一種卡片式雙界面有源rfid電子標(biāo)簽的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽本體；設(shè)置在電子標(biāo)簽本體內(nèi)的電路板；設(shè)置在所述電路板上的CPU芯片；溫濕度傳感器，用于無線發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的2.4GHz無線模塊，用于無線發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的13.56MHz射頻模塊，用于存儲數(shù)據(jù)的存儲模塊；用于供電的紐扣式電源模塊，所述紐扣式電源模塊與所述CPU芯片相連接，外殼采用塑料外殼進行超聲波焊接封裝?？梢苑奖愕睦脽o線傳輸方式與企業(yè)或者個人用戶進行數(shù)據(jù)的傳輸，顯示，處理和聯(lián)網(wǎng)，極大的方便食品藥品倉儲運輸?shù)臏y量及監(jiān)控，可以查看產(chǎn)品在整個倉儲運輸過程中所經(jīng)歷的冷鏈溫度情況，最大限度的避免因冷鏈斷鏈導(dǎo)致的食品藥品安全問題。
【專利說明】
-種卡片式雙界面有源RF ID電子標(biāo)簽
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電子標(biāo)簽技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種卡片式雙界面有源RFID電 子標(biāo)簽。
【背景技術(shù)】
[0002] 冷庫冷鏈的倉儲運輸必須保持所運輸商品在一定溫度，這些商品不能經(jīng)歷高溫， 在冷鏈運輸中必須保持不斷鏈。根據(jù)國家對食品藥品的管理規(guī)定，需要對冷庫、冷藏運輸車 輛、冷藏箱、保溫箱以及溫濕度自動監(jiān)測系統(tǒng)等進行驗證，確認(rèn)相關(guān)設(shè)施、設(shè)備及系統(tǒng)能符 合規(guī)定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和要求，可安全、有效地正常運行和使用，確保冷藏、冷凍藥品在儲存、運 輸過程中的藥品質(zhì)量和溫度監(jiān)測系統(tǒng)的準(zhǔn)確有效性。目前我國的冷庫冷鏈的監(jiān)管方式還是 采用傳統(tǒng)的溫度計或者有線的儀器儀表進行測量，溫度計數(shù)量多不便于數(shù)據(jù)管理，有線儀 器儀表需要連接電腦進行數(shù)據(jù)讀取，效率低，限制了測量范圍，給檢測及監(jiān)控工作帶來很大 不便，因而不能保證倉儲運輸?shù)挠行ПO(jiān)管。對于政府監(jiān)管部門和終端用戶，無法準(zhǔn)確掌握商 品在前述的生產(chǎn)流通過程中的冷鏈經(jīng)歷，無法確保食品藥品安全。
[0003] 因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種卡片式雙界面有源 RFID電子標(biāo)簽，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中對冷庫冷鏈監(jiān)管的溫度及濕度等數(shù)據(jù)讀取效率低，數(shù) 據(jù)測量范圍小的缺陷。
[0005] 本實用新型的技術(shù)方案如下：
[0006] 一種卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其中，包括：
[0007] 電子標(biāo)簽本體；
[0008] 設(shè)置在電子標(biāo)簽本體內(nèi)的電路板；
[0009] 設(shè)置在所述電路板上的CPU芯片；
[0010] 設(shè)置在所述電路板上的用于采集溫濕度的溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器與所 述CPU芯片相連接；
[0011] 設(shè)置在所述電路板上的用于無線發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的2.4GHz無線模塊，所述2.4GHz 無線模塊與所述CHJ芯片相連接；
[0012] 設(shè)置在所述電路板上的用于無線發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的13.56MHz射頻模塊，所述 13.56MHz射頻模塊與所述CPU芯片相連接；
[0013] 設(shè)置在所述電路板上的用于存儲數(shù)據(jù)的存儲模塊，所述存儲模塊與所述CPU芯片 相連接；
[0014] 用于供電的紐扣式電源模塊，所述紐扣式電源模塊與所述CPU芯片相連接；
[0015] 所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其中，還包括：
[0016] 用于產(chǎn)生時鐘信號的時鐘電路，所述時鐘電路與所述CPU芯片電連接。
[0017]所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其中，所述紐扣式電源模塊的型號為 CR3024或CR2024。
[0018] 所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其中，所述CPU芯片為型號是nRF51822的 SOC芯片。
[0019] 所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其中，所述溫濕度傳感器通過IIC、SPI或1-Wire總線與所述CPU芯片電連接。
[0020] 所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其中，所述2.4GHz無線模塊為2.4GHz超高 頻天線，并通過巴倫天線適配器及2.4GHz天線芯片與所述CPU芯片相連接。
