基于射頻識(shí)別技術(shù)的環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置及一次性消耗用品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)裝置，尤其涉及一種基于射頻識(shí)別技術(shù)的環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置及一次性消耗用品。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻識(shí)別(Rad1 Frequency Identificat1n, RFID)是一種方便有效的無線技術(shù)，通常應(yīng)用于RFID標(biāo)簽(RFID Tag或RFID Label)的讀取，以便對(duì)貼有RFID標(biāo)簽的貨物流通實(shí)施管理。RFID標(biāo)簽通常要與RFID讀寫器(或閱讀器)配合使用，令人們可以讀取標(biāo)簽內(nèi)的唯一識(shí)別碼(ID)，亦可將自定義的用戶識(shí)別碼寫入到對(duì)應(yīng)的RFID標(biāo)簽之內(nèi)。
[0003]從工作模式上來看，RFID標(biāo)簽通常分有源(Active)標(biāo)簽及無源(Passive)標(biāo)簽兩種。有源標(biāo)簽本身配有電源，可提供標(biāo)簽進(jìn)行信號(hào)發(fā)射、接收及數(shù)據(jù)寫入等操作的能源，從而實(shí)現(xiàn)雙向的信息交流。至于無源標(biāo)簽本身則是沒有電源的，其工作所需的能源全部由讀寫器通過無線輻射或電磁耦合方式提供，因此無源標(biāo)簽可以做得非常纖薄，可以很方便地貼在書本、衣物、貨品等物件上。
[0004]除在商品流通領(lǐng)域應(yīng)用之外，在某些場(chǎng)合下，RFID還可以作為無線傳感器使用。例如在中國(guó)專利申請(qǐng)CN1302381A中，其提供了一種具有傳感器輸入的射頻識(shí)別標(biāo)簽裝置，該傳感器輸入改變由閱讀器讀出的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的傳感器功能。又例如中國(guó)專利申請(qǐng)CN101196530A提供了一種尿片檢測(cè)系統(tǒng)，包括尿片、RFID標(biāo)簽傳感器，所述RFID標(biāo)簽傳感器包含包括檢測(cè)液體的標(biāo)簽傳感器，所述傳感器輸入改變由讀取器非接觸讀出的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)尿濕檢測(cè)功能。
[0005]上述現(xiàn)有技術(shù)的無線傳感器應(yīng)用都依賴于RFID標(biāo)簽的傳感器輸入，這對(duì)標(biāo)簽本身有著一個(gè)特殊的要求，因?yàn)槭忻嫔洗蟛糠諶FID標(biāo)簽都沒有傳感器輸入端的，如何通過無輸入端的通用RFID標(biāo)簽來進(jìn)行環(huán)境變量監(jiān)測(cè)(例如濕度檢測(cè))，是一個(gè)很有挑戰(zhàn)性及實(shí)用價(jià)值的一個(gè)問題，而這個(gè)問題在現(xiàn)有的技術(shù)方案中都沒有詳細(xì)的揭示和論述。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種簡(jiǎn)單實(shí)用且具有普遍適用性的基于射頻識(shí)別技術(shù)的環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置及一次性消耗用品。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于射頻識(shí)別技術(shù)的環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，包括:
為對(duì)應(yīng)RFID標(biāo)簽提供能源并可閱讀所述RFID標(biāo)簽信息的RFID閱讀器；
基于距離觸發(fā)所述RFID閱讀器對(duì)所述RFID標(biāo)簽進(jìn)行閱讀的接近開關(guān)；
對(duì)所述RFID閱讀器的閱讀情況進(jìn)行分析處理的微處理器或邏輯控制單元；
根據(jù)所述微處理器或邏輯控制單元的分析處理結(jié)果，輸出環(huán)境狀態(tài)信息的狀態(tài)指示器。
[0008]其中，還包括與環(huán)境變量相互作用的無源RFID標(biāo)簽。
[0009]其中，還包括給出指定時(shí)間的定時(shí)單元，并且
