專利名稱：一種具有喚醒功能的有源rfid系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于射頻設(shè)別(Radio Frequency Identification,簡稱RFID)技術(shù)領(lǐng)域， 特別涉及一種具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前通用的有源RFID閱讀設(shè)備是由有源RFID電子標簽和RFID閱讀器組 成，有源RFID電子標簽不間斷的以一定的頻次(如每秒2 3次)連續(xù)向周圍 發(fā)射電磁波信號，RFID閱讀器作為接收機接收到這些電磁波后加以分析解碼， 譯出相應(yīng)的內(nèi)容，再將譯碼得到的RFID卡號傳送到后臺電腦，以此來達到無線 閱讀RFID的功能。
由于有源RFID電子標簽每時每刻都對外發(fā)射電磁波信號，對周圍環(huán)境會產(chǎn) 生一定的影響，在某些特定場合就碰到了應(yīng)用方面的問題。比如在航空領(lǐng)域為了 保障飛行的安全，就嚴格禁止所運輸?shù)奈锲穼ν獍l(fā)射電磁波，另外在醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi) 也對電磁波的發(fā)射有一定的限制。郵政領(lǐng)域內(nèi)郵件的運輸有一部分涉及到航空運 輸，因此對電子產(chǎn)品有明確的要求，不能存在干擾航空安全的不穩(wěn)定因素，即電 子標簽不能在飛機上一直向外發(fā)射電磁波。而通用的RFID閱讀設(shè)備就不能滿足 這種需要，它們不能應(yīng)用于這樣的環(huán)境中，容易對安全方面造成不利的影響，無 法通過相關(guān)部門的批準。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，解決現(xiàn)有普通有源 RFID閱讀器不管是否處于工作場所都不間斷的向外發(fā)射電磁波，在某些特定場合 下無法使用的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是， 一種具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，包括閱讀器和 電子標簽，其特征在于，還包括激勵器，其中，所述激勵器受控對工作區(qū)域發(fā)射 激活信號，所述電子標簽在偵聽中若收到所述激活信號則向所述閱讀器發(fā)送數(shù) 據(jù)。所述電子標簽在偵聽中若未收到所述激活信號，則處于休眠狀態(tài)。 所述閱讀器收到所述電子標簽發(fā)送的數(shù)據(jù)后進行解碼處理。 所述電子標簽以固定時間間隔接收所述激勵器發(fā)射的激活信號。 所述電子標簽向所述閱讀器發(fā)送完數(shù)據(jù)后，繼續(xù)偵聽所述激勵器發(fā)射的激活 信號。
本發(fā)明技術(shù)方案是有益效果是使得有源電子標簽平時不對外發(fā)射電磁波信 號，只有在特定工作范圍內(nèi)才發(fā)射電磁波。電子標簽?zāi)軌蜃詣拥姆直娉鍪欠裉幱?工作場合，在工作場合就發(fā)射電磁波正常的進行工作，處于非工作場合時就關(guān)閉 電磁波的發(fā)射，不對周圍環(huán)境造成影響。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成框圖
圖2本發(fā)明一實施例的激勵器工作流程圖
圖3本發(fā)明一實施例的電子標簽工作流程圖
圖4 本發(fā)明一實施例的閱讀器工作流程圖
圖5本發(fā)明一實施例描述的系統(tǒng)工作基本原理圖
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做進一步說明。
