專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有喚醒功能的有源rfid系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于射頻設(shè)別(Radio Frequency Identification,簡(jiǎn)稱(chēng)RFID)技術(shù)領(lǐng)域， 特別涉及一種具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前通用的有源RFID閱讀設(shè)備是由有源RFID電子標(biāo)簽和RFID閱讀器組 成，有源RFID電子標(biāo)簽不間斷的以一定的頻次(如每秒2 3次)連續(xù)向周?chē)?發(fā)射電磁波信號(hào)，RFID閱讀器作為接收機(jī)接收到這些電磁波后加以分析解碼， 譯出相應(yīng)的內(nèi)容，再將譯碼得到的RFID卡號(hào)傳送到后臺(tái)電腦，以此來(lái)達(dá)到無(wú)線(xiàn) 閱讀RFID的功能。
由于有源RFID電子標(biāo)簽每時(shí)每刻都對(duì)外發(fā)射電磁波信號(hào)，對(duì)周?chē)h(huán)境會(huì)產(chǎn) 生一定的影響，在某些特定場(chǎng)合就碰到了應(yīng)用方面的問(wèn)題。比如在航空領(lǐng)域?yàn)榱?保障飛行的安全，就嚴(yán)格禁止所運(yùn)輸?shù)奈锲穼?duì)外發(fā)射電磁波，另外在醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi) 也對(duì)電磁波的發(fā)射有一定的限制。郵政領(lǐng)域內(nèi)郵件的運(yùn)輸有一部分涉及到航空運(yùn) 輸，因此對(duì)電子產(chǎn)品有明確的要求，不能存在干擾航空安全的不穩(wěn)定因素，即電 子標(biāo)簽不能在飛機(jī)上一直向外發(fā)射電磁波。而通用的RFID閱讀設(shè)備就不能滿(mǎn)足 這種需要，它們不能應(yīng)用于這樣的環(huán)境中，容易對(duì)安全方面造成不利的影響，無(wú) 法通過(guò)相關(guān)部門(mén)的批準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，解決現(xiàn)有普通有源 RFID閱讀器不管是否處于工作場(chǎng)所都不間斷的向外發(fā)射電磁波，在某些特定場(chǎng)合 下無(wú)法使用的問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是， 一種具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，包括閱讀器和 電子標(biāo)簽，其特征在于，還包括激勵(lì)器，其中，所述激勵(lì)器受控對(duì)工作區(qū)域發(fā)射 激活信號(hào)，所述電子標(biāo)簽在偵聽(tīng)中若收到所述激活信號(hào)則向所述閱讀器發(fā)送數(shù) 據(jù)。所述電子標(biāo)簽在偵聽(tīng)中若未收到所述激活信號(hào)，則處于休眠狀態(tài)。 所述閱讀器收到所述電子標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù)后進(jìn)行解碼處理。 所述電子標(biāo)簽以固定時(shí)間間隔接收所述激勵(lì)器發(fā)射的激活信號(hào)。 所述電子標(biāo)簽向所述閱讀器發(fā)送完數(shù)據(jù)后，繼續(xù)偵聽(tīng)所述激勵(lì)器發(fā)射的激活 信號(hào)。
本發(fā)明技術(shù)方案是有益效果是使得有源電子標(biāo)簽平時(shí)不對(duì)外發(fā)射電磁波信 號(hào)，只有在特定工作范圍內(nèi)才發(fā)射電磁波。電子標(biāo)簽?zāi)軌蜃詣?dòng)的分辨出是否處于 工作場(chǎng)合，在工作場(chǎng)合就發(fā)射電磁波正常的進(jìn)行工作，處于非工作場(chǎng)合時(shí)就關(guān)閉 電磁波的發(fā)射，不對(duì)周?chē)h(huán)境造成影響。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成框圖
圖2本發(fā)明一實(shí)施例的激勵(lì)器工作流程圖
圖3本發(fā)明一實(shí)施例的電子標(biāo)簽工作流程圖
圖4 本發(fā)明一實(shí)施例的閱讀器工作流程圖
圖5本發(fā)明一實(shí)施例描述的系統(tǒng)工作基本原理圖
