数据命令后,该地址的字节数据通过串行数据输出引脚M I S O 移位输出,每一位数据将在串行时钟S C K 下降沿被移出㊂③读取字节数据后,应把片选信号C S 拉高,结束本次操作㊂如果片选信号C S 继续保持为低电平,则下一个地址的字节数据继续通过串行数据输出引脚M I S O 连续输出㊂G T 30L 32S 4W 读取数据的时序逻辑图如图6所示㊂图5 G T 30L 32S 4W 与S T M 32连接示意图2 S T M 32程序设计电子墨水屏显示牌的主控制器芯片采用的是S TM 32F 103C 8T 6,它有72MH z 最高工作频率,闪存程序存储器64K B ,有高达20K B 的S R AM [13]㊂S TM 32负责在有N F C 数据写入到M 24S R 64Y 后,将数据取出并进行解析,然后从字库芯片取出对应字库数据显示在墨水屏显示牌上㊂S T M 32程序流程图如图7所示,设备上电后,S T M 32控制所有设备自动进入初始化流程,待初始化完成之后,S T M 32控制电源模块关闭墨水屏和字库芯片G T 30L 32S 4W 的电源之后,S T M 32也进入低功耗休眠状态,此时仅有N F C 芯片处于通信监听状态㊂S TM 32的低功耗分三种模式,分别为睡眠模式㊁停机模式和待机模式㊂睡眠模式下S TM 32内核停止工作,但其所有外设仍处于工作状态;停机模式下内核停止工作,并且包括外部晶振在内的所有外设也停止工作,但是内部S R AM 和相关外设寄存器的数据不会丢失,此模式下可以通过任意外部中断唤醒;待机模式包括电压调节器在内的所有设备都停止工作,内部S R AM 和相关寄存器的所图7 S T M 32程序流程图有数据丢失㊂由于设备需要使用外部中断唤醒,所以此电子墨水屏显示牌中的S TM 32采用停机模式㊂S TM 32休眠后通过N F C 芯片产生的通信中断唤醒设备,当有N F C 设备对M 24S R 64Y 执行写入操作时,M 24S R 64Y 的G P O 引脚将产生写中断,S TM 32收到此外部中断信号后,进入唤醒流程㊂在唤醒中断的过程中首先恢复外部高速晶振,然后S TM 32判断M 24S R 64Y 通信是否完成,如果通信完成则读取M 24S R 64Y 中的数据,判断数据内容是否有效,若数据无效则再次进入休眠,如果数据有效则控制电源模块打开字库电源和墨水屏电源以及设备初始化,并开始解析和显示通过N F C 传入的内容,当数据显示结束后再次自动进入休眠状态㊂结 语本文针对超市货物繁多及超市标签更新频率快的特点,结合N F C 芯片的双总线模式,以S TM 32为主控制器,研制出了一种省时省力㊁易于更新的电子墨水屏显示牌,为超市的商品价格标签更改提供便捷的方式,可实现标签的读取㊁写入㊁保存和查询等功能㊂本电子墨水屏显示牌还可应用于其他电子㊁广告㊁信息㊁艺术等领域,以极大地减少更改信息时繁琐的工作量㊂参考文献[1]S h a h J ,J r R M B .T o w a r d s e l e c t r o n i c p a p e r d i s p l a ys m a d e f r o m m i c r o b i a l c e l l u l o s e [J ].A p p l i e d M i c r o b i o l o g y &B i o t e c h n o l o g y,2005,66(4):352355.[2]彭志鑫.微胶囊型电子墨水及其有源动态驱动器件设计[D ].杭州:浙江大学,2012.[3]黄义涌,刘文江.一种基于N F C 的价格牌电子标签:中国,C N 103778455A [P 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e n t i f i c a t i o n :S e c u r i t y a n d P r i v a c y Is s u e s ,I n t e r n a -t i o n a l W o r k s h o p ,2010.[10]刘浩.基于N F C 技术的近场通信应用探索[J ].中国无线电,2010(12):3435.[11]石旭东.基于A n d r o i d 平台的N F C 技术的研究与实现[J ].软件,2013,34(1):6468.[12]R o l a n d M ,L a n g e r J .D i g i t a l S i gn a t u r e R e c o r d s f o r t h e N F C D a t a E x c h a n ge F o r m a t [C ]//S e c o n d I n t e r n a t i o n a l W o r k -s h o p on N e a r F i e l d C o mm u n i c a t i o n .I E E E ,2010:7176.[13]S TM i c r o e l e c t r o n i c s .S TM 32F 1R e f e r e n c e m a n u a l ,2012.黄虎(副教授),主要研究领域为电子信息技术开发与研究;陈诗瑶(硕士研究生),主要研究领域为电路设计与实现㊂(责任编辑:薛士然 收稿日期:2018-10-23) [4]徐英华.流量计量[M ].北京:中国质检出版社,2012:137167.[5]梁国伟,蔡武昌.流量测量技术及仪表[M ].北京:机械工业出版社,2005.[6]机械设计手册编委会.机械设计手册[M ].北京:机械工业出版社,2004.[7]徐菲.双/多基地声呐及其研究概况[J ].科技广场,2017(8):7377.[8]G a l k i n O P ,P o p o v R Y ,S i m a k i n a E V.S pa t i a l c o r r e l a t i o n o f s o u n d f i e l d s f r o m u n d e r w a t e r e x pl o s i o n s i n t h e b 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柔性无线电子标签系统设计
