CN111241858B - 一种高效全球时空编码读写系统及读写方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种高效全球时空编码读写系统，其包括电脑PC端，所述全球时空编码读写系统还包括分别与所述电脑PC端通信相连的时空编码器、射频识别读写器、全球时空编码服务器以及云服务器，所述时空编码器用于获取时空数据，所述全球时空编码服务器用于加密所述时空数据，所述射频识别读写器还通信连接有射频识别标签，所述射频识别读写器用于将信息写入所述射频识别标签或将信息从所述射频识别标签中读取出，所述云服务器用于存储所述射频识别标签中的信息。本发明的高效全球时空编码读写系统及读写方法，将全球时空编码和射频识别读写技术结合，能有效解决商品等信息的唯一性、安全性以及高效率的问题。

Description

一种高效全球时空编码读写系统及读写方法

技术领域

本发明涉及全球卫星导航技术领域，特别涉及一种高效全球时空编码读写系统及读写方法。

背景技术

全球时空编码的提出就从技术上解决了信息不准确，不唯一的问题。所谓全球时空编码，是利用全球卫星导航定位技术，根据地理坐标与时间生成的一个永远不会重复的编码，采用地球球体网格编码技术，根据数据坐标形成时空数字标签，并与各种信息关联，是一个具有唯一地理位置和时间信息的编码，可以以一串数字、字符和二维码的形式体现。在货物的起点(物流起点、原产地等任意一个拟追溯的源头位置)根据卫星定位的坐标和时间，生成一个编码(字符串和二维码)，该编码可以以二维码的形式固定在货物上，从而成为货物的唯一标识。在货物运输过程中，任何一个环节对其扫码均可获得货物的属性信息，同时，扫码的位置和时间将上传至云数据中心。全球时空编码能够高精度的获取当前位置坐标信息和时间信息，保证了信息的唯一性和准确性，从生产厂家到消费者都能够了解到详细的商品的准确的位置信息。虽然全球时空编码有着高精度、信息唯一性、安全性等优点，但是也同样存在着使用上的问题：

获取的时空坐标位置无法直接使用，需要经过解码、编码等处理，并且是独立的数据，无法直接使用。经过编码加密服务器的加密算法可以将唯一的时间、空间位置坐标位置信息形成对应不变的唯一标识码，从而保证了在使用的过程中的时间、位置坐标信息的安全性和不可篡改，同时也一定程度上提高了高精度的时间、位置坐标信息的实用性。让复杂的时间、位置坐标信息变得更加可用。但是，全球时空编码到此仍然只是一个“简单的”编码，无法使用在实际物流等环境，需要和相关的物流信息载体或者平台结合，才能将全球时空编码的优势体现出来。

随着射频识别(RFID)电子标签的出现取代了传统的纸质二维码标签，在大批货物以及多个小件在一个大的包裹或者集装箱中，需要快速获得所有货物信息，并将货物统计录入仓储信息系统中、同时也需要实现快速查找货物、提调货物，这些实际操作的问题相较于使用传统二维码的操作，射频识别(RFID)有着更大的优势和实用性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种高效全球时空编码读写系统及读写方法，将全球时空编码和射频识别读写技术结合，能有效解决商品等信息的唯一性、安全性以及高效率的问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：一种高效全球时空编码读写系统，其包括电脑PC端，所述全球时空编码读写系统还包括分别与所述电脑PC端通信相连的时空编码器、射频识别读写器、全球时空编码服务器以及云服务器，所述时空编码器用于获取时空数据，所述全球时空编码服务器用于加密所述时空数据，所述射频识别读写器还通信连接有射频识别标签，所述射频识别读写器用于将信息写入所述射频识别标签或将信息从所述射频识别标签中读取出，所述云服务器用于存储所述射频识别标签中的信息。

为了实现上述发明目的，本发明采用了如下的另一种技术方案：

一种高效全球时空编码写入方法，提供电脑PC端，时空编码器、全球时空编码服务器、射频识别读写器以及射频识别标签，其包括射频识别写入时空编码信息步骤，所述射频识别写入时空编码信息步骤包括以下步骤：