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明的具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，如圖l所示，包括閱讀器和電子 標(biāo)簽以及包括激勵(lì)器，其中，激勵(lì)器受控對(duì)工作區(qū)域發(fā)射激活信號(hào)，電子標(biāo)簽在 偵聽(tīng)中若收到激活信號(hào)則向閱讀器的發(fā)送數(shù)據(jù)。電子標(biāo)簽在偵聽(tīng)中若未收到激活 信號(hào)，則處于休眠狀態(tài)。閱讀器收到電子標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù)后進(jìn)行解碼處理。電子 標(biāo)簽以固定時(shí)間間隔接收激勵(lì)器發(fā)射的激活信號(hào)。電子標(biāo)簽向閱讀器發(fā)送完數(shù)據(jù) 后，繼續(xù)偵聽(tīng)激勵(lì)器發(fā)射的激活信號(hào)。即，激勵(lì)器用來(lái)對(duì)處于工作場(chǎng)合的有源 RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行激活，再讓激活后的電子標(biāo)簽正常工作，而一旦有源RFID 電子標(biāo)簽出了工作場(chǎng)合無(wú)法接收到激勵(lì)器發(fā)出的激勵(lì)信號(hào)，就將關(guān)閉對(duì)外的電磁 波發(fā)射，處于"休眠"狀態(tài)。具體來(lái)講，有源RFID系統(tǒng)所用的核心高頻芯片一 般具有"接收"和"發(fā)送"兩個(gè)功能，普通有源RFID系統(tǒng)中的電子標(biāo)簽采用其
4中的"發(fā)送"功能，向外發(fā)射電磁波傳遞電磁訊號(hào)信息，而閱讀器采用其中的"接 收"功能，接收電磁波并進(jìn)行解碼，分析出具體的信息。本發(fā)明的激勵(lì)器，它的 功能是不間斷的向外發(fā)射較大功率的激勵(lì)信號(hào)(功率的強(qiáng)度符合國(guó)家的相關(guān)規(guī) 定)，有源RFID電子標(biāo)簽的工作模式改變成為不但進(jìn)行"發(fā)射"而且也做"接 收"的工作。電子標(biāo)簽每隔一定的時(shí)間間隔"接收" 一次激勵(lì)器發(fā)射的電磁波， 這個(gè)過(guò)程我們叫做"偵聽(tīng)"。在這個(gè)過(guò)程中如果電子標(biāo)簽一旦發(fā)現(xiàn)了特定頻段特 定形式的激勵(lì)器電磁波信號(hào)，就可以判斷進(jìn)入了正常的工作場(chǎng)合，于是電子標(biāo)簽 開(kāi)始向外發(fā)射電磁波信號(hào)，安裝在工作場(chǎng)合的RFID閱讀器就可以正常的接收到 電子標(biāo)簽的信號(hào)了 (本發(fā)明在RFID閱讀器端不作本質(zhì)改變，同普通有源RFID 閱讀器一樣)。電子標(biāo)簽在發(fā)射完一定時(shí)間或一定次數(shù)后再次進(jìn)入"偵聽(tīng)"狀態(tài)， 如果又聽(tīng)到了激勵(lì)信號(hào)，那么繼續(xù)發(fā)射電磁波信號(hào)，反之聽(tīng)不到激勵(lì)信號(hào)了，即 判斷超出了正常工作場(chǎng)合的范圍，不對(duì)外發(fā)射電磁波。通過(guò)這種模式的運(yùn)作，本 發(fā)明的電子標(biāo)簽只有在工作場(chǎng)合才會(huì)對(duì)外發(fā)射電磁波，不在工作場(chǎng)合時(shí)處于"休 眠"狀態(tài)，不對(duì)外發(fā)射電磁波。
如圖2所示，實(shí)現(xiàn)激勵(lì)器的工作流程圖，本發(fā)明用到射頻芯片的"發(fā)送"功 能，采用外部供電方式，不考慮電量消耗，以相當(dāng)高的頻率(基本上每秒3000 次的頻率)向外發(fā)射激勵(lì)信號(hào)。發(fā)射的頻率越高，對(duì)電子標(biāo)簽來(lái)講接收到激勵(lì)信 號(hào)的持續(xù)時(shí)間就越短，"偵聽(tīng)"的持續(xù)時(shí)間就可以越短，這樣有利于電子標(biāo)簽節(jié) 省電量(電子標(biāo)簽釆用內(nèi)部干電池供電，必須考慮電量的問(wèn)題)。具體能達(dá)到多 高的發(fā)射頻率也需要根據(jù)射頻芯片的能力和特性來(lái)決定，實(shí)踐中使用的nrf2401 射頻芯片實(shí)驗(yàn)下來(lái)在每秒3000次時(shí)能夠穩(wěn)定的工作，這樣算下來(lái)，平均一個(gè)激勵(lì) 信號(hào)的周期就是300us左右，根據(jù)采樣原則電子標(biāo)簽的單個(gè)偵聽(tīng)持續(xù)時(shí)間應(yīng)不小 于2倍的激勵(lì)信號(hào)周期也就是講600us左右。
如圖3所示，實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽的工作流程圖，電子標(biāo)簽有"接收"和"發(fā)送" 兩個(gè)功能，"接收"功能負(fù)責(zé)"偵聽(tīng)"周?chē)欠翊嬖诩?lì)器發(fā)射的激勵(lì)信號(hào)。一 旦發(fā)現(xiàn)了激勵(lì)信號(hào)，就將本身的RFID卡號(hào)通過(guò)天線(xiàn)"發(fā)送"出去。由于有源電子 標(biāo)簽采用的干電池供電，電量是有限的，所以必須考慮節(jié)省電量的問(wèn)題。分析可 以得出結(jié)論，電子標(biāo)簽采用的"偵聽(tīng)"持續(xù)時(shí)間應(yīng)該每次不少于600us，而"偵 聽(tīng)"的頻率則要根據(jù)實(shí)際要求和節(jié)省電量之間做一個(gè)平衡。具體來(lái)講，從節(jié)省電 量角度講，電子標(biāo)簽的"偵聽(tīng)"頻率是越低越好，每秒"偵聽(tīng)"一次相比較每?jī)?br> 5秒"偵聽(tīng)" 一次耗電量就翻了一番。但是，頻率再低也必須保證在電子標(biāo)簽通過(guò) 工作區(qū)域的這段時(shí)間里電子標(biāo)簽必須"偵聽(tīng)"到激勵(lì)信號(hào)，否則的話(huà)，電子標(biāo)簽 "漏"過(guò)了激勵(lì)信號(hào)就不會(huì)向外發(fā)射電磁信號(hào)，無(wú)法正常工作了?？偨Y(jié)起來(lái)，就 是在保證完成功能的前提下再盡量降低"偵聽(tīng)"的頻率來(lái)節(jié)省電量。
