CN108053011A - 低功耗同屏分区显示的电子标签显示方法及其显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低功耗同屏分区显示的电子标签显示方法，包括如下步骤：定义像素矩阵；获取定位点；获取显示域；封装显示域。其具有同屏分区显示的功能，从而对需要更新信息的部分完成更新，其他不变信息则保持不变，避免相同信息重复传输，进而节省了能耗。本发明还公开了一种基于物联网的低功耗同屏分区显示电子标签显示装置，包括：若干电子标签，用于显示信息，所述电子标签为电子纸屏；控制端接口，通过网关与所有所述电子标签通信连接，用于将控制端输出的显示信息传输至所述电子标签进行分区显示。其具有功耗低、结构简单的特点。

Description

低功耗同屏分区显示的电子标签显示方法及其显示装置

技术领域

本发明属于信息显示的技术领域，具体涉及一种低功耗同屏分区显示的电子标签显示方法及其显示装置。

背景技术

标签，是一种用于标记物品信息的载体。传统方式则普遍采用纸质标签，其应用广泛、制作简单，但存在以下两个缺点：

1、不能更新内容，一旦内容失效或者部分信息更新，就需要作废，再重新打印。其不能重复使用，导致资源的浪费，尤其是对于使用量大的环境下；

2、不能灵活调整版式，即内容的显示布局。在很多应用中(如货架商品价格标签，电影院或会议室的座位标签)，每个标签上的部分内容(如商品名称和价格，或座位号)都不同。同时，分开打印的成本高，且每次调价或调整座位费时费力。

为了解决以上传统的纸质标签所带来的诸多问题，电子标签以其可重复使用，方便更新信息内容，并且可以灵活调整版式的优势，在需要大量使用标签的环境中，得到了很好的运用。但是也存在更新过程中，需要特定的手持设备，逐一对电子标签实现更新，虽然解决了浪费的问题，但是前提成本的投入较大，并且足以更新的过程中，也会耗费大量的时间和人力。

因此，为了解决以上电子标签带来的问题，中国专利公开号为CN102708388A，名称为电子标签系统、电子标签及更新电子标签的方法，其通过设置客户端主机，中控端主机和相关网络，同时借助协调装置和路由器，以广播的形式完成，但是其又存在以下问题：

1、投入的软硬件设备较大，管控复杂，从成本上来讲，对于一般用户，由于存在较大的标签使用量，所以通常都无法承担其前期投入费用，以及后期的维护费用；

2、由于设备在信息更新、传输和控制过程中，较为复杂，也需要耗费大量的电量，也就相应导致了应用规模较大的电子标签的总功耗难以降低的问题；

3、更新信息时，对于无需变更的信息，也需要统一传输并重复呈现，也即是无法单独对更新信息进行单一更新处理，从而进一步导致功耗的增大。

发明内容

为了解决不能只对需要进行更新的部分信息进行单独更新的问题，本发明的第一目的在于：提供一种低功耗同屏分区显示的电子标签显示方法，具有同屏分区显示的功能，从而对需要更新信息的部分完成更新，其他不变信息则保持不变，避免相同信息重复传输，进而节省了能耗。

本发明所述的低功耗同屏分区显示的电子标签显示方法，包括如下步骤：

将电子标签所在的整个屏幕定义为像素矩阵；

在所述像素矩阵中分别获取两个位于不同横、纵坐标的定位点(X1,Y1)和(X2,Y2)；其中X1和X2代表定位点的横坐标，Y1和Y2代表定位点的纵坐标；

获取分区所需的显示域；

分区显示的信息通过API封装所述显示域内，以实现同屏分区显示。

进一步地，所述获取分区所需的显示域的步骤为：以定位点(X1,Y1)和(X2,Y2)分别作为起始点和截止点，以|X1-X2|作为宽度，|Y1-Y2|作为高度设定矩形的显示域，剩余部分为另一显示域。

