一種基于nfc技術(shù)的多功能輪胎安全裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)，具體涉及一種應(yīng)用于輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的基于NFC技術(shù)的多功能輪胎安全裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車的高速行駛過程中，輪胎故障是殺傷力最大也是最難預(yù)防的事故隱患，是突發(fā)性交通事故發(fā)生的重要原因。為防止爆胎，需要對輪胎壓力進行檢測，因此輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS，Tire Pressure Monitoring System)與汽車安全氣囊、防抱死制動系統(tǒng)(ABS)被認為是汽車三大安全系統(tǒng)，TPMS主要用于在汽車行駛過程中對輪胎氣壓進行實時自動監(jiān)測，并對輪胎漏氣和低氣壓進行報警，以確保行車安全。
[0003]現(xiàn)有的輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)中，具有如下問題:1.輪胎出廠身份識別時，僅僅通過普通RFID電子標簽技術(shù)識別輪胎的身份實現(xiàn)防偽，安全性比較低，存在標簽被復(fù)制的隱患；2.使用低成本的指針式壓力表測量輪胎氣壓，壓力測試精度低，誤差大；3.測量壓力時需要旋開氣嘴帽，對于I軸有四個輪胎的，還需要拆下來才能夠測壓力。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種基于NFC技術(shù)的多功能輪胎安全電子標簽，以解決現(xiàn)有技術(shù)之不足。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的一種基于NFC技術(shù)的多功能輪胎安全裝置，包括電子標簽和標簽讀寫器，電子標簽包括EEPR0M、中央處理器CPU、RND發(fā)生器、壓力傳感器、溫度傳感器、NFC無線模塊、LF感應(yīng)天線，所述EEPROM、RND發(fā)生器、壓力傳感器、溫度傳感器和NFC無線模塊均連接至中央處理器CPU，所述LF感應(yīng)天線與NFC無線模塊雙向連接，NFC無線模塊通過LF感應(yīng)天線接收或發(fā)送信號。
[0006]標簽讀寫器包括電源模塊、第二 EEPR0M、第二中央處理器CPU、第二 RND發(fā)生器、第二 NFC無線模塊、第二 LF感應(yīng)天線和顯示模塊，所述電源模塊、第二 EEPR0M、第二 RND發(fā)生器、第二 NFC無線模塊和顯示模塊均連接至第二中央處理器CPU，所述第二 NFC無線模塊和第二 LF感應(yīng)天線雙向連接，第二 NFC無線模塊通過第二 LF感應(yīng)天線接收或發(fā)送信號。
[0007]所述電子標簽和所述標簽讀寫器建立通信連接。
[0008]進一步的，所述標簽讀寫器還包括輸入模塊，所述輸入模塊與第二中央處理器CPU電連接。更進一步的，所述輸入模塊由鍵盤實現(xiàn)。
[0009]進一步的，所述標簽讀寫器還包括報警模塊，所述報警模塊與第二中央處理器CPU電連接。更進一步的，所述報警模塊由蜂鳴器實現(xiàn)。
[0010]進一步的，所述顯示模塊是IXD顯示屏或者液晶顯示器。
[0011]進一步的，所述NFC無線模塊和/或第二 NFC無線模塊通過NFC芯片實現(xiàn)，例如MicroRead-V3 NFC 芯片。
[0012]本實用新型通過上述結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
[0013]I通過電子標簽和標簽讀寫器的配合，以及RND發(fā)生器和第二 RND發(fā)生器的使用，實現(xiàn)了安全防偽；
[0014]2通過標簽讀寫器配合電子標簽的讀寫，測試壓力和溫度數(shù)據(jù)時，不再需要旋開氣嘴帽，對于I軸有四個輪胎的，也不再需要拆下來才能夠測量數(shù)據(jù)，使用本實用新型的裝置，在輪胎內(nèi)植入電子標簽，讀取輪胎壓力變得簡易，而且壓力讀取準確，誤差小，無需旋開氣嘴帽，只需要將標簽讀寫器靠近輪胎的NFC天線位置就可以讀取輪胎數(shù)據(jù)，使用簡單方便；
[0015]3本實用新型除了實現(xiàn)壓力、溫度的讀取，還可以安全讀取輪胎身份信息:如制造商、出廠日期、出廠檢驗證明、輪胎類型、標簽失效日期等；安全寫入跟蹤信息，如銷售的目標客戶、物流途徑跟蹤、輪胎安裝日期等，具有安全防偽的作用；
