專利名稱：一種具有rfid功能可存儲(chǔ)溫度的智能傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溫度測(cè)量和射頻領(lǐng)域，尤其涉及一種具有RFID功能可存儲(chǔ)溫度的智能傳感器。
背景技術(shù)：
電子標(biāo)簽(RFID)和溫度測(cè)量是兩個(gè)獨(dú)立性很強(qiáng)的產(chǎn)品，電子標(biāo)簽可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品身份識(shí)別，溫度傳感器則可以實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量，然而在某些領(lǐng)域例如冷鏈運(yùn)輸行業(yè)(如疫苗運(yùn)輸、血液制品運(yùn)輸)，除了要求具有身份識(shí)別之外，還要求對(duì)產(chǎn)品運(yùn)輸過(guò)程中的溫度進(jìn)行有效監(jiān)控。顯然單獨(dú)的電子標(biāo)簽和溫度測(cè)量產(chǎn)品無(wú)法滿足要求。專利申請(qǐng)200610016278. 3公開(kāi)了一種溫度監(jiān)控電子標(biāo)簽系統(tǒng)，其在有源標(biāo)簽里加裝溫度傳感器，集成為一個(gè)有源的可監(jiān)控溫度變化的溫控電子標(biāo)簽，可自動(dòng)監(jiān)控被標(biāo)識(shí)物體的溫度變化，杜絕對(duì)溫度敏感的藥品、食品等物品由于溫度超標(biāo)而帶來(lái)的危害。專利申請(qǐng)200410091698. 9公開(kāi)了一種無(wú)線IC標(biāo)簽讀寫器、無(wú)線IC標(biāo)簽系統(tǒng)，其中，該專利利用RFID標(biāo)簽讀寫器從溫度傳感器接收溫度值并將該溫度數(shù)據(jù)寫入RFID標(biāo)簽，并利用RFID標(biāo)簽讀寫器讀取RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)的溫度數(shù)據(jù)。專利申請(qǐng)200610016278. 3提出的溫度監(jiān)控電子標(biāo)簽系統(tǒng)并沒(méi)有公開(kāi)具體的實(shí)現(xiàn)方式，另外，其采用的是有源的電子標(biāo)簽，標(biāo)簽的工作電源完全有內(nèi)部電池提供，同時(shí)該電池也為電子標(biāo)簽和讀卡器之間的通訊提供能量，再者，有源的電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)送為主動(dòng)發(fā)送，所以發(fā)送的頻率需要提前預(yù)設(shè)。專利申請(qǐng)200410091698. 9中溫度的保存必須借助于RFID標(biāo)簽讀卡器，無(wú)線標(biāo)簽無(wú)法單獨(dú)使用，必須與專用的讀卡器配套使用，因而應(yīng)用不靈活，并且讀卡器是將從溫度傳感器接收到的溫度值以無(wú)線的形式寫入到RFID標(biāo)簽中，無(wú)線的寫入的方式消耗的電能是非常大的，這樣對(duì)于電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)說(shuō)顯然是不適合的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有RFID功能可存儲(chǔ)溫度的智能傳感器，解決現(xiàn)有技術(shù)中RFID溫度傳感器功耗太大，且應(yīng)用不便的問(wèn)題。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下一種具有RFID功能可存儲(chǔ)溫度的智能傳感器，其包括溫度傳感器、無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K、處理器模塊、電源模塊、以及天線；其中，所述溫度傳感器用于測(cè)量待測(cè)物的溫度值；所述處理器模塊用于工作時(shí)控制各模塊工作，并將所述溫度值存儲(chǔ)于所述無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K，非工作時(shí)處于休眠狀態(tài)；所述無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K用于存儲(chǔ)所述溫度值，并在外部讀卡器激勵(lì)時(shí)通過(guò)所述天線將所述溫度值以射頻方式發(fā)送給外部讀卡器；所述電源模塊用于對(duì)所述處理器模塊和溫度傳感器供電，以及在無(wú)源電子標(biāo)簽存儲(chǔ)所述溫度值時(shí)對(duì)所述無(wú)源電子標(biāo)簽供電。本發(fā)明的有益效果是采用無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K，使得智能傳感器實(shí)現(xiàn)半有源的工作方式，且處理器模塊在非工作時(shí)處于休眠狀態(tài)，降低了功耗。