无线收发模块
图1 433MHz无线模块实物图
2.3 柔性无线电子标签系统总体设计
本柔性电子标签系统设计组成上包含：柔性显示屏，电子标签节点一级主控，STM32F103ZET6二级主控器，手持智能移动终端，PC上位机。
电子标签系统采取二级微控制方式，第一级控制采用低成本8051单片机采集和更新电子标签数据，第二级主控采用专门针对微控制器系统领域低功耗的意法半导体公司（ST）STM32F103ZET6开发板，其中二级主控负责通信协议转换，实质是沟通第一级主控节点，PC服务端，手持智能移动端的网络协调器设备。
一级和二级主控之间是通过433MHz无线通信模块进行通信（也可按照实际应用场合选用ZigBee通信、蓝牙或者Wi-Fi通信）。
本电子标签系统设计采用STM32F103ZET6开发板作为电子标签主板，外扩电源转换模块、CC1101收发模块、。
一种基于无线网的移动电子签名设备[实用新型专利]
![一种基于无线网的移动电子签名设备[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/415588c85901020206409c84.png)
专利名称：一种基于无线网的移动电子签名设备专利类型：实用新型专利
发明人：张静,黄维江,韩晓飞,李洋,吴云峰,牛娟娟申请号：CN202021378235.1
申请日：20200714
公开号：CN212543793U
公开日：
20210212
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种基于无线网的移动电子签名设备，包括主体、触屏笔、操作台和电路板，所述主体的底端安装有固定座，且主体的两端皆焊接有散热板，主体的顶端安装有操作台，所述操作台的一端设置有放置槽，且放置槽的内部安装有触屏笔，放置槽的顶端安装有触摸屏。
本实用新型通过安装有主体、无线信号收发模块、单片机和4G通信模块，使得装置在无线网的覆盖下，可以实现获取统一的移动终端用户第一签名，以及对应的时间，同时，在无线网的条件下，配合无线信号收发模块的无线收发作用，可以将装置和其他的手持终端签字系统进行连接，随时接收签名数据，进而使得用户可以随时随地移动签名，操作简单，规避了繁琐的系统流程。
申请人：江苏省城市轨道交通研究设计院股份有限公司
地址：210000 江苏省南京市江东中路359号
国籍：CN
代理机构：宿迁市永泰睿博知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：陈臣
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一种复杂环境下基于物联网的墨水屏电子标牌终端组网方案
一种复杂环境下基于物联网的墨水屏电子标牌终端组网方案施振家
【期刊名称】《长江信息通信》
【年(卷),期】2024(37)5
【摘要】墨水屏电子标牌终端传统采用星形组网结构,在复杂的环境下存在通信距离有限、易受干扰等问题,在实际应用中受到较大的制约,为此,设计一种复杂环境下基于物联网的墨水屏电子标牌终端组网系统。
在传统星形组网结构的基础上,增加墨水屏电子标牌终端转发数据包机制和通过运营商的窄带物联网(NB-IoT)接入网络的功能,并设计终端选择接入方式的算法,实现了复杂环境下墨水屏电子标牌终端的灵活接入,提高了系统的可靠性。
【总页数】3页(P120-122)
【作者】施振家
【作者单位】中国电信股份有限公司泉州分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP309
【相关文献】
1.数字标牌急需支持多屏显示和高画质复杂解决方案——专访AMD嵌入式全球销售副总裁Steve Longoria先生、云龙视界执行董事李岳龙博士
2.一种基于NFC 的电子墨水屏货物标签显示牌
3.一种基于广播电视频段的无线物联网组网方案
4.基于课程思政的电类课程教学改革与实践
5.基于IP终端的智慧酒店精准投屏组网方案及应用
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Vanguard发布E-Ink电子墨水显示NFC行李标签
Vanguard发布E-Ink电子墨水显示NFC行李标签
佚名
【期刊名称】《金卡工程》
【年(卷),期】2013(000)010
【摘要】全球航空业每年预估有2,600万件行李找不到主人。
现在，有厂商说他们已经开发出解决方案了!VanguardIDSystems28日宣布，公司将于2013年10月29—31日在爱尔兰都柏林签场的国际航空运输协会（IATA）世界客运研讨会展示全球首款免电池永久行李标签J-ViewTagJ。
【总页数】1页(P52-52)
【正文语种】中文
【相关文献】
1.E Ink发布彩色电子墨水屏能显示32000种颜色 [J],