如圖4所示的閱讀器工作流程圖，實(shí)現(xiàn)該功能，閱讀器使用到"接收" 一個(gè) 功能，它采用外部供電不考慮電量的問(wèn)題，上電后一直處于"接收"狀態(tài)， 一旦 捕獲有電子標(biāo)簽發(fā)射的電磁波就進(jìn)行解調(diào)與譯碼的工作。在得到電子標(biāo)簽的RFID 卡號(hào)后將它傳送到后臺(tái)電腦。這一部分功能與普通閱讀器一致，基本沒(méi)有改動(dòng)。 以下舉出一個(gè)RFID的電子標(biāo)簽識(shí)別工作過(guò)程，如圖5所示，當(dāng)電子標(biāo)簽處 于非工作區(qū)域A，偵聽(tīng)不到激勵(lì)器發(fā)出的激勵(lì)信號(hào)，不對(duì)外發(fā)射電磁信號(hào)。當(dāng)電 子標(biāo)簽進(jìn)入了工作區(qū)域B，偵聽(tīng)到合適的激勵(lì)信號(hào)，向閱讀器發(fā)射電磁信號(hào)。(發(fā) 射一段時(shí)間或次數(shù)后再次偵聽(tīng)，又偵聽(tīng)到了激勵(lì)信號(hào)，繼續(xù)發(fā)射電磁信號(hào)，只要 電子標(biāo)簽處于工作區(qū)域內(nèi)，這個(gè)過(guò)程循環(huán)往復(fù))。當(dāng)電子標(biāo)簽離開(kāi)工作區(qū)域，進(jìn) 入非工作區(qū)域C，偵聽(tīng)不到激勵(lì)信號(hào)，關(guān)閉發(fā)射開(kāi)關(guān)不再發(fā)射電磁信號(hào)。
權(quán)利要求
1、一種具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，包括閱讀器和電子標(biāo)簽，其特征在于，還包括激勵(lì)器，其中，所述激勵(lì)器受控對(duì)工作區(qū)域發(fā)射激活信號(hào)，所述電子標(biāo)簽在偵聽(tīng)中若收到所述激活信號(hào)則向所述閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)。
2、 如權(quán)利要求1所述具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，其特征在于，所述電子 標(biāo)簽在偵聽(tīng)中若未收到所述激活信號(hào)，則處于休眠狀態(tài)。
3、 如權(quán)利要求1所述具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，其特征在于，所述閱讀 器收到所述電子標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù)后進(jìn)行解碼處理。
4、 如權(quán)利要求1所述具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，其特征在于，所述電子 標(biāo)簽以固定時(shí)間間隔接收所述激勵(lì)器發(fā)射的激活信號(hào)。
5、 如權(quán)利要求1所述具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，其特征在于，所述電子 標(biāo)簽向所述閱讀器發(fā)送完數(shù)據(jù)后，繼續(xù)偵聽(tīng)所述激勵(lì)器發(fā)射的激活信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，包括閱讀器和電子標(biāo)簽，還包括激勵(lì)器，其中，激勵(lì)器受控對(duì)工作區(qū)域發(fā)射激活信號(hào)，電子標(biāo)簽在偵聽(tīng)中若收到所述激活信號(hào)則向所述閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)。電子標(biāo)簽在偵聽(tīng)中若未收到所述激活信號(hào)，則處于休眠狀態(tài)。閱讀器收到所述電子標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù)后進(jìn)行解碼處理。電子標(biāo)簽以固定時(shí)間間隔接收所述激勵(lì)器發(fā)射的激活信號(hào)。電子標(biāo)簽向所述閱讀器發(fā)送完數(shù)據(jù)后，繼續(xù)偵聽(tīng)所述激勵(lì)器發(fā)射的激活信號(hào)。本發(fā)明的有源電子標(biāo)簽平時(shí)不對(duì)外發(fā)射電磁波信號(hào)，能夠自動(dòng)的分辨出是否處于工作場(chǎng)合，在工作場(chǎng)合就發(fā)射電磁波正常的進(jìn)行工作，處于非工作場(chǎng)合時(shí)就關(guān)閉電磁波的發(fā)射，不對(duì)周?chē)h(huán)境造成影響。
文檔編號(hào)G06K17/00GK101582122SQ200910053629
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者勝 嚴(yán) 申請(qǐng)人:上海郵政科學(xué)研究院