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K包括用于進(jìn)行射頻通信的電子標(biāo)簽以及用于存儲(chǔ)所述溫度值的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。進(jìn)一步，所述智能傳感器還包括有用于記錄當(dāng)前智能傳感器時(shí)間，且在到達(dá)預(yù)定時(shí)間時(shí)喚醒所述處理器模塊進(jìn)行工作的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊。進(jìn)一步，所述處理器模塊在所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊到達(dá)預(yù)定時(shí)間時(shí)將此時(shí)時(shí)間信息存儲(chǔ)于所述無(wú)源電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。進(jìn)一步，所述無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K在外部讀卡器激勵(lì)時(shí)通過(guò)所述天線將所述溫度值以及所述時(shí)間信息以射頻方式發(fā)送給外部讀卡器。采取上述進(jìn)一步方案的有益效果是使得智能傳感器可以根據(jù)用戶設(shè)置的預(yù)定時(shí)間周期性采集溫度信息，用戶在讀取信息時(shí)得到與時(shí)間對(duì)應(yīng)的溫度信息，使得用戶得到的信息更準(zhǔn)確。進(jìn)一步，所述處理器模塊還用于采集所述電源模塊的電量信息，并將所述電量信息存儲(chǔ)在所述無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是使的智能傳感器具有電量檢測(cè)的功能。進(jìn)一步，所述無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K用于存儲(chǔ)所述溫度值，并在外部讀卡器激勵(lì)時(shí)通過(guò)所述天線將所述溫度值以及所述電源電量信息以射頻方式發(fā)送給外部讀卡器。進(jìn)一步，所述智能傳感器還包括與所述處理器連接，用于響應(yīng)用戶查詢所述智能傳感器是否正常工作的指令并顯示所述智能傳感器工作狀態(tài)的人機(jī)交互模塊。進(jìn)一步，所述人機(jī)交互模塊包括用于用戶輸入查詢所述智能傳感器工作狀態(tài)指令的按鍵輸入模塊和用于顯示所述工作狀態(tài)的顯示模塊。


圖I為本發(fā)明智能傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。如圖I所示，作為一種實(shí)施例，本發(fā)明一種具有RFID功能可存儲(chǔ)溫度的智能傳感器包括溫度傳感器、無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K、處理器模塊、電源模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、人機(jī)交互模塊以及天線。其中，無(wú)源電子標(biāo)簽(RFID)模塊具有身份識(shí)別的功能，即具有全球唯一身份識(shí)別ID號(hào)；并且，無(wú)源電子標(biāo)簽(RFID)模塊具有大容量的存儲(chǔ)功能，處理器模塊通過(guò)串行接口(例如IIC接口)將溫度值等數(shù)據(jù)寫入到該存儲(chǔ)器中，通過(guò)讀取器以無(wú)線的形式獲取該溫度值。RFID模塊可由集成芯片構(gòu)成，例如意法半導(dǎo)體的M24LR64，同時(shí)兼有電子標(biāo)簽和大容量存儲(chǔ)的功能。溫度傳感器模塊用于測(cè)量溫度值，將溫度值轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的電壓值。溫度傳感器模塊可以是熱敏電阻或者熱敏二極管等溫度敏感元件組成。處理器模塊通過(guò)AD轉(zhuǎn)換讀取該敏感元件的電 壓值再通過(guò)轉(zhuǎn)換可以獲得當(dāng)前的溫度值。實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊用于記錄當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)鐘，并提供喚醒處理器模塊。為了能有效的降低的功耗，智能傳感器在多數(shù)的情況下處于休眠狀態(tài)，時(shí)鐘達(dá)到指定的時(shí)間后，則系統(tǒng)時(shí)鐘會(huì)將處理器模塊喚醒，以運(yùn)行下一步的任務(wù)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘可以是單獨(dú)的芯片也可由處理器模塊集成，例如本實(shí)施例所采用的STM8L152本身就集成了實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊。處理器模塊用于工作時(shí)控制各模塊工作，并將所述溫度值存儲(chǔ)于所述無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K，非工作時(shí)處于休眠狀態(tài)；具體的，處理器模塊將溫度傳感器模塊得到與溫度值對(duì)應(yīng)的電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以及將電池電量信息和時(shí)間信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將這些信號(hào)存儲(chǔ)于無(wú)源電子標(biāo)簽中。人機(jī)交互模塊用于通過(guò)按鍵等輸入模塊響應(yīng)用戶輸入的查詢智能傳感器工作狀態(tài)的指令；并通過(guò)發(fā)光二極管等顯示模塊給出用戶以必要的指示，如顯示綠色表示正常工作，顯示紅色表示工作異常等。電源模塊用于給智能傳感器提供必要的電能，作為一種實(shí)施例智能傳感器是由電池供電。優(yōu)選采用3V的電池供電，這樣既能滿足系統(tǒng)芯片的工作電壓，又可以盡可能降低系統(tǒng)的整體功耗。因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
I同時(shí)具有溫度測(cè)量、存儲(chǔ)和電子標(biāo)簽的功能
溫度傳感器用來(lái)測(cè)量商品或者商品附件的溫度值，通過(guò)處理器模塊將溫度值以串行通訊的方式(IIC通訊方式)，將溫度值存儲(chǔ)到電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)區(qū)，讀卡器通過(guò)讀取該區(qū)域的數(shù)據(jù)來(lái)獲得溫度值。2采用半有源的工作方式，即溫度的采集和數(shù)據(jù)的保存單元是由電池供電，但溫度采集并完成保存后，該部分處于休眠狀態(tài)，由此來(lái)降低功耗，而電子標(biāo)簽?zāi)K則處于無(wú)源的工作模式，本身并不主動(dòng)的發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)被讀卡器激活，是從讀卡器來(lái)獲取能量，完成數(shù)據(jù)的交換，顯然系統(tǒng)的功耗是極低的。3周期溫度采集
本申請(qǐng)采用周期性采集溫度值的方式，用戶可以通過(guò)設(shè)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，通過(guò)預(yù)定時(shí)間實(shí)現(xiàn)溫度值的周期性采集。4低功耗的工作模式
該智能傳感器的溫度采集、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)是需要電池提供能量，所以該傳感器必須是低功耗的，本文采用了如下的方式來(lái)降低系統(tǒng)功耗問(wèn)題
在需要溫度采集和數(shù)據(jù)保存的時(shí)候處理器模塊會(huì)被自動(dòng)激活而處于正常的工作模式下，此時(shí)電池消耗的能量比較大，當(dāng)完成該操作后，則切斷溫度傳感器和無(wú)線電子標(biāo)簽?zāi)K中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的供電，同時(shí)處理器模塊本身則自動(dòng)進(jìn)入低功耗的休眠狀態(tài)模式，而僅僅保留有實(shí)時(shí)時(shí)鐘。5電池電量檢測(cè)功能
提供電池電壓檢測(cè)的功能，周期性測(cè)量電池電壓值，并將該電壓值存儲(chǔ)到特定區(qū)域，讀卡器通過(guò)讀取該傳感器區(qū)域的數(shù)值可以獲得電池的電壓。6無(wú)線的數(shù)據(jù)交換方式讀卡器通過(guò)無(wú)線的方式來(lái)讀取存在電子標(biāo)簽芯片內(nèi)的溫度值，并且通過(guò)無(wú)線的方式將關(guān)鍵參數(shù)寫入到電子標(biāo)簽的存儲(chǔ)器內(nèi)，而處理器模塊則是通過(guò)讀取該存儲(chǔ)器來(lái)獲得關(guān)鍵參數(shù)。從而完成了數(shù)據(jù)交互。