本發(fā)明的具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，如圖l所示，包括閱讀器和電子 標簽以及包括激勵器，其中，激勵器受控對工作區(qū)域發(fā)射激活信號，電子標簽在 偵聽中若收到激活信號則向閱讀器的發(fā)送數(shù)據(jù)。電子標簽在偵聽中若未收到激活 信號，則處于休眠狀態(tài)。閱讀器收到電子標簽發(fā)送的數(shù)據(jù)后進行解碼處理。電子 標簽以固定時間間隔接收激勵器發(fā)射的激活信號。電子標簽向閱讀器發(fā)送完數(shù)據(jù) 后，繼續(xù)偵聽激勵器發(fā)射的激活信號。即，激勵器用來對處于工作場合的有源 RFID電子標簽進行激活，再讓激活后的電子標簽正常工作，而一旦有源RFID 電子標簽出了工作場合無法接收到激勵器發(fā)出的激勵信號，就將關(guān)閉對外的電磁 波發(fā)射，處于"休眠"狀態(tài)。具體來講，有源RFID系統(tǒng)所用的核心高頻芯片一 般具有"接收"和"發(fā)送"兩個功能，普通有源RFID系統(tǒng)中的電子標簽采用其
4中的"發(fā)送"功能，向外發(fā)射電磁波傳遞電磁訊號信息，而閱讀器采用其中的"接 收"功能，接收電磁波并進行解碼，分析出具體的信息。本發(fā)明的激勵器，它的 功能是不間斷的向外發(fā)射較大功率的激勵信號(功率的強度符合國家的相關(guān)規(guī) 定)，有源RFID電子標簽的工作模式改變成為不但進行"發(fā)射"而且也做"接 收"的工作。電子標簽每隔一定的時間間隔"接收" 一次激勵器發(fā)射的電磁波， 這個過程我們叫做"偵聽"。在這個過程中如果電子標簽一旦發(fā)現(xiàn)了特定頻段特 定形式的激勵器電磁波信號，就可以判斷進入了正常的工作場合，于是電子標簽 開始向外發(fā)射電磁波信號，安裝在工作場合的RFID閱讀器就可以正常的接收到 電子標簽的信號了 (本發(fā)明在RFID閱讀器端不作本質(zhì)改變，同普通有源RFID 閱讀器一樣)。電子標簽在發(fā)射完一定時間或一定次數(shù)后再次進入"偵聽"狀態(tài)， 如果又聽到了激勵信號，那么繼續(xù)發(fā)射電磁波信號，反之聽不到激勵信號了，即 判斷超出了正常工作場合的范圍，不對外發(fā)射電磁波。通過這種模式的運作，本 發(fā)明的電子標簽只有在工作場合才會對外發(fā)射電磁波，不在工作場合時處于"休 眠"狀態(tài)，不對外發(fā)射電磁波。
如圖2所示，實現(xiàn)激勵器的工作流程圖，本發(fā)明用到射頻芯片的"發(fā)送"功 能，采用外部供電方式，不考慮電量消耗，以相當高的頻率(基本上每秒3000 次的頻率)向外發(fā)射激勵信號。發(fā)射的頻率越高，對電子標簽來講接收到激勵信 號的持續(xù)時間就越短，"偵聽"的持續(xù)時間就可以越短，這樣有利于電子標簽節(jié) 省電量(電子標簽釆用內(nèi)部干電池供電，必須考慮電量的問題)。具體能達到多 高的發(fā)射頻率也需要根據(jù)射頻芯片的能力和特性來決定，實踐中使用的nrf2401 射頻芯片實驗下來在每秒3000次時能夠穩(wěn)定的工作，這樣算下來，平均一個激勵 信號的周期就是300us左右，根據(jù)采樣原則電子標簽的單個偵聽持續(xù)時間應(yīng)不小 于2倍的激勵信號周期也就是講600us左右。
如圖3所示，實現(xiàn)電子標簽的工作流程圖，電子標簽有"接收"和"發(fā)送" 兩個功能，"接收"功能負責"偵聽"周圍是否存在激勵器發(fā)射的激勵信號。一 旦發(fā)現(xiàn)了激勵信號，就將本身的RFID卡號通過天線"發(fā)送"出去。由于有源電子 標簽采用的干電池供電，電量是有限的，所以必須考慮節(jié)省電量的問題。分析可 以得出結(jié)論，電子標簽采用的"偵聽"持續(xù)時間應(yīng)該每次不少于600us，而"偵 聽"的頻率則要根據(jù)實際要求和節(jié)省電量之間做一個平衡。具體來講，從節(jié)省電 量角度講，電子標簽的"偵聽"頻率是越低越好，每秒"偵聽"一次相比較每兩
5秒"偵聽" 一次耗電量就翻了一番。但是，頻率再低也必須保證在電子標簽通過 工作區(qū)域的這段時間里電子標簽必須"偵聽"到激勵信號，否則的話，電子標簽 "漏"過了激勵信號就不會向外發(fā)射電磁信號，無法正常工作了?？偨Y(jié)起來，就 是在保證完成功能的前提下再盡量降低"偵聽"的頻率來節(jié)省電量。