进一步地，所述显示域的数目通过设定不同的定位点来确定。

为了解决前期投入成本高、能耗大的问题，本发明的第二目的在于：提供一种基于物联网的低功耗电子标签显示装置，具有超低能耗、结构简单、成本低的特点。

为实现上述目的，本发明按以下技术方案予以实现的：

本发明所述的基于物联网的低功耗电子标签显示装置，包括：

若干电子标签，用于显示信息，所述电子标签为电子纸屏；

控制端接口，通过网关与所有所述电子标签通信连接，用于将控制端输出的显示信息传输至所述电子标签进行分区显示。

进一步地，所述电子标签通过ZigBee通讯模块与网关连接。

进一步地，所述网关采用A/C交流供电模式和/或PoE模式。

进一步地，所述电子标签设置有文字信息显示区和编码显示区。

进一步地，所述条码显示区包括条形码和二维码。

进一步地，所述控制端接口通过WiFi通讯模块与网关连接。

进一步地，所述控制端接口通过网关将控制端输出的动态调节休眠间隔时间传输至电子标签，以设定电子标签的不同休眠时长。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述的低功耗电子标签的显示方法，首先通过将整个屏幕定义为像素矩阵，然后在该像素矩阵中获取两个定位点，以确定分区所需的显示域，从而将整个屏幕进行区分，从而在不同显示域内独立显示所需信息。

上述方法解决了现有技术中多种信息同时显示过程中，在对部分信息调整或更新时，则可以单独完成，无需对全部信息进行重新传输和呈现，因此，对无需更新信息的部分保持静态不动，从而节省了该部分信息更新时带来的能耗，也就相应大幅度降低了整体的能耗，并且信息的更新速率更快。

本发明所述的基于物联网的低功耗电子标签显示装置，通过采用电子纸屏形式的电子标签，其具有超低功耗，其使用单颗CR2032纽扣电池，在刷新频率为每天一次的情况下，可以维持1年的使用时间。因此，对于大量使用电子标签的环境或情形下，可以明显降低系统维护成本。

同时，由于电子标签以分区显示的形式显示信息，使得在同一电子标签上需要同时显示多种信息，并且只需要更新其中部分信息时，则可以做到需要更新的部分信息更新，其他信息可以保持不变的状态，从而进一步降低了控制端经由控制端接口和网关的传输功耗和更新信息所需的功耗，也就相应降低了信息在更新和呈现过程中的功耗。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明所述的低功耗同屏分区显示的电子标签显示方法的流程图；

图2是本发明所述的低功耗同屏分区显示的电子标签显示方法获取分区所需的显示域的示意简图；

图3是本发明所述的基于物联网的低功耗电子标签显示装置的构架图；

图4是本发明所述的基于物联网的低功耗电子标签显示装置的通信序列图；

图5是本发明所述的基于物联网的低功耗电子标签显示装置中网关的结构示意图；

图6是本发明所述的基于物联网的低功耗电子标签显示装置中电子标签的工作流程图；

图7是本发明所述的基于物联网的低功耗电子标签显示装置中电子标签的显示区分块示意图；

图8和图9是本发明所述的基于物联网的低功耗电子标签显示装置中电子标签的实际事例示意图。

图中：

1：电子标签

2、网关

21：ZigBee通讯模块22：A/C交流供电模块23：PoE供电模块

24：WiFi通讯模块25：存储器26：LED灯

3：控制端接口

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，本发明所述的低功耗同屏分区显示的电子标签显示方法，其具体包括如下步骤：

S1：将电子标签所在的整个屏幕定义为像素矩阵A；

S2：在所述像素矩阵A中分别获取两个位于不同横、纵坐标的定位点B1(X1,Y1)和B2(X2,Y2)；其中X1和X2代表定位点的横坐标，Y1和Y2代表定位点的纵坐标；

S3：获取分区所需的显示域A1和A2；

以B1定位点(X1,Y1)和B2(X2,Y2)分别作为起始点和截止点，以|X1-X2|作为宽度L，|Y1-Y2|作为高度H设定矩形的显示域A1，剩余部分为另一显示域A2，即A-A1。

S4：分区显示的信息通过API封装所述显示域A1和A2内，以实现同屏分区显示。

对于以上步骤，只是将整个屏幕划分为2个显示域A1和A2，对于实际过程中，通常可能需要3个、4个甚至更多，如图7-图9所示，其所需的是5个显示域。因此，其可以通过以上方法的原理，设置多个定位点来完成，原理同上，在此不再赘述。