[0016]4另外，本實用新型使用數(shù)字壓力傳感器測量輪胎氣壓，提高了壓力測試精度。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的實施例的系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0018]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0019]為解決現(xiàn)有技術(shù)之不足，本實用新型在輪胎內(nèi)植入由EEPROM、中央處理器CPU、RND發(fā)生器、壓力傳感器、溫度傳感器、NFC無線模塊、LF感應(yīng)天線組成的多功能安全電子標簽，并通過標簽讀寫器操作電子標簽，實現(xiàn)對輪胎信息的讀取，方便快捷。
[0020]作為一個優(yōu)選的實施例，本實用新型的一種基于NFC技術(shù)的多功能輪胎安全裝置，如圖1所示，包括電子標簽和標簽讀寫器，電子標簽包括EEPROM (ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory，電可擦可編程只讀存儲器)、中央處理器CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)、RND (random number，隨機數(shù)序列)發(fā)生器、壓力傳感器、溫度傳感器、NFC (Near Field Communicat1n，近距離無線通訊技術(shù))無線模塊、LF (low frequency，低頻)感應(yīng)天線，所述EEPROM、RND發(fā)生器、壓力傳感器、溫度傳感器和NFC無線模塊均連接至中央處理器CPU，所述LF感應(yīng)天線與NFC無線模塊雙向連接，NFC無線模塊通過LF感應(yīng)天線接收或發(fā)送信號。
[0021]標簽讀寫器包括電源模塊、第二 EEPR0M、第二中央處理器CPU、第二 RND發(fā)生器、第二 NFC無線模塊、第二 LF感應(yīng)天線、顯示模塊、輸入模塊和報警模塊，所述電源模塊、第二EEPR0M、第二 RND發(fā)生器、第二 NFC無線模塊、顯示模塊、輸入模塊和報警模塊均連接至第二中央處理器CPU，所述第二 NFC無線模塊和第二 LF感應(yīng)天線雙向連接，第二 NFC無線模塊通過第二 LF感應(yīng)天線接收或發(fā)送信號。其中，所述輸入模塊由鍵盤實現(xiàn)，所述報警模塊由蜂鳴器實現(xiàn)，所述顯示模塊是IXD顯示屏。
[0022]所述電子標簽和標簽讀寫器通過與LF感應(yīng)天線和第二 LF感應(yīng)天線互相通信。
[0023]電子標簽的上述模塊中，EEPROM是一種掉電后數(shù)據(jù)不丟失的存儲芯片，用于保存輪胎的身份信息，且出廠后不可修改，存儲過程信息，在相互認證通過后可修改，保存出廠時的初始認證密鑰。LF感應(yīng)天線，一般是非接觸式電子標簽或非接觸式IC卡所使用的電磁場頻段:125KHz、13.56Mhz，環(huán)形的導(dǎo)線形成的電感作為NFC的天線。中央處理器CPU，是運算核心和控制核心，實現(xiàn)各模塊協(xié)調(diào)工作，讀寫EEPROM、通過壓力傳感器采集壓力值、通過溫度傳感器采集溫度值、處理NFC信號和和通過NFC無線模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)3DES算法和相互認證的邏輯控制。RND發(fā)生器產(chǎn)生雙向相互認證的隨機序列。壓力傳感器、溫度傳感器:將壓力值和壓力值轉(zhuǎn)換為電信號，由中央處理器CPU采集、量化。NFC無線模塊通過NFC芯片實現(xiàn)，例如MicroRead-V3 NFC芯片。NFC芯片解調(diào)、調(diào)制、控制LF感應(yīng)天線接收的信號，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，同時將磁場轉(zhuǎn)換為電源，為系統(tǒng)供電。LF感應(yīng)天線:感應(yīng)LF磁場和產(chǎn)生LF磁場。
[0024]標簽讀寫器的上述模塊中，電源模塊一般是電池或充電電源實現(xiàn):為整個硬件系統(tǒng)提供電力。第二 NFC無線模塊通過NFC芯片實現(xiàn)，NFC芯片解調(diào)、調(diào)制、控制LF信號，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。第二 LF感應(yīng)天線感應(yīng)LF磁場和產(chǎn)生LF磁場。第二 RND發(fā)生器產(chǎn)生雙向相互認證的隨機序列。第二 EEPROM存放相互認證的初始認證密鑰。第二中央處理器CPU，協(xié)調(diào)控制各個模塊工作，實現(xiàn)3DES算法和相互認證的邏輯控制。顯示模塊一般是IXD顯示器或者液晶顯示器，用于顯示輪胎壓力值、溫度值、輪胎出廠信息等。輸入模塊一般是通過按鍵實現(xiàn)，用于操作控制該標簽讀寫器。報警模塊通過蜂鳴器實現(xiàn)，可在不同狀態(tài)下給出不同的提不音。
[0025]本實用新型還設(shè)計一套雙向安全相互認證算法，在讀取和寫入信息時需要通過該算法的認證后才可執(zhí)行，否則無法識別或?qū)懭?，這樣大大增強的電子標簽的安全性。雙向安全相互認證算法使用的是3DES (Triple Data Enc