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3.一种基于NFC的电子墨水屏货物标签显示牌 [J], 黄虎;陈诗瑶;卿松;周兴;杨丁;
谢佳讯;蒋太平
4.基于超低功耗无线通信技术的电子墨水标签显示系统研究 [J], 赵威;孙绍辉;曹勇;
5.一种基于NFC近场通信技术的免电池的电子墨水显示装置 [J], 任锋;张锋;罗绍彬
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电子设计工程Electronic Design Engineering第27卷Vol.27第6期No.62019年3月Mar.2019收稿日期：2018-07-10稿件编号：201807040基金项目：2017年度杭州电子科技大学通信工程学院大学生科研创新训练计划项目；2018年度国家级大学生创新训练计划项目资助（201810336037）作者简介：贺轶烈（1997—），男，浙江台州人。
研究方向：微处理器与嵌入式系统设计等。
随着通信技术以及互联网技术的发展，WiFi 技术凭借自身的优势逐渐得到了广泛的认知与认可，甚至演变成为一种热潮，展示出了极大的应用价值和良好的发展前景。
WiFi [1]是Wireless Fidelity 的缩写，即无线高保真传输协议。
在现有的条件下，选择WiFi 作为电子标签[2]通信模块是最好的选择，WiFi 传输速率快，并提基于电子墨水屏的无线电子标签设计贺轶烈，许晓荣，楼丁溧，袁瑞明（杭州电子科技大学通信工程学院，浙江杭州310018）摘要：基于电子墨水屏的无线电子标签是一种可以代替传统纸张显示货物信息的低功耗电子显示设备。
它由电源转换模块、MSP430F5529开发板、电子墨水屏、NodeMCU 模块组成。
将NodeMCU 模块内置的WiFi 无线模块ESP8266设置成WiFi 网络接入点。
通过设置接入点密码，手机连接到NodeMCU 接入点。
采用开发的手机APP 软件通过TCP 协议对NodeMCU 发送信息，NodeMCU 将接收到的数据通过串口发送给MSP430F5529，MSP430F5529进行数据处理后控制电子墨水屏显示货物信息，从而实现用户通过手机APP 远程监控电子标签。
设计的低功耗无线电子标签实用性高、安全性好、大大减少了系统能耗。
用户通过手机APP 实现对电子标签货物信息的远程监控，丰富了物联网对于智能商品管理的现实意义。
关键词：无线电子标签；电子墨水屏；MSP430F5529开发板；NodeMCU 模块；手机APP 中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1674-6236（2019）06-0138-04Design of wireless electronic label based on E⁃ink screenHE Yi⁃lie ，XU Xiao⁃rong ，LOU Ding⁃li ，YUAN Rui⁃ming（School of Communication Engineering ，Hangzhou Dianzi University ，Hangzhou 310018，China ）Abstract:Wireless electronic label based on e-ink screen belongs to low power consumption electronic display equipment that can replace traditional commodity information display via paper.Wirelesselectronic label is composed of power conversion module ，MSP430F5529development board ，E-ink screen and NodeMCU module.WiFi module ESP8266that is built in the NodeMCU module can be set as WiFi access point （AP ）.Smart phone can be connected to NodeMCU AP through setting the AP login name and ers implement smart phone APP software to send message to NodeMCU via TCPprotocol ，and NodeMCU forwards the received data to MSP430F5529through serial port.The corresponding commodity information can be displayed on E-ink screen after MSP430F5529dataprocessing.Hence ，users can remote control electronic label via their smart phone APP software.The designed wireless electronic label has the features such as higher practicability and safety.System power consumption can be effectively ers can remote control the commodity information display on the electronic label through their smart phone APP ，which enriches practical significance of Internet of things （IOT ）to the intelligent commodity management.Key words:wireless electronic label ；E-ink screen ；MSP430F5529development board ；NodeMCUmodule ；smart phone APP--138供了以太网访问方式，便于实现智能家居系统和以太网的连接。