步骤1：通过时空编码器获取位置数据和时间数据；

步骤2：通过电脑PC端将获取的所有数据进行解密处理；

步骤3：整合并转化所有解密后的数据；

步骤4：通过全球时空编码服务器将整合转化的数据进行重新加密操作并返回对应的唯一编码；

步骤5：电脑PC端整理唯一编码并对其再次进行编码加密，获得射频识别标签的可写入数据；

步骤6：通过射频识别读写器将可写入数据写入到射频识别标签内。

此外，本技术方案还包括如下附属技术方案：

所述步骤1的具体步骤为：

连接所述电脑PC端和时空编码器，所述电脑PC端发送信号触发时空编码器获取当前时间、空间坐标数据，所获得的数据为加密的N位原始数据。

所述步骤2的具体步骤为：

步骤2-1：将加密的N位原始数据通过逐位转换成16进制数组；

步骤2-2：根据通信协议获取N位掩码数组；

步骤2-3：将原始数据的16进制数组和N位掩码数组进行异或运算；

步骤2-4：逐位得到正确的时间、空间位置数据信息。

所述步骤3的具体步骤为：

将所述正确的时间、空间位置数据信息整合并转化为固定格式。

所述步骤4的具体步骤为：

步骤4-1：登陆全球时空编码服务器并获取操作权限；

步骤4-2：电脑PC端将整合转化后的数据打包成数据交换格式发送给全球时空编码服务器；

步骤4-3：全球时空编码服务器通过其自身的加密算法，将接收到的数据生成唯一对应的编码信息，并打包成数据反馈给电脑PC端；

步骤4-4：电脑PC端将接收数据处理解析出唯一编码。

所述步骤6的具体步骤为：

步骤6-1：连接电脑PC端与射频识别读写器；

步骤6-2：根据射频识别标签设置射频识别读写器参数；

步骤6-3：搜索射频识别读写器天线范围内的所有射频识别标签；

步骤6-4：整理搜索到的射频识别标签地址，同时通过重新设计的编码方法整理获得的射频识别标签可写入数据，实现每个标签分配一个射频识别标签可写入数据；

步骤6-5：依次将每个射频识别标签可写入数据写入到每一个射频识别标签中。

为了实现上述发明目的，本发明采用了如下的又一种技术方案：一种高效全球时空编码读取方法，提供电脑PC端、射频识别读写器，射频识别标签以及云服务器，其包括射频识别读取时空编码信息步骤，所述射频识别读取时空编码信息步骤包括以下步骤：

步骤1：搜寻查找附近的所有射频识别标签；

步骤2：通过射频识别读写器读取射频识别标签内的所有未处理的数据；

步骤3：通过电脑PC端解密转码未处理的数据为自然语言可识别的数据；

步骤4：更新云服务器中的相关数据。

此外，本技术方案还包括如下附属技术方案：

所述步骤1的具体步骤为：

步骤1-1：连接电脑PC端与射频识别读写器；

步骤1-2：根据射频识别标签设置射频识别读写器的参数；

步骤1-3：搜索射频识别读写器天线范围内的所有射频识别标签。

所述步骤2的具体步骤为：

通过射频识别读写器将每个标签中的未处理数据读取出来，整理并存储。

所述步骤4的具体步骤为：

连接电脑PC端和云服务器，读取云服务器数据并上传相关数据信息，云服务器生成唯一节点，实现云服务器中相关数据的更新。

为了实现上述发明目的，本发明还采用了如下技术方案：一种高效全球时空编码读写方法，其特征在于：提供电脑PC端，时空编码器、全球时空编码服务器、射频识别读写器以及云服务器，其包括射频识别写入时空编码信息和射频识别读取时空编码信息两个步骤；

所述射频识别写入时空编码信息步骤包括以下步骤：

步骤1：通过时空编码器获取位置数据和时间数据；

步骤2：通过电脑PC端将获取的所有数据进行解密处理；

步骤3：整合并转化所有解密后的数据；

步骤4：通过全球时空编码服务器将整合的数据进行重新加密操作并返回对应的唯一编码；

步骤5：电脑PC端整理唯一编码并对其再次进行编码加密，获得射频识别标签的可写入数据；

步骤6：通过射频识别读写器将可写入数据写入到射频识别标签内；

所述射频识别读取时空编码信息步骤包括以下步骤：

步骤7：搜寻查找附近的所有射频识别标签；

步骤8：通过射频识别读写器读取射频识别标签内的所有未处理的数据；

步骤9：通过电脑PC端解密转码未处理的数据为自然语言可识别的数据；

步骤10：更新云服务器中的相关数据。

相比于现有技术，本发明优点在于：

1.本发明的高效的全球时空编码读写方法，将全球时空编码和射频识别读写技术结合，能有效解决商品等信息的唯一性、安全性以及高效率的问题，即整合了二者实现实时存储时间空间位置信息、提升了时间空间位置信息的可信性和准确性；

