專利名稱：一種長壽命有源電子標簽的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種適用于低功耗有源電子標簽的實現(xiàn)方法。
背景技術：
中華人民共和國專利200420037164. 3 “集裝箱電子標簽裝置”和 200810039151. 2 “用于集裝箱電子封條的有源RFID射頻識別標簽及其閱讀器”公布了兩種 有源電子標簽的設計方法，但其都存在如下缺點由于鋰電池的超低自放電特性，有源電子 標簽都采用鋰電池作為內部電源進行工作，由于鋰電池的放電工作原理決定了最好的工作 方式是平滑穩(wěn)定釋放電流，這樣可以使鋰電池工作壽命達到最大、電能釋放最完全，而有源 電子標簽的工作模式是周期性主動發(fā)射信息，有源電子標簽在發(fā)射時需要的瞬間電流通常 遠大于平時非發(fā)射狀態(tài)，因此當內部鋰電池使用一定時間后，很快就不能在有源電子標簽 主動發(fā)射的瞬間提供足夠的電流，有源電子標簽就失效了，而這時內部鋰電池的仍有很多 電能，只是不能在很短時間內釋放更大的電流，這造成了有源電子標簽不能完全使用內部 鋰電池的能量，造成鋰電池能量的浪費和有源電子標簽使用壽命短。

發(fā)明內容
為了克服傳統(tǒng)的有源電子標簽所存在的電池容量浪費和使用壽命短的問題，本發(fā) 明提出了一種長壽命有源電子標簽實現(xiàn)方法，其具體內容包含拋棄傳統(tǒng)有源電子標簽的設 計方法，在有源電子標簽原有的電源系統(tǒng)和工作電路之間增加電容能量存儲單元，這樣由 鋰電池構成的有源電子標簽電源系統(tǒng)并不是直接向有源電子標簽工作電路提供電源，而是 先向電容能量存儲單元供電，再由電容能量存儲單元直接向有源電子標簽工作電路提供電 流。這樣的設計機制使得鋰電池避免了為配合有源電子標簽工作模式而使用有很大傷害的 大電流和間歇性工作機制，可以最大程度的保護鋰電池和發(fā)揮鋰電池的所有電量，而電容 能量存儲單元的工作機制是需要不斷的充放電，恰恰可以配合有源電子標簽的工作模式， 這樣完全解決了有源電子標簽使用鋰電池造成的容量浪費和使用壽命短的缺陷。本發(fā)明解決問題所采用的技術方案是采用超低功耗的有源無線射頻識別技術和電容能量存儲技術相結合，構成一種長 壽命有源電子標簽設計，有源電子標簽的電源系統(tǒng)由鋰電池和電容能量存儲單元構成，工 作模式為鋰電池以連續(xù)不間斷、小電流的方式向電容能量存儲單元充電，電容能量存儲單 元以大電流和微電流相結合的放電模式向有源電子標簽工作電路提供電能。有源電子標簽 ID號碼由無線射頻識別單元內置固定ID標識信息構成，內置固定ID標識信息是在有源電 子標簽生產(chǎn)時以遞增或遞減的方式產(chǎn)生的，不可改變；有源電子標簽的無線射頻微處理單 元和射頻電路采取超低功耗設計，工作只是在一個小時間窗內使用大電流，通過無線方式 發(fā)射出自身固定ID標識信息，隨后微處理單元和射頻電路又進入到使用微電流的休眠狀 態(tài)。本發(fā)明實現(xiàn)的一種長壽命有源電子標簽由有源無線射頻識別單元、鋰電池、電容能量存儲單元組成，包括時鐘、定時器、鋰電池、電容能量存儲單元、射頻電路、微處理器。