[0021 ] 所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其中，所述13.56MHz射頻模塊為13.56MHz 高頻天線，并通過13.561抱射頻芯片11^7960或(^1^663與所述0?1]芯片相連接。
[0022]所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其中，所述存儲模塊為集成Flash電路芯 片，外接于所述CHJ芯片。
[0023] 所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其中，所述時鐘電路由16MHz的石英晶振和 32.768KHz的石英晶振提供時鐘信號。
[0024]有益效果:本實用新型所述的卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，可以方便的利用 無線傳輸方式與企業(yè)或者個人用戶進行數(shù)據(jù)的傳輸，顯示，處理和聯(lián)網(wǎng)，極大的方便食品藥 品倉儲運輸?shù)臏y量及監(jiān)控，可以查看產(chǎn)品在整個倉儲運輸過程中所經(jīng)歷的冷鏈溫度情況， 最大限度的避免因冷鏈斷鏈導(dǎo)致的食品藥品安全問題，且體積小，低成本，結(jié)構(gòu)簡單，安裝 測試方便，使用方便，測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽較佳實施例的結(jié)構(gòu)框圖。 [0026]圖2為本實用新型所述電子紙顯示的雙界面有源RFID電子標(biāo)簽較佳實施例的紐扣 式電源模塊、2.4GHz無線模塊的天線及13.56MHz射頻模塊的天線在所述電子標(biāo)簽內(nèi)的位置 結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]本實用新型提供一種卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，為使本實用新型的目的、 技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本實用新型進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描 述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0028] 請參見圖1，圖1是本實用新型所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽較佳實施例的 結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽包括：
[0029] CPU芯片1;所述CPU芯片設(shè)置在電子標(biāo)簽本體內(nèi)的設(shè)置的電路板上。
[0030] 用于采集溫濕度的溫濕度傳感器2,所述溫濕度傳感器2與所述CPU芯片1相連接； [0031]用于無線發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的2.4GHz無線模塊3,所述2.4GHz無線模塊3與所述CPU 芯片1相連接；
[0032] 用于無線發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的13.56MHz射頻模塊4，所述13.56MHz射頻模塊4與所述 CPU芯片1相連接；
[0033] 用于存儲數(shù)據(jù)的存儲模塊5,所述存儲模塊5與所述CPU芯片1相連接;上述溫濕度 傳感器2、2.4GHz無線射頻模塊3、13.56MHz射頻模塊4、存儲模塊5均設(shè)置在電路板上。
[0034] 用于供電的紐扣式電源模塊6,所述紐扣式電源模塊6與所述CPU芯片1相連接。
[0035] 如圖2所示，為本實用新型所述紐扣式電源模塊在所述電子標(biāo)簽內(nèi)的位置結(jié)構(gòu)示 意圖，所述13.56MHz射頻模塊4的天線環(huán)繞設(shè)置在所述紐扣式電源模塊6的外圍。
[0036] 具體的，所述紐扣式電池模塊6的型號可以為CR3024或者CR2024。
[0037]進一步地，所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽還包括用于產(chǎn)生時鐘信號的時鐘 電路7,所述時鐘電路7與所述CPU芯片1電連接。
[0038]較佳的實施例，所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽外形為卡片式，外殼采用塑 料外殼進行超聲波焊接封裝，符合IP67標(biāo)準(zhǔn)，卡片正面有電子標(biāo)簽的終生唯一 ID號噴碼標(biāo) 記，能方便的進行倉儲運輸及固定位置安裝。
[0039]本實用新型的實施例中，卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽通過13.56MHz射頻模塊 進行初始化，在初始化時，設(shè)定標(biāo)簽ID與所測量產(chǎn)品的批次編碼，設(shè)定數(shù)據(jù)采集周期，是否 儲存、初始化時間等信息，然后隨產(chǎn)品一起倉儲運輸，在運輸過程中卡片式雙界面有源RFID 電子標(biāo)簽通過紐扣式電源模塊為整個卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽供電，溫濕度傳感器 測量倉儲內(nèi)的溫度，并將產(chǎn)品所經(jīng)歷的最高最低溫度及持續(xù)時間等信息存儲至存儲模塊。 生產(chǎn)及運輸產(chǎn)品的企業(yè)，可以在倉儲運輸?shù)拿恳画h(huán)節(jié)(如生產(chǎn)線冷庫出口、運輸目的地冷庫 入口等場所)設(shè)置相應(yīng)的電子標(biāo)簽閱讀器，電子標(biāo)簽閱讀器通過2.4GHz無線通訊方式與卡 片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽的天線模塊通訊，從而獲取卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽 的存儲模塊內(nèi)存儲的溫度數(shù)據(jù)。