目前在智能仓储系统，无线技术已经得到了较多应用[3]。
无线电子标签[4]辅助拣选系统[5]可以省却布线环节，大大方便了系统建设。
无线电子货架标签系统是一种固定在货架上可以替代传统纸张显示商品信息的电子显示设备。
终端装有数据库的上位机通过无线传输方式将数据传输给电子货架标签接收端，电子标签将数据整理并显示在电子墨水屏上[6]。
目前，无线电子标签已经应用于超市、仓库等商品管理方面，其在物联网货物管理方向具有一定的应用前景[6]。
1电子墨水屏及其远程监控1.1电子墨水屏的特点1）功耗低由于电子墨水屏只在翻页等操作时才产生能耗，如果不刷新显示内容，哪怕关闭电源，电子墨水屏上的画面仍可保留。
例如亚马逊的电子书Kindle paperwhite，其续航可达8周[6-7]。
2）无闪烁、无辐射、可视角度大传统液晶显示屏由于在不断刷新，所以会有闪烁，尽管肉眼可能无法察觉，但这一现象客观存在，这也是观看屏幕导致用眼疲劳的一大主因。
但电子墨水屏由于它工作原理的先天优势，一旦屏幕刷新后就不再有变化，也大大减少了眼睛的疲劳度。
因此，电子墨水屏通常应用于电子书阅读器等产品。
电子标签使用的电子墨水屏由许多电子墨水胶囊组成，每个胶囊内含有液体电荷。
其中正电荷染白色，负电荷染黑色。
在一侧给予正负电压后，带有电荷的液体就会被吸引和排斥。
电压加大和减小的过程，给予同样的电压，电子墨水黑白程度是不同的，即双稳态效应（磁滞效应）[7]。
3）超薄目前的电子墨水屏仅1.2mm厚度，屏幕越薄，越能有效减少设备的厚度，使之更加轻薄。
1.2手机APP远程监控电子标签在本设计中，电子墨水屏作为无线电子标签的显示屏，它通过SPI接口与MSP430F5529微处理器连接，MSP430F5529通过串口与NodeMCU连接。
NodeMCU模块采用ESP8266WiFi处理器固件[8]。
它接收手机终端通过WiFi发送的数据，经MSP430F5529处理后在电子墨水屏上进行显示，即实现用户通过手机远程监控电子标签功能。
2无线电子标签系统硬件设计2.1MSP430F5529LaunchPad开发板本设计采用针对物联网应用的德州仪器（TI）低功耗MSP430F5529LaunchPad开发板[9]。
MSP430F5529是TI公司推出的16位超低功耗混合信号微处理器（MCU）。
该微处理器具有以下特点：1）超低功耗，电源供电电压1.8~3.6V，待机电流约为2μA，具有1种活动模式（AM）和6种低功耗模式（LPM）；2）强大的处理能力，采用16位精简指令集（RISC）结构，系统时钟主频25MHz，8kB RAM，内部带128kB Flash存储器；3）丰富的外围模块资源，集成了比较器、定时器、12位ADC、串口（UART）、电容式触摸IO、SPI和I2C接口。
MSP430F5529LaunchPad口袋实验板是TI 中国大学计划提供的MSP430微处理器教学实验平台，其体积小巧，便于随身进行开发学习。
2.2NodeMCU模块NodeMCU是一个开源的物联网平台，它使用Lua脚本语言[10]编程。
该平台基于eLua开源项目，底层使用ESP8266sdk0.9.5版本[10-11]。
该平台使用了很多开源项目。
例如：lua-cjson，spiffs。
NodeMCU 包含了可以运行在ESP8266WiFi SoC[8，10-11]芯片之上的固件，以及基于ESP-12模组的硬件。
2.3系统总体设计本设计采用MSP430F5529LaunchPad开发板作为电子标签主板，外扩电源转换模块、NodeMCU模块。
结合TI的Code Composer Studio（CCS）软件开发平台和手机APP，设计了基于电子墨水屏的无线电子标签系统。
系统总体设计框图如图1所示。
图1无线电子标签系统设计框图在本设计中，电源转换模块采用了电源转换芯片AMS1117，电源转换模块输入端的正负极性接口连接到充电宝中（5V直流电源），输出端的正负极接口连接到MSP430F5529LaunchPad开发板的外接电源供电接口VCC和GND，提供开发板3.3V直流电源。
采用NodeMCU开发板内置的ESP8266处理器设置为WIFI网络接入点（AP）[8，11-12]，用户通过手机的贺轶烈，等基于电子墨水屏的无线电子标签设计--139《电子设计工程》2019年第6期APP NetAssist或其他的网络助手，以TCP协议与NodeMCU进行通信。
当手机终端通过TCP协议发送数据到NodeMCU后，NodeMCU将数据通过串口传输给MSP430F5529。
识别对应的信息后，MSP430F5529就会通过SPI协议将数据发送给电子墨水屏，将会在电子墨水屏上显示不同的商品标签信息，实现通过手机WiFi控制电子墨水屏的显示。