2.同时调用已有的全球时空编码服务器将原始的位置时间、空间坐标数据进行加密和再生成新的唯一编码，确保了时空位置的数据安全性和唯一性；

3.重新设计了射频识别读写器的数据编码、解码的算法，将原有的计算机原始数据读写的方式转换成正常人类使用的自然语言(数字、字母)进行存储和读取，并且数据的读取和写入都可以进行高效的大批量的操作。

附图说明

图1是本发明中全球时空编码的基本原理流程图。

图2是本发明中射频识别读写的基本原理流程图。

图3是本发明高效全球时空编码读写系统的结构示意图。

图4是本发明中射频识别写入时空编码信息的流程图。

图5是本发明中射频识别读取时空编码信息的流程图。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。

如图1所示，全球时空编码的基本原理为：通过获取本地位置坐标、当前时间信息，将信息发送给加密、编码服务器，服务器使用坐标、时间信息生成对应唯一的时空编码，每个商品的位置和时间组合信息是唯一的，进而对应唯一的时空码。

如图2所示，射频识别读写的基本原理为：通过编码信息写入内容，找到所有射频识别标签，将编码信息写入射频识别标签中。读写编码解码的操作，实现除汉字外的数字和字母能够正常读写存储，切合自然语言，同时实现大规模的读写操作。

如图3所示，一种高效全球时空编码读写系统，其包括电脑PC端1，全球时空编码读写系统还包括分别与电脑PC端1通信相连的时空编码器2、射频识别读写器3、全球时空编码服务器5以及云服务器4，时空编码器2用于获取时空数据，全球时空编码服务器5用于加密时空数据，射频识别读写器3还通信连接有射频识别标签6，射频识别读写器3用于将信息写入射频识别标签6或将信息从射频识别标签6中读取出，云服务器4用于存储射频识别标签6中的信息。

如图4所示，一种高效全球时空编码写入方法，提供电脑PC端1，时空编码器2、全球时空编码服务器5以及射频识别读写器3，其包括射频识别写入时空编码信息步骤，射频识别写入时空编码信息步骤包括以下步骤：

步骤1：通过时空编码器获取位置数据和时间数据；

具体获取数据步骤为：

电脑PC端1通过串口链接时空编码器2，发送信号触发时空编码器2获取当前时间、空间坐标数据，所获得的数据为加密的N位原始数据。在本实施例中，所获得的加密的N位原始数据为固定的57位数据，数据内容会根据实际的位置和时间发生改变。

步骤2：通过电脑PC端1将获取的所有数据进行解密处理；

具体数据解密步骤为：

步骤2-1：将加密的N位原始数据通过逐位转换成16进制数组，方便运算和程序查验、易读；

步骤2-2：根据通信协议获取N位掩码数组，掩码数据是根据通信协议固定生成的，是一组固定的数据；

步骤2-3：将原始数据的16进制数组和N位掩码数组进行异或运算；

步骤2-4：逐位得到正确的时间、空间位置数据信息，数据信息具体为时空编码器编号、时间、经度、维度、高度、南半球标志、北半球标志等数据。

在本实施例中，根据通信协议获取的掩码数组为57位掩码数组。

步骤3：整合并转化所有解密后的数据；

具体整合转化步骤为：

电脑PC端1将得到的正确的时间、空间位置数据信息整合并转化为固定格式，便于与时空编码服务器通讯。

步骤4：通过全球时空编码服务器5将整合转化的数据进行重新加密操作并返回对应的唯一编码；

具体步骤为：

步骤4-1：登陆全球时空编码服务器5并获取操作权限；

步骤4-2：电脑PC端将整合转化后的数据打包成数据交换格式发送给全球时空编码服务器5；

步骤4-3：全球时空编码服务器5通过其自身的加密算法，将接收到的时间、空间坐标等数据生成唯一对应的编码信息和图片等信息，并打包成反馈给电脑PC端1；

步骤4-4：电脑PC端1将接收数据处理解析出唯一编码并保存唯一数据图片。

在本实施例中，将数据信息打包成json格式发送给全球时空编码服务器5，json是一种轻便量级的数据交换格式,具有良好的可读和便于快速编写的特性，可以在不同的平台间进行数据交换；所有打包数据均为json数据。