[0040] 其中，所述CPU芯片1為型號是nRF51822的SOC芯片，所述SOC芯片包括32位的ARM Cortex-MO型號的CPU，2.4GHz射頻收發(fā)器，256KB的flash存儲器和16KB的RAM存儲器。所述 SOC芯片支持藍(lán)牙低功耗和2.4GHz超低功耗兩種無線通信協(xié)議，支持藍(lán)牙4.0的 Bluetooth low energy協(xié)議（低功耗藍(lán)牙協(xié)議，即藍(lán)牙4.0版本中支持的藍(lán)牙協(xié)議）和 2.4GHz ultra low_power(2.4GHz超低功耗協(xié)議）。由于所述SOC芯片上同時集成了CPU和射 頻收發(fā)器，因此所述SOC芯片故障率低，體積小，且功耗低，有效的延長了所述卡片式雙界面 有源RFID電子標(biāo)簽的使用壽命。由于所述SOC芯片支持藍(lán)牙4.0的Bluetooth low energy 協(xié)議，個人用戶不用打開食品藥品等產(chǎn)品包裝便可通過支持藍(lán)牙Bluetooth low energy 的手機、平板或者PC機，通過藍(lán)牙Bluetooth low energy無線傳輸協(xié)議（該協(xié)議符合 iBeacon規(guī)范，加密方法采用基于密鑰的廣播加密方法），根據(jù)卡片式雙界面有源RFID電子 標(biāo)簽在初始化時設(shè)定的標(biāo)簽ID，連接上對應(yīng)ID的卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，以便讀 取及查詢數(shù)據(jù)，追溯產(chǎn)品的冷鏈經(jīng)歷，最終達(dá)到將食品藥品冷庫冷鏈倉儲運輸?shù)娜虜?shù)據(jù) 進行測量，保存。
[0041] 所述溫濕度傳感器2的型號為SHT21，內(nèi)置帶隙溫濕度傳感器和靈-Λ:模數(shù)轉(zhuǎn)換技 術(shù)，用于采集溫濕度，其通過IIC電路接入所述SOC芯片nRF51822的PO端口。
[0042]所述2.4GHz無線模塊3用于數(shù)據(jù)通訊，其支持藍(lán)牙BLE及其他采用2.4GHz通信頻率 的通信協(xié)議，采用基于單品管理的UHF頻段射頻識別(RFID)技術(shù)的空中接口通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) IS0/IEC-18000-4:2005,支持批量電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)讀取，會產(chǎn)生沖突，采用幀時隙ALOHA防 沖突算法，其工作頻段為2.4GHz，安全性高，識別速度快，能夠迅速適應(yīng)環(huán)境的變化，并同時 識別遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽的多標(biāo)簽，從而實現(xiàn)對批量電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)進行傳輸及通信。較佳的 實施例中，卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽外形為卡片式，可在產(chǎn)品的包裝箱內(nèi)放置多個 卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，由于用于數(shù)據(jù)通訊的所述無線射頻收發(fā)模塊能夠同時識 別遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽的多標(biāo)簽，因此生產(chǎn)及運輸產(chǎn)品的企業(yè)可以通過2.4GHz無線通訊方式批 量讀取大批電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，將整個環(huán)節(jié)各個商品所經(jīng)歷的高溫低溫數(shù)據(jù)讀取，方便的進 行測量，監(jiān)控，并可以上傳到云端進行永久保存。
[0043] 所述2.4GHz無線模塊3為2.4GHz超高頻天線，并通過巴倫天線適配器及2.4GHz天 線芯片與所述CPU芯片1相連接，即采用由BAL-NRF01D3和ANT-2.54-CHP構(gòu)成巴倫天線，并接 nRF51822的ANT1、ANT2引腳。具體實施時，由于nRF51822型號的內(nèi)集成了 SOC芯片2.4GHz天 線芯片，故只需將2.4GHz無線模塊3接入到所述CPU芯片1的對應(yīng)接口即可。
[0044] 如圖2所示，所述13.56Mhz射頻模塊4為13.56Mhz的高頻RFID天線，并通過 13.56Mhz的射頻芯片TRF7960或CLRC663 41與所述CPU芯片1相連接。
[0045]所述存儲模塊5采用集成Flash電路芯片，外接于nRF51822的P0[12-16]引腳。
[0046] 進一步地，所述時鐘電路7由16MHz的石英晶振和32.768KHz的石英晶振提供時鐘 信號，分別接nRF51822的PO端口和XC1、XC2引腳。