當(dāng)所述RFID閱讀器在所述指定時(shí)間內(nèi)讀取到所述RFID標(biāo)簽的有效信息時(shí)，所述狀態(tài)指示器給出環(huán)境狀態(tài)未改變的信息；及
當(dāng)所述RFID閱讀器在所述指定時(shí)間內(nèi)讀取不到所述RFID標(biāo)簽的有效信息時(shí)，所述狀態(tài)指示器給出環(huán)境狀態(tài)已改變的信息。
[0010]其中，所述RFID閱讀器包括標(biāo)簽靈敏度測(cè)試及比較單元，用于測(cè)試及比較同一個(gè)RFID標(biāo)簽的靈敏度變化情況，并根據(jù)所述變化情況給出環(huán)境信息未改變或已改變的狀態(tài)指
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[0011]其中，所述RFID閱讀器包括有標(biāo)簽讀取率計(jì)算及比較單元，用于計(jì)算及比較同一個(gè)RFID標(biāo)簽的讀取率變化情況，并根據(jù)所述變化情況給出環(huán)境信息未改變或已改變的狀態(tài)指示。
[0012]其中，所述接近開關(guān)包括金屬探測(cè)接近開關(guān)、微波探測(cè)接近開關(guān)、超聲波探測(cè)接近開關(guān)、紅外探測(cè)接近開關(guān)、射頻識(shí)別接近開關(guān)中的任一種。
[0013]其中，還包括與射頻識(shí)別接近開關(guān)配套使用的參考標(biāo)簽，所述參考標(biāo)簽與所述RFID標(biāo)簽具有確定的位置關(guān)系，并且所述射頻識(shí)別接近開關(guān)與參考標(biāo)簽的工作頻率在120KHz 至 150KHz 之間或?yàn)?13.56MHz。
[0014]其中，還包括檢測(cè)按鈕，分別與所述微處理器和接近開關(guān)電連接，當(dāng)所述檢測(cè)按鈕按下時(shí)，所述RFID閱讀器及接近開關(guān)進(jìn)入工作狀態(tài)；以及
所述定時(shí)單元還用于在所述檢測(cè)按鈕按下后為所述RFID閱讀器及接近開關(guān)設(shè)定一個(gè)工作時(shí)間，當(dāng)所述工作時(shí)間屆滿后，所述RFID閱讀器及接近開關(guān)進(jìn)入省電休眠狀態(tài)。
[0015]其中，還包括調(diào)節(jié)裝置，分別與所述微處理器和接近開關(guān)電連接，用于調(diào)整所述接近開關(guān)的觸發(fā)距離，或調(diào)整所述RFID閱讀器的發(fā)射功率。
[0016]其中，所述RFID標(biāo)簽包括有涂層，所述涂層與所述標(biāo)簽所處的環(huán)境變量相互作用并反映環(huán)境的狀態(tài)。
[0017]其中，所述涂層為濕敏材料，當(dāng)所述RFID標(biāo)簽所處環(huán)境濕度增加時(shí)，所述涂層的電阻變小或介電常數(shù)增大，從而對(duì)標(biāo)簽閱讀帶來影響。
[0018]其中，所述涂層為氣敏材料，當(dāng)所述RFID標(biāo)簽所處環(huán)境中包含有特定氣體成分時(shí)，所述涂層的電阻變小或介電常數(shù)增大，從而對(duì)標(biāo)簽閱讀帶來影響。
[0019]其中，所述RFID標(biāo)簽為超高頻段無源RFID標(biāo)簽，其工作頻率在840MHz至960MHz之間。
[0020]其中，所述狀態(tài)指示裝置包括三色LED，通過同一 LED的三種顏色來分別顯示干爽、尿濕及檢測(cè)三種狀態(tài)。
[0021]其中，所述狀態(tài)指示裝置包括蜂鳴器，通過同一蜂鳴器的不同長(zhǎng)短或長(zhǎng)短組合聲音來分別表示干爽、尿濕及檢測(cè)三種狀態(tài)。
[0022]其中，所述微處理器或邏輯控制單元還包括:
用于產(chǎn)生包括時(shí)、分、秒在內(nèi)的時(shí)間信息的計(jì)時(shí)單元；
用于記錄所述RFID閱讀器每一次成功閱讀RFID標(biāo)簽的時(shí)間信息，以及同一 RFID標(biāo)簽自第一次被閱讀與最近一次被閱讀的時(shí)間間隔信息的時(shí)間記錄單元。
[0023]其中，所述狀態(tài)指示器包括液晶顯示器，用于顯示環(huán)境狀態(tài)信息以及所述時(shí)間記錄單元所記錄的時(shí)間信息或時(shí)間間隔信息。
[0024]本發(fā)明還提供一種一次性消耗用品，包括所述的環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，并且:
所述狀態(tài)指示器給出的狀態(tài)未改變信息代表所述一次性消耗用品處于可用狀態(tài)；以及所述狀態(tài)指示器給出的狀態(tài)已改變信息代表所述一次性消耗用品處于需更換狀態(tài)。