为了将以上方法更好的运用于实际中，通过该方法形成了本发明所述的基于物联网的低功耗电子标签显示装置，如图3所示，包括电子标签1、网关2和控制端接口3，用户通过控制端接口3管理网关2和电子标签1(入网/刷新/退网)，并更新每个电子标签1上的内容，如图4所示。其中，所述电子标签1采用的是电子纸屏，其具有是一种超薄、超轻的显示屏，其显示内容几乎不耗电，即使在断电的情况下，也可以长时间地保持显示，并且使用时非常省电，实际过程中，即使每天刷新一次，则一颗CR2032纽扣电池可用上1年，能耗低，成本也低。

其中，所述电子标签1设置的数目众多，一个控制端接口3可以连接几十个网关2，每个网关2可以连接和控制200个电子标签1，因此，本发明所述的基于物联网的低功耗电子标签显示装置，既可满足小型零售店(例如便利店)和会议室的需求，也可满足大型商超和仓库的商品或物品的标注。由于电子标签1的应用规模很大，低功耗长寿命是重要的性能指标。

如图5所示，为了进一步降低显示信息在传输和呈现过程中的功耗，所述电子标签1通过ZigBee通讯模块21与网关2连接。

同时，对于不同规模的运用环境/场景，所述网关2采用的A/C交流供电模式22和/或PoE供电模式23,所述控制端接口3通过WiFi通讯模块24与网关2连接，即网关2设计了双模供电和上网组合，既支持PoE供电和以太网，又兼容交流220V供电和WiFi上网，提高了整个装置在部署过程中的灵活性，扩展了应用空间。

例如，在大型商超或仓库，其本身就具有自己的交换机，因此也就具有现成的PoE供电和以太网，则网关2直接接入利用即可，不仅节省了成本，也大大提供了运用过程中的兼容性。同时，如果在小型零售店或会议室，本身没有必要单独设置交换机，但肯定有220V交流供电，对于WiFi上网，也基本普及，即使没有，单独投入设置也是极其简单，并且成本也较低。那么，对于网关2而言，其直接采用插头接电，WiFi接入网路就可以正常使用，操作极其简单、便捷。

为了连接线上系统/服务和线下商品/体验，所述电子标签1设置有文字信息显示区和编码显示区，如图7-图9所示，其中文字信息显示区就是直接用于显示内容，所述编码显示区包括条形码显示和/或二维码显示，用户可通过手机扫码来连接线上商城，完成支付，或会议签到等功能。

具体地，图7-图9采用的电子纸屏为2.9寸，分辨率为296(宽)x128(高)，每个像素点由一个字节(byte)的数据表示灰度，所以传输一张完整的标签图片是296x128/8＝4736个字节。由于显示的内容更新频次不同，整个屏幕分为四块，二维码占比屏宽的1/3，另外三项占比屏宽的2/3，并从上至下分三等分，分别显示三种不同的内容。分屏后的数据按照屏幕上的像素占比，二维码部分的数据只有1.5KB，另外三项各有1.05KB。相比更新整个屏幕的图片来说，需要传输的数据明显减少了。例如：不同座位水牌的更新只需要传输日期和姓名即可，座位号和签到二维码无需变动。

另外，基于物联网的低功耗电子标签显示装置，其在使用过程中，基本上都是处于静态显示的状态中，为了进一步节省能耗，所述控制端接口3通过网关2将控制端输出的动态调节休眠间隔时间传输至电子标签1，以设定电子标签1的不同休眠时长，即根据应用场景来平衡系统响应速度和电池使用寿命。

如图6所示，所述电子标签1动态调整休眠时间是一个可以更新的参数，在通信协议里可调整。由网关2根据预设工作时段和下班时段触发，来设定标签不同的休眠时长，如8-20点每10分钟唤醒一次，21-次日早上8点每一个小时唤醒一次。电子标签1每次唤醒后，会主动询问网关2是否有内容更新和参数调整。同时，网关2可根据后台设置的工作时段和下班时段来调整电子标签1的休眠时长。这个参数是对标签反应速度和节能两者的一个平衡，即若反应越快，休眠时长越短，能耗越高，电池寿命越短，更换电池间隔时间越短。反之，则越长。而每个应用场景有不同的需求。所以动态设置休眠时长有利于充分利用应用场景的外部条件，尽量延长电池寿命。