[0047]綜上所述，本實用新型提供了一種卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，包括:CPU芯 片；用于采集溫濕度的溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器與所述CPU芯片相連接；用于無線 發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的2.4GHz無線模塊，所述2.4GHz無線模塊與所述CPU芯片相連接;用于無線 發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的13.56MHz射頻模塊，所述13.56MHz射頻模塊與所述CPU芯片相連接;用于 供電的紐扣式電源模塊。上述模塊均設(shè)置在電子標(biāo)簽本體的電路板上。所述紐扣式電源模 塊與所述CPU芯片相連接。所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽外形設(shè)置為卡片式，體積 小，低成本，結(jié)構(gòu)簡單，安裝測試方便，可隨產(chǎn)品包裝箱一起倉儲和運輸，實時檢測并存儲環(huán) 境溫度。企業(yè)可以通過2.4GHz無線通訊方式批量讀取大批電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，將整個環(huán)節(jié)各 個商品所經(jīng)歷的高溫低溫數(shù)據(jù)讀取，方便的進行測量，監(jiān)控，并可以上傳到云端進行永久保 存;個人用戶不用打開食品藥品等產(chǎn)品包裝便可通過支持藍(lán)牙BLE的手機、平板或者PC機， 通過藍(lán)牙BLE無線傳輸協(xié)議連接單個的有源RFID溫度濕度電子標(biāo)簽，以便讀取及查詢數(shù)據(jù)， 追溯產(chǎn)品的冷鏈經(jīng)歷，最終達(dá)到將食品藥品冷庫冷鏈倉儲運輸?shù)娜虜?shù)據(jù)進行測量，保存。 [0048]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實用新型的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來 說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán) 利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其特征在于，包括： 電子標(biāo)簽本體； 設(shè)置在電子標(biāo)簽本體內(nèi)的電路板； 設(shè)置在所述電路板上的CPU芯片； 設(shè)置在所述電路板上的用于采集溫濕度的溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器與所述 CPU芯片相連接； 設(shè)置在所述電路板上的用于無線發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的2.4GHz無線模塊，所述2.4GHz無線 模塊與所述CHJ芯片相連接； 設(shè)置在所述電路板上的用于無線發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的13.56MHz射頻模塊，所述13.56MHz 射頻模塊與所述CPU芯片相連接； 設(shè)置在所述電路板上的用于存儲數(shù)據(jù)的存儲模塊，所述存儲模塊與所述CPU芯片相連 接； 用于供電的紐扣式電源模塊，所述紐扣式電源模塊與所述CHJ芯片相連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其特征在于，還包括： 用于產(chǎn)生時鐘信號的時鐘電路，所述時鐘電路與所述CRJ芯片電連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其特征在于，所述紐扣式電源 模塊的型號為CR3024或CR2024。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其特征在于，所述CPU芯片為 型號是nRF51822的SOC芯片。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其特征在于，所述溫濕度傳感 器通過IIC、SPI或Ι-Wire總線與所述CPU芯片電連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其特征在于，所述2.4GHz無線 模塊為2.4GHz超高頻天線，并通過巴倫天線適配器及2.4GHz天線芯片與所述CPU芯片相連 接。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其特征在于，所述13.56MHz射 頻模塊為13.56MHz高頻天線，并通過13.56MHz射頻芯片TRF7960或CLRC663與所述CPU芯片 相連接。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其特征在于，所述存儲模塊為 集成Flash電路芯片，外接于所述CPU芯片。9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述卡片式雙界面有源RFID電子標(biāo)簽，其特征在于，所述時鐘電路由 16MHz的石英晶振和32.768KHz的石英晶振提供時鐘信號。
【文檔編號】G06K19/077GK205427897SQ201520881670
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年11月6日
【發(fā)明人】朱俊嶺, 程順, 黃卉, 李堅, 田慶
【申請人】東莞中科云控物聯(lián)科技有限公司