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有RFID功能可存儲(chǔ)溫度的智能傳感器，其特征在于，所述傳感器包括溫度傳感器、無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K、處理器模塊、電源模塊、以及天線；其中，所述溫度傳感器用于測(cè)量待測(cè)物的溫度值；所述處理器模塊用于工作時(shí)控制各模塊工作，并將所述溫度值存儲(chǔ)于所述無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K，非工作時(shí)處于休眠狀態(tài)；所述無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K用于存儲(chǔ)所述溫度值，并在外部讀卡器激勵(lì)時(shí)通過(guò)所述天線將所述溫度值以射頻方式發(fā)送給外部讀卡器；所述電源模塊用于對(duì)所述處理器模塊和溫度傳感器供電，以及在無(wú)源電子標(biāo)簽存儲(chǔ)所述溫度值時(shí)對(duì)所述無(wú)源電子標(biāo)簽供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能傳感器，其特征在于，所述無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K包括用于進(jìn)行射頻通信的電子標(biāo)簽以及用于存儲(chǔ)所述溫度值的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能傳感器，其特征在于，所述智能傳感器還包括有用于記錄當(dāng)前智能傳感器時(shí)間，且在到達(dá)預(yù)定時(shí)間時(shí)喚醒所述處理器模塊進(jìn)行工作的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能傳感器，其特征在于，所述處理器模塊在所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊到達(dá)預(yù)定時(shí)間時(shí)將此時(shí)時(shí)間信息存儲(chǔ)于所述無(wú)源電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能傳感器，其特征在于，所述無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K在外部讀卡器激勵(lì)時(shí)通過(guò)所述天線將所述溫度值以及所述時(shí)間信息以射頻方式發(fā)送給外部讀卡器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能傳感器，其特征在于，所述處理器模塊還用于采集所述電源模塊的電量信息，并將所述電量信息存儲(chǔ)在所述無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能傳感器，其特征在于，所述無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K還用于存儲(chǔ)所述電源模塊的電量信息，并在外部讀卡器激勵(lì)時(shí)通過(guò)所述天線將所述溫度值以及所述電源電量信息以射頻方式發(fā)送給外部讀卡器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能傳感器，其特征在于，所述智能傳感器還包括與所述處理器連接，用于響應(yīng)用戶查詢所述智能傳感器是否正常工作的指令并顯示所述智能傳感器工作狀態(tài)的人機(jī)交互模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能傳感器，其特征在于，所述人機(jī)交互模塊包括用于用戶輸入查詢所述智能傳感器工作狀態(tài)指令的按鍵輸入模塊和用于顯示所述工作狀態(tài)的顯示模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有RFID功能可存儲(chǔ)溫度的智能傳感器，包括溫度傳感器、無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K、處理器模塊、電源模塊、以及天線；其中，溫度傳感器用于測(cè)量待測(cè)物的溫度值；電源模塊用于對(duì)處理器模塊和溫度傳感器供電；處理器模塊用于工作時(shí)控制各模塊工作，并將溫度值存儲(chǔ)于無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K，非工作時(shí)處于休眠狀態(tài)；無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K用于存儲(chǔ)溫度值，并在外部讀卡器激勵(lì)時(shí)通過(guò)天線將溫度值以射頻方式發(fā)送給外部讀卡器。由于采用無(wú)源電子標(biāo)簽?zāi)K，實(shí)現(xiàn)了半有源的工作方式，且處理器模塊在非工作時(shí)處于休眠狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了半有源低功耗的工作方式，降低了功耗。
文檔編號(hào)G01K7/01GK102620852SQ20111003311
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者侯志剛 申請(qǐng)人:北京昆侖海岸傳感技術(shù)有限公司