如圖4所示的閱讀器工作流程圖，實現(xiàn)該功能，閱讀器使用到"接收" 一個 功能，它采用外部供電不考慮電量的問題，上電后一直處于"接收"狀態(tài)， 一旦 捕獲有電子標簽發(fā)射的電磁波就進行解調(diào)與譯碼的工作。在得到電子標簽的RFID 卡號后將它傳送到后臺電腦。這一部分功能與普通閱讀器一致，基本沒有改動。 以下舉出一個RFID的電子標簽識別工作過程，如圖5所示，當電子標簽處 于非工作區(qū)域A，偵聽不到激勵器發(fā)出的激勵信號，不對外發(fā)射電磁信號。當電 子標簽進入了工作區(qū)域B，偵聽到合適的激勵信號，向閱讀器發(fā)射電磁信號。(發(fā) 射一段時間或次數(shù)后再次偵聽，又偵聽到了激勵信號，繼續(xù)發(fā)射電磁信號，只要 電子標簽處于工作區(qū)域內(nèi)，這個過程循環(huán)往復(fù))。當電子標簽離開工作區(qū)域，進 入非工作區(qū)域C，偵聽不到激勵信號，關(guān)閉發(fā)射開關(guān)不再發(fā)射電磁信號。
權(quán)利要求
1、一種具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，包括閱讀器和電子標簽，其特征在于，還包括激勵器，其中，所述激勵器受控對工作區(qū)域發(fā)射激活信號，所述電子標簽在偵聽中若收到所述激活信號則向所述閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)。
2、 如權(quán)利要求1所述具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，其特征在于，所述電子 標簽在偵聽中若未收到所述激活信號，則處于休眠狀態(tài)。
3、 如權(quán)利要求1所述具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，其特征在于，所述閱讀 器收到所述電子標簽發(fā)送的數(shù)據(jù)后進行解碼處理。
4、 如權(quán)利要求1所述具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，其特征在于，所述電子 標簽以固定時間間隔接收所述激勵器發(fā)射的激活信號。
5、 如權(quán)利要求1所述具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，其特征在于，所述電子 標簽向所述閱讀器發(fā)送完數(shù)據(jù)后，繼續(xù)偵聽所述激勵器發(fā)射的激活信號。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有喚醒功能的有源RFID系統(tǒng)，包括閱讀器和電子標簽，還包括激勵器，其中，激勵器受控對工作區(qū)域發(fā)射激活信號，電子標簽在偵聽中若收到所述激活信號則向所述閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)。電子標簽在偵聽中若未收到所述激活信號，則處于休眠狀態(tài)。閱讀器收到所述電子標簽發(fā)送的數(shù)據(jù)后進行解碼處理。電子標簽以固定時間間隔接收所述激勵器發(fā)射的激活信號。電子標簽向所述閱讀器發(fā)送完數(shù)據(jù)后，繼續(xù)偵聽所述激勵器發(fā)射的激活信號。本發(fā)明的有源電子標簽平時不對外發(fā)射電磁波信號，能夠自動的分辨出是否處于工作場合，在工作場合就發(fā)射電磁波正常的進行工作，處于非工作場合時就關(guān)閉電磁波的發(fā)射，不對周圍環(huán)境造成影響。
文檔編號G06K17/00GK101582122SQ200910053629
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者勝 嚴 申請人:上海郵政科學(xué)研究院