对于前面提及在大型商超和仓库，以及会议室和便利店的应用，对于前者，网关2的PoE供电上网接口利用了交换机多接口的特点，可以通过一个交换机接多个网关2(10-20个)，覆盖更大的无线通信范围。每个网关2接入100-200个电子标签，如商超货架上的每种商品对应的价格标签，或仓库货架上每种物品对应的物类说明标签。

对于后者，网关2的交流插头和WiFi模块利用了室内插座和无线WiFi接入点，可以通过一个WiFi接入点连接多个网关(1-5个)，覆盖单个房间内所有座位水牌，或商品标签(100-1000)个。

但不论何种应用，后台系统只需要通过我们定制的网关2与控制端接口3的协议，把显示内容的图片，通过网关2上传到每个电子标签1即可。该协议和接口API随产品提供给客户，因此并不仅限于上位机控制，即PC端更新标签内容。系统支持远程客户端通过互联网上标准的HTTP协议，使用浏览器的方式，连接到网关，实现远程修改电子标签上的显示内容，以及休眠时长。

另外，为了便于信息的存储，所述网关2还连接有存储其25。同时，为了满足夜间或者光线暗淡情况下的使用，所述网关还设有LED灯26。

为了进一步更清晰的了解以上装置的原理，结合图8和图9的实例，其中，图8中的编码显示区，即采用了条形码，也用了二维码，以供实际所需。同时，其表示格力空调的产品标签，在标明了名称、功率、型号及其价格。另外，对于图9而言，其表示会议室的会议人员标签，标明了日期、姓名、座位号及会议签到二维码。

本发明所述的低功耗同屏分区显示的电子标签显示方法及其显示装置其它结构参见现有技术，在此不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种低功耗同屏分区显示的电子标签显示方法，其特征在于，包括如下步骤：

将电子标签所在的整个屏幕定义为像素矩阵；

在所述像素矩阵中分别获取两个位于不同横、纵坐标的定位点(X1,Y1)和(X2,Y2)；其中X1和X2代表定位点的横坐标，Y1和Y2代表定位点的纵坐标；

获取分区所需的显示域；

分区显示的信息通过API封装所述显示域内，以实现同屏分区显示。

2.根据权利要求1所述的低功耗同屏分区显示的电子标签显示方法，其特征在于：

所述获取分区所需的显示域的步骤为：

以定位点(X1,Y1)和(X2,Y2)分别作为起始点和截止点，以|X1-X2|作为宽度，|Y1-Y2|作为高度设定矩形的显示域，剩余部分为另一显示域。

3.根据权利要求1或2所述的低功耗同屏分区显示的电子标签显示方法，其特征在于：

所述显示域的数目通过设定不同的定位点来确定。

4.一种采用权利要求1或2或3所述的方法形成的基于物联网的低功耗电子标签显示装置，其特征在于：

若干电子标签，用于显示信息，所述电子标签为电子纸屏；

控制端接口，通过网关与所有所述电子标签通信连接，用于将控制端输出的显示信息传输至所述电子标签进行分区显示。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的低功耗电子标签显示装置，其特征在于：

所述电子标签通过ZigBee通讯模块与网关连接。

6.根据权利要求4所述的基于物联网的低功耗电子标签显示装置，其特征在于：

所述网关采用A/C交流供电模式和/或PoE模式。

7.根据权利要求4所述的基于物联网的低功耗电子标签显示装置，其特征在于：

所述电子标签设置有文字信息显示区和编码显示区。

8.根据权利要求7所述的基于物联网的低功耗电子标签显示装置，其特征在于：

所述条码显示区包括条形码和二维码。

9.根据权利要求5所述的基于物联网的低功耗电子标签显示装置，其特征在于：

所述控制端接口通过WiFi通讯模块与网关连接。

10.根据权利要求4所述的基于物联网的低功耗电子标签显示装置，其特征在于：

所述控制端接口通过网关将控制端输出的动态调节休眠间隔时间传输至电子标签，以设定电子标签的不同休眠时长。