步骤5：电脑PC端1整理唯一编码并对其再次进行编码加密，获得射频识别标签6的可写入数据；

步骤6：通过射频识别读写器3将可写入数据写入到射频识别标签内；

具体写入步骤为：

步骤6-1：通过串口连接电脑PC端1与射频识别读写器3，射频识别读写器3与电脑PC端1中的读写模块通信；

步骤6-2：根据射频识别标签6设置射频识别读写器3的功率、读写频率等参数；

步骤6-3：搜索射频识别读写器3天线范围内的所有射频识别标签6；

步骤6-4：整理搜索到的射频识别标签地址，同时通过重新设计的编码方法整理获得的射频识别标签可写入数据，实现每个标签分配一个射频识别标签可写入数据；

步骤6-5：依次将每个射频识别标签可写入数据写入到每一个射频识别标签中。

如图5所示，一种高效全球时空编码读取方法，提供电脑PC端1、射频识别读写器3，射频识别标签6以及云服务器4，其包括射频识别读取时空编码信息步骤，射频识别读取时空编码信息步骤包括以下步骤：

步骤1：搜寻查找附近的所有射频识别标签6；

具体查找步骤为：

步骤1-1：通过串口连接电脑PC端1与射频识别读写器3，射频识别读写器3与电脑PC端1中的读写模块通信；

步骤1-2：根据射频识别标签6设置射频识别读写器3的功率、读写频率等参数；

步骤1-3：搜索射频识别读写器3天线范围内的所有射频识别标签6。

步骤2：通过射频识别读写器3读取射频识别标签6内的所有未处理的数据；

具体读取步骤为：

通过射频识别读写器3将每个射频识别标签6中的未处理数据读取出来，通过电脑PC端1整理并存储。

步骤3：通过电脑PC端1解密转码未处理的数据为自然语言(数字、字母)可识别的数据；

步骤4：更新云服务器4中的相关数据。

具体更新步骤为：

连接电脑PC端1和云服务器4，读取云服务器4数据并上传相关位置坐标数据信息，云服务器4生成唯一节点，实现云服务器4中相关数据的更新。

一种高效全球时空编码读写方法，提供电脑PC端1，时空编码器2、全球时空编码服务器5、射频识别读写器3以及云服务器4，其包括射频识别写入时空编码信息和射频识别读取时空编码信息两个步骤；

射频识别写入时空编码信息步骤包括以下步骤：

步骤1：通过时空编码器2获取位置数据和时间数据；

步骤2：通过电脑PC端1将获取的所有数据进行解密处理；

步骤3：整合并转化所有解密后的数据；

步骤4：通过全球时空编码服务器5将整合的数据进行重新加密操作并返回对应的唯一编码；

步骤5：电脑PC端1整理唯一编码并对其再次进行编码加密，获得射频识别标签6的可写入数据；

步骤6：通过射频识别读写器3将可写入数据写入到射频识别标签6内；

射频识别读取时空编码信息步骤包括以下步骤：

步骤7：搜寻查找附近的所有射频识别标签6；

步骤8：通过射频识别读写器3读取射频识别标签6内的所有未处理的数据；

步骤9：通过电脑PC端1解密转码未处理的数据为自然语言可识别的数据；

步骤10：更新云服务器4中的相关数据。

本发明的高效全球时空编码读写系统及读写方法，将全球时空编码和射频识别读写技术结合，能有效解决商品等信息的唯一性、安全性以及高效率的问题，即整合了二者实现实时存储时间空间位置信息、提升了时间空间位置信息的可信性和准确性；同时调用已有的全球时空编码服务器将原始的位置时间、空间坐标数据进行加密和再生成新的唯一编码，确保了时空位置的数据安全性和唯一性；

重新设计了射频识别读写器的数据编码、解码的算法，将原有的计算机原始数据读写的方式转换成正常人类使用的自然语言(数字、字母)进行存储和读取，并且数据的读取和写入都可以进行高效的大批量的操作，提高读写效率。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高效全球时空编码读写系统，其包括电脑PC端，其特征在于：所述全球时空编码读写系统还包括分别与所述电脑PC端通信相连的时空编码器、射频识别读写器、全球时空编码服务器以及云服务器，所述时空编码器用于获取时空数据，所述全球时空编码服务器用于加密所述时空数据，所述射频识别读写器还通信连接有射频识别标签，所述射频识别读写器用于将信息写入所述射频识别标签或将信息从所述射频识别标签中读取出，所述云服务器用于存储所述射频识别标签中的信息。

