光電自動變換無源rfid標簽的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了光電自動變換無源RFID標簽。由太陽能電池陣列環模塊，太陽能電源調整電路，標簽電源開關，標簽天線，RFID標簽電路模塊組成。本實用新型的優點：本實用新型是在無源RFID標簽基礎上增加光能轉換成標簽所需電能的模塊，在光線充足情況下，借助光，標簽可以具有較好的通信質量，當光能不能滿足，低于標簽正常工作所需電壓時，自動變換為標簽直接利用閱讀器發出的電磁場能量，進行信息交換，提高標簽的通訊性能。
【專利說明】光電自動變換無源RFID標簽
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬無線通信識別【技術領域】，具體是光電自動變換無源RFID標簽。
【背景技術】
[0002] RFID標簽采用的是無線識別技術，是一種無線通信技術，通過無線通信過程寫入 和讀出數據及信息。
[0003] 各種類型的RFID標簽可以應用到室外，適時地將各種物體或生物的各種信息發 送給讀卡器，標簽也可接受操控者新的指令，進行新的檢測，再返回讀卡器和控制中心； 便于監測和管理倉庫、辦公室、儀表機房、露天設備及生物狀態。在有光，陽光和其它光源 的室外環境中，光能可以成為RFID標簽的天然能源，維持標簽長期穩定工作，提高通信質 量。
[0004] RFID標簽的壽命很長，標簽的電源對標簽的性能和長期可靠性扮演關鍵角色。很 多情況下，電子標簽會暴露在光線充足的場景，充分利用太陽能等光能作為無源RFID標簽 的附加能源，可以實現我們的愿望；光電自動變換無源RFID標簽的設計中，增加太陽能電 池陣列環模塊和太陽能電源調整電路，將光能轉換成RFID標簽所需電源能量，使之成為無 源RFID標簽的另一個電源；同時，因為結構中使用無源RFID標簽，使之成為全天候無源標 簽；這樣，利用外環境中的有利因素的互補，使這種RFID標簽可以長期工作并使標簽具有 較好的通信質量。
【發明內容】
[0005] 本實用新型的目的是提供一種不含鋰電池結構的光電自動變換無源RFID標簽。
[0006] 本實用新型解決上述技術的技術方案是：
[0007] 光電自動變換無源RFID標簽由太陽能電池陣列環模塊，太陽能電源調整電路，標 簽電源開關，標簽天線，RFID標簽電路模塊組成。所述太陽能電池陣列環模塊與太陽能電源 調整電路的a端口連接；太陽能電源調整電路的c端口與RFID標簽電路模塊的f端口連接； 太陽能電源調整電路的b端口與標簽電源開關一端連接，標簽電源開關的另一端與RFID標 簽電路模塊的e端口連接；RFID標簽電路模塊的d端口與標簽天線連接。
[0008] 1.所述太陽能電池陣列環模塊，由各類光生電材料、器件的單元陣列構成，它們形 狀為環狀或標簽所在標示物體的局部相適應的形狀。太陽能電源調整電路將太陽能電池陣 列環模塊獲得的能量，處理并調理，使其達到標簽電源要求，同時，通過標簽電源開關，控制 標簽工作電源的連通狀態：光能充裕，切斷無源標簽原有電源，由太陽能電源調整電路提供 標簽工作電源；在光能低于標簽工作門限要求時，控制標簽電源開關，連通標簽電源恢復電 路到標簽電源的通路，無源標簽依靠來自讀卡器發射的載波能量工作。
[0009] 2.標簽天線與RFID標簽電路模塊組成應答器和讀卡器進行通訊，可以在太陽能 或讀卡器發出的電磁場能量情況下工作，實現RFID標簽的相應功能；
[0010] 3)標簽天線的材料和性能適配于讀卡器發射的載波頻率，RFID標簽電路模塊的 射頻前端與標簽天線匹配，RFID標簽電路模塊包括標簽電源恢復電路、射頻接受與發送模 塊、電源限壓、穩壓、調制與解調、數字處理模塊、存儲器等組成。
[0011] 上述的光電自動變換無源RFID標簽具有抗金屬性。
[0012] 本實用新型的優點：
[0013] 本實用新型是在無源RFID標簽基礎上增加光能轉換成標簽所需電能的模塊，在 光線充足情況下，借助光，標簽可以具有較好的通信質量，當光能不能滿足，低于標簽正常 工作所需電壓時，自動變換為標簽直接利用讀卡器發出的電磁場能量，進行信息交換，提高 標簽的通訊性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1是本實用新型光電自動變換無源RFID標簽結構示意圖。
[0015] 圖中，太陽能電池陣列環模塊1，太陽能電源調整電路2,標簽電源開關3,標簽天 線5, RFID標簽電路模塊4。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合附圖和實施對本實用新型作進一步說明。
[0017] 本實用新型光電自動變換無源RFID標簽結構如圖1所示，圖中，光電自動變換無 源RFID標簽由太陽能電池陣列環模塊1，太陽能電源調整電路2，標簽電源開關3，標簽天線 5, RFID標簽電路模塊4組成。