本發(fā)明中的一種長壽命有源電子標簽工作模式如下 缺省情況下，有源電子標簽一直處于正常非工作狀態(tài)a，鋰電池向電容能量存儲 單元以小電流、平穩(wěn)方式自動充電，電容能量存儲單元向有源電子標簽工作電路以微電流 方式放電提供電能，此時標簽上僅時鐘和計數(shù)器運行，其余模塊都處于非工作狀態(tài)，功耗極 低； 計數(shù)器計數(shù)達到一個固定時間間隔Tl后，微處理器被喚醒，進入通信狀態(tài)b，微 處理器觸發(fā)射頻電路發(fā)送由內置固定ID標識信息，此時標簽上射頻電流處于發(fā)射狀態(tài)，電 容能量存儲單元向有源電子標簽工作電路以大電流方式放電提供電能，發(fā)射的時間周期為 T2，這時鋰電池仍然向電容能量存儲單元以小電流、平穩(wěn)方式自動充電；·Τ2結束后，標簽又回到正常的非工作狀態(tài)a，等到計數(shù)器計數(shù)達到下一個固定 時間間隔Tl后再進入下一個通信狀態(tài)b ； 不同標簽的標識ID采用遞增或遞減方式由生產(chǎn)時就固定寫入的，在標簽的生 命周期內是固定不可修改的；


圖1為一種長壽命有源電子標簽的系統(tǒng)構成圖。圖2為一種長壽命有源電子標簽的管理狀態(tài)圖。圖中1表示計數(shù)器構成的定時器，2表示射頻電路，3表示時鐘，4表示鋰電池，5表 示電容能量存儲單元，6表示一種長壽命有源電子標簽，7表示微處理器；&表示正常非工作 狀態(tài)，b表示通信狀態(tài)。
具體實施例方式正常情況下6處于狀態(tài)a，鋰電池向電容能量存儲單元以小電流、平穩(wěn)方式自動充 電，電容能量存儲單元向有源電子標簽工作電路以微電流方式放電提供電能；計數(shù)器計數(shù)工作到一定周期時間Tl后，觸發(fā)2進入狀態(tài)b ；狀態(tài)b的時間長度為T2，在T2周期內完成標簽的ID標識信息發(fā)送任務，電容能量 存儲單元向有源電子標簽工作電路以大電流方式放電提供電能，大電流放電的時間周期為 T2，這時鋰電池仍然向電容能量存儲單元以小電流、平穩(wěn)方式自動充電，T2結束后則6返回 狀態(tài)a ；重新進入下一輪工作狀態(tài)循環(huán)。
權利要求
1. 一種長壽命有源電子標簽，其特征是依據(jù)有源電子標簽的工作模式，在原有的鋰 電池電源系統(tǒng)和工作電路之間增加電容能量存儲單元，構成新的電源系統(tǒng)，這樣由鋰電池 并不是直接向有源電子標簽工作電路提供電源，而是先向電容能量存儲單元連續(xù)不簡單以 小電流方式充電，再由電容能量存儲單元直接向有源電子標簽工作電路提供電流。這樣的 設計機制使得鋰電池避免了為配合有源電子標簽工作模式而使用有很大傷害的大電流和 微電流間歇性工作機制，而讓鋰電池一直工作在小電流、連續(xù)平穩(wěn)放電狀態(tài)，可以最大程度 的保護鋰電池和發(fā)揮鋰電池的所有電量，而電容能量存儲單元的工作機制是需要不斷的充 放電，恰恰可以配合有源電子標簽的工作模式，這樣完全解決了有源電子標簽使用鋰電池 造成的容量浪費和使用壽命短的缺陷。
全文摘要
一種長壽命有源電子標簽。為了克服傳統(tǒng)的有源電子標簽所存在的電池容量浪費和使用壽命短的問題，本發(fā)明提出了采用超低功耗的有源無線射頻識別技術和電容能量存儲技術相結合，有源電子標簽的電源系統(tǒng)由鋰電池和電容能量存儲單元構成，工作模式為鋰電池以連續(xù)不間斷、小電流的方式向電容能量存儲單元充電，電容能量存儲單元以大電流和微電流相結合的放電模式向有源電子標簽工作電路提供電能。有源電子標簽的無線射頻微處理單元和射頻電路采取超低功耗設計，工作只是在一個小時間窗內使用大電流，通過無線方式發(fā)射出自身固定ID標識信息，隨后微處理單元和射頻電路又進入到使用微電流的休眠狀態(tài)。
文檔編號H02J15/00GK102117422SQ200910247518
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權日2009年12月30日
發(fā)明者徐雙, 歐海濤, 趙明 申請人:上海銳帆信息科技有限公司