2.一种高效全球时空编码写入方法，其特征在于：提供电脑PC端，时空编码器、全球时空编码服务器、射频识别读写器以及射频识别标签，其包括射频识别写入时空编码信息步骤，所述射频识别写入时空编码信息步骤包括以下步骤：

步骤1：通过时空编码器获取位置数据和时间数据；

步骤2：通过电脑PC端将获取的所有数据进行解密处理；

步骤3：整合并转化所有解密后的数据；

步骤4：通过全球时空编码服务器将整合转化的数据进行重新加密操作并返回对应的唯一编码；

步骤5：电脑PC端整理唯一编码并对其再次进行编码加密，获得射频识别标签的可写入数据；

步骤6：通过射频识别读写器将可写入数据写入到射频识别标签内。

3.按照权利要求2所述高效全球时空编码写入方法，其特征在于：所述步骤1的具体步骤为：

连接所述电脑PC端和时空编码器，所述电脑PC端发送信号触发时空编码器获取当前时间、空间坐标数据，所获得的数据为加密的N位原始数据。

4.按照权利要求3所述高效全球时空编码写入方法，其特征在于：所述步骤2的具体步骤为：

步骤2-1：将加密的N位原始数据通过逐位转换成16进制数组；

步骤2-2：根据通信协议获取N位掩码数组；

步骤2-3：将原始数据的16进制数组和N位掩码数组进行异或运算；

步骤2-4：逐位得到正确的时间、空间位置数据信息。

5.按照权利要求4所述高效全球时空编码写入方法，其特征在于：所述步骤3的具体步骤为：

电脑PC端将所述正确的时间、空间位置数据信息整合并转化为固定格式。

6.按照权利要求5所述高效全球时空编码写入方法，其特征在于：所述步骤4的具体步骤为：

步骤4-1：登陆全球时空编码服务器并获取操作权限；

步骤4-2：电脑PC端将整合转化后的数据打包成数据交换格式发送给全球时空编码服务器；

步骤4-3：全球时空编码服务器通过其自身的加密算法，将接收到的数据生成唯一对应的编码信息，并打包成数据反馈给电脑PC端；

步骤4-4：电脑PC端将接收数据处理解析出唯一编码。

7.按照权利要求6所述高效全球时空编码写入方法，其特征在于：所述步骤6的具体步骤为：

步骤6-1：连接电脑PC端与射频识别读写器；

步骤6-2：根据射频识别标签设置射频识别读写器参数；

步骤6-3：搜索射频识别读写器天线范围内的所有射频识别标签；

步骤6-4：整理搜索到的射频识别标签地址，同时通过重新设计的编码方法整理获得的射频识别标签可写入数据，实现每个标签分配一个射频识别标签可写入数据；

步骤6-5：依次将每个射频识别标签可写入数据写入到每一个射频识别标签中。

8.一种高效全球时空编码读写方法，其特征在于：提供电脑PC端，时空编码器、全球时空编码服务器、射频识别读写器以及云服务器，其包括射频识别写入时空编码信息和射频识别读取时空编码信息两个步骤；

所述射频识别写入时空编码信息步骤包括以下步骤：

步骤1：通过时空编码器获取位置数据和时间数据；

步骤2：通过电脑PC端将获取的所有数据进行解密处理；

步骤3：整合并转化所有解密后的数据；

步骤4：通过全球时空编码服务器将整合的数据进行重新加密操作并返回对应的唯一编码；

步骤5：电脑PC端整理唯一编码并对其再次进行编码加密，获得射频识别标签的可写入数据；

步骤6：通过射频识别读写器将可写入数据写入到射频识别标签内；

所述射频识别读取时空编码信息步骤包括以下步骤：

步骤7：搜寻查找附近的所有射频识别标签；

步骤8：通过射频识别读写器读取射频识别标签内的所有未处理的数据；

步骤9：通过电脑PC端解密转码未处理的数据为自然语言可识别的数据；

步骤10：更新云服务器中的相关数据。