[0025]其中，所述一次性消耗用品為一次性紙尿褲或紙尿片，并且
所述狀態(tài)指示器給出的狀態(tài)未改變信息代表所述紙尿褲或紙尿片處于干爽或未污染狀態(tài)；以及
所述狀態(tài)指示器給出的狀態(tài)已該變信息代表所述紙尿褲或紙尿片處于濕潤(rùn)或已污染狀態(tài)。
[0026]其中，所述RFID標(biāo)簽被設(shè)置于所述紙尿褲或紙尿片的吸濕層及防漏層之間，并粘貼于所述防漏層上。
[0027]本發(fā)明實(shí)施例采用了最普通、最成熟、最大眾化的射頻識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)了有效的環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測(cè)，具有簡(jiǎn)單、方便、實(shí)用的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一基于射頻識(shí)別技術(shù)的環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的工作原理示意圖。
[0030]圖2本發(fā)明實(shí)施例一中RFID標(biāo)簽配置在紙尿褲上從而實(shí)現(xiàn)紙尿褲的尿濕狀態(tài)監(jiān)測(cè)的示意圖。
[0031]圖3是本發(fā)明實(shí)施例一中RFID標(biāo)簽配置在紙尿褲上的局部側(cè)面剖視示意圖。
[0032]圖4是本發(fā)明實(shí)施例一中標(biāo)簽靈敏度與紙尿褲尿濕程度的關(guān)系示意圖。
[0033]圖5是本發(fā)明實(shí)施例一中標(biāo)簽讀取率與紙尿褲尿濕程度的關(guān)系示意圖。
[0034]圖6是本發(fā)明實(shí)施例一中RFID標(biāo)簽包括特定材料涂層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖7是本發(fā)明實(shí)施例一中基于RFID的環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測(cè)器的正面外觀示意圖。
[0036]圖8是本發(fā)明實(shí)施例一基于RFID的環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的功能模塊方框圖。
[0037]圖9是本發(fā)明實(shí)施例一基于RFID的環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的又一功能模塊方框圖。
[0038]圖10是本發(fā)明實(shí)施例一基于RFID的環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的再一功能模塊方框圖。
[0039]圖11是本發(fā)明實(shí)施例二的一次性消耗用品的構(gòu)成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]以下各實(shí)施例的說明是參考附圖，用以示例本發(fā)明可以用以實(shí)施的特定實(shí)施例。本發(fā)明所提到的方向和位置用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「頂部」、「底部」、「?jìng)?cè)面」等，僅是參考附圖的方向或位置。因此，使用的方向和位置用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0041]請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，這是本發(fā)明實(shí)施例一基于射頻識(shí)別技術(shù)的環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的工作原理示意圖，通過RFID閱讀器于設(shè)定的距離上對(duì)可與所處環(huán)境變量相互作用的無源RFID標(biāo)簽進(jìn)行閱讀從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體所在環(huán)境的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。圖中RFID閱讀器11與RFID標(biāo)簽12之間的距離為d。在正常使用情況(或初始狀態(tài))下，RFID閱讀器11對(duì)RFID標(biāo)簽12的閱讀距離大于d，亦即是說，在正常情