[0018] 所述太陽能電池陣列環模塊1與太陽能電源調整電路2的a端口連接。太陽能電 源調整電路2的c端口與RFID標簽電路模塊4的f端口連接。太陽能電源調整電路2的 b端口與標簽電源開關3 -端連接，標簽電源開關3的另一端與RFID標簽電路模塊4的e 端口連接。RFID標簽電路模塊4的d端口與標簽天線5連接。
[0019] 1.所述太陽能電池陣列環模塊1，由各類光生電材料、器件的單元陣列構成，它們 形狀為環狀或標簽所在標示物體的局部相適應的形狀。太陽能電源調整電路2將太陽能電 池陣列環模塊1獲得的能量，處理并調理，使其達到標簽電源要求，同時，通過標簽電源開 關3,控制標簽工作電源的連通狀態：光能充裕，切斷無源標簽原有電源，由太陽能電源調 整電路2提供標簽工作電源；在光能低于標簽工作門限要求時，控制標簽電源開關3切斷太 陽能電源調整電路2的輸出電源與標簽電源的通道，連通標簽電源恢復電路到標簽電源的 通路，無源標簽依靠來自讀卡器發射的載波能量工作。
[0020] 2.標簽天線5與RFID標簽電路模塊4組成應答器和讀卡器進行通訊，可以在太 陽能或讀卡器發出的電磁場能量情況下工作，實現RFID標簽的相應功能。
[0021] 3.標簽天線5的材料和性能適配于讀卡器發射的載波頻率，RFID標簽電路模塊4 的射頻前端與標簽天線5匹配，RFID標簽電路模塊包括標簽電源恢復電路、射頻接受與發 送模塊、電源限壓、穩壓、調制與解調、數字處理模塊、存儲器等組成。
[0022] 上述光電自動變換無源RFID標簽具有抗金屬性。
[0023] 本實用新型具體實施時：
[0024] 1.所述太陽能電池陣列環模塊1，由各類光生電材料、器件的單元陣列構成，它們 形狀為環狀或標簽所在標示物體的局部相適應的形狀，適宜它們吸收太陽能和其它光能， 并能很好地附著在標示物體上。
[0025] 2.所述太陽能電源調整電路2連接太陽能電池陣列環模塊1，將太陽能電池陣列 環模塊1獲得的能量，通過變換、處理和調理，使其輸出的電源達到標簽電源要求標準；當 光能充足，其輸出電源合格時，通過標簽電源開關3,給出控制信號，使標簽工作電源與太陽 能電源調整電路的輸出電源處于連通狀態，同時，切斷無源標簽原有電源，而由太陽能電源 調整電路2提供標簽工作電源；在光能低于標簽工作門限要求時，太陽能電源調整電路2輸 出另一個信號，控制標簽電源開關3,切斷太陽能電源調整電路2的輸出電源與標簽電源的 通道，同時連通標簽電源恢復電路的輸出電源到標簽電源的通路，無源標簽依靠來自讀卡 器發射的載波能量工作。
[0026] 3.標簽天線5的材料和性能適配于讀卡器發射的載波頻率，可以很好地吸收來自 讀卡器發出的載波能量。
[0027] 4. RFID標簽電路模塊4其射頻前端與標簽天線5匹配，適宜較高效率地轉換來自 讀卡器發出的、標簽天線5接收到的載波能量，其電路模塊包括射頻接受與發送模塊、標簽 電源恢復電路、電源限壓、穩壓、時鐘及時序產生、解調與調制、數字信號處理模塊、存儲器 等組成。
[0028] 5.標簽天線5與RFID標簽電路模塊4組成與讀卡器通的訊系統，可以在太陽能、 其它光能或讀卡器發出的電磁場能量情況下工作，實現RFID標簽的相應功能。
[0029] 本實用新型實施時標簽工作流程：當標簽電源達到RFID標簽電路模塊4工作所 需值時，RFID標簽電路模塊4將標簽天線5接收到的讀卡器發出的調制載波信號，通過射 頻接收電路進行處理，按照相應通信協議，相應的時序，進行解調、解碼，通過數字信號處理 模塊處理，執行相應指令，完成讀取或寫入存儲器信息及其它參數采集電路得到的數據，然 后，同樣按照相應通信協議，處理并做出合理回應，經編碼后，通過RFID標簽電路模塊4中 的射頻電路調制載波，從標簽天線5將信號發送給讀卡器。
【權利要求】
1.光電自動變換無源RFID標簽，其特征在于，由太陽能電池陣列環模塊，太陽能電源 調整電路，標簽電源開關，標簽天線，RFID標簽電路模塊組成：所述太陽能電池陣列環模塊 與太陽能電源調整電路的a端口連接；太陽能電源調整電路的c端口與RFID標簽電路模塊 的f端口連接；太陽能電源調整電路的b端口與標簽電源開關一端連接，標簽電源開關的另 一端與RFID標簽電路模塊的e端口連接；RFID標簽電路模塊的d端口與標簽天線連接； 所述太陽能電池陣列環模塊形狀為環狀或標簽所在標示物體的局部相適應的形狀。
【文檔編號】G06K19/077GK203870655SQ201420219980
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】呂澤承, 鄧雨榮, 謝國俊, 張煒, 梁俊斌, 吳秋莉, 張春, 李永明 申請人:廣西電網公司電力科學研究院, 深圳清華大學研究院