專利名稱：雙頻射頻電子標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子標(biāo)簽，尤其涉及一種雙頻射頻電子標(biāo)簽。
背景技術(shù)：
近年來，物聯(lián)網(wǎng)是人們普遍關(guān)注的一項新技術(shù)，射頻識別技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的一個關(guān)鍵技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。小區(qū)、礦區(qū)、公路等復(fù)雜環(huán)境的管理一直受到國家有關(guān)部門的高度重視，但是由于管理疏忽而導(dǎo)致的紛爭甚至事故還是屢有發(fā)生，造成很多個人和國家的利益的不必要損失。如何加強管理措施，如何準(zhǔn)確、實時、快速的掌握居民小區(qū)內(nèi)非本小區(qū)人員狀態(tài)、礦區(qū)人員分布及流動情況、公路收費效率以及突發(fā)事故救援的高效運作是國家有關(guān)部門迫切需要解決的問題。改變落后的管理模式，實現(xiàn)管理的現(xiàn)代化、信息化是從根本上解決這些問題的重要途徑。目前，在實際中使用的電子標(biāo)簽都是單頻段的，電子標(biāo)簽發(fā)射距離通常在50米左右，信號范圍較大，容易被多個讀卡器同時讀到，并且多個讀卡器讀到時也不能準(zhǔn)確區(qū)分具體是在哪個讀卡器的位置，因此也就不能準(zhǔn)確定位，給管理帶來很多不便。同時，也正由于現(xiàn)有電子標(biāo)簽為單頻段模式，它們必須不停地向外發(fā)送自己的ID號，或者是不停地切換工作模式(發(fā)送模式和接收模式)來接收讀卡器發(fā)來的信息，這樣一來，電子標(biāo)簽的功耗就會很高，電池使用壽命就會很短，導(dǎo)致標(biāo)簽的壽命也十分有限。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種雙頻射頻電子標(biāo)簽，此雙頻射頻電子標(biāo)簽可測量雙頻射頻電子標(biāo)簽與讀卡器之間距離，實現(xiàn)準(zhǔn)確定位、識別距離可調(diào)、解決多個讀卡器同時讀到同一個電子標(biāo)簽的困擾、能長期無故障運作。為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種雙頻射頻電子標(biāo)簽，包括低頻天線，用于接收來自激活源的低頻信號，并生成感應(yīng)信號；低頻電路，根據(jù)來自低頻天線的感應(yīng)信號來提取所述低頻信號的強度并產(chǎn)生觸發(fā)信號；存儲有電子標(biāo)簽ID號的微控制器，根據(jù)所述觸發(fā)信號來實現(xiàn)休眠和啟動狀態(tài)的切換并處理所述低頻信號的強度生成強度標(biāo)識信號；高頻電路，用于將來自微控制器的強度標(biāo)識信號和ID號調(diào)制成編碼信號；高頻天線，用于將編碼信號通過高頻載波發(fā)射到空間中。上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1、上述方案中，鋰電池，用于提供電源；位于所述鋰電池和微控制器之間的電壓檢測單元，將來自電源的電壓與閾值電壓比較，判讀所述鋰電池的電量大小。2、上述方案中，指示燈，連接到所述微控制器，用于指示電子標(biāo)簽的工作狀態(tài)。3、上述方案中，所述低頻信號的頻率為125KHZ。[0016]4、上述方案中，所述高頻載波的頻率為2. 45GHz。本實用新型工作原理是雙頻標(biāo)簽電路板經(jīng)安裝電池、封裝、測試出廠后，在正常情況下是處于深度睡眠狀態(tài)的，功耗極低，整體功耗約在3uA。僅在攜帶有雙頻電子標(biāo)簽(簡稱雙頻標(biāo)簽)的人員或物體進(jìn)入低頻信號源的覆蓋范圍(0. 5-7m)時，雙頻標(biāo)簽的低頻信號偵測芯片才會偵測到此信號，并立即將休眠狀態(tài)的MCU喚醒，使其進(jìn)入工作狀態(tài)。然后再把低頻信號源的編號、低頻信號強度、雙頻標(biāo)簽的電池電量信息、雙頻標(biāo)簽的ID號(和其他信息)按照規(guī)定的格式以高頻的形式發(fā)送到距離較遠(yuǎn)的讀卡器或雙頻讀卡器。依此可以看出該雙頻標(biāo)簽具有如下特點近距離喚醒，遠(yuǎn)距離通訊，且喚醒源可知，喚醒距離可知。避免了由于讀卡器的讀卡距離較遠(yuǎn)而相互影響的問題。讀卡器接收到高頻無線信號后，會按照所定的格式解析獲取的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)分別暫存在讀寫器中或按照固定的協(xié)議以有線 (RS485/RS232/以太網(wǎng)/光線等)或無線(GPRS/CDMA/WIFI/3G等)的方式將這些信息上傳至管理調(diào)度中心。遠(yuǎn)程管理調(diào)度中心接收到數(shù)據(jù)后，就可以據(jù)此做出相應(yīng)的判斷，并做進(jìn)一步的管理調(diào)度等工作。由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點1、由于本實用新型在主控電路中采用了低頻段射頻電路，工作頻率為125KHZ，低頻喚醒信號源的實現(xiàn)比較容易，電路簡單，成本低廉，便于推廣應(yīng)用。2、由于本實用新型在主控電路中采用了高頻段的射頻電路，工作頻率為2. 45GHz, 通訊距離遠(yuǎn)，正常情況下為0-50米，拓展了其應(yīng)用領(lǐng)域。3、由于本實用新型的控制器采用16位超低功耗單片機(jī)MSP430F2132，其功耗低， 功能強，處理速度快，資源豐富，可以簡化標(biāo)簽系統(tǒng)的硬件設(shè)計，從而降低設(shè)計成本。4、由于本實用新型將低頻與高頻電路恰到好處的融合在一個標(biāo)簽系統(tǒng)中，使得功耗更低，喚醒距離可以準(zhǔn)確控制在0. 5-7米范圍內(nèi)，而數(shù)據(jù)通訊距離不受影響。5、由于本實用新型采用軟包鋰電池，電量更多，體積更小，使用壽命更長，攜帶更方便，用戶更易接受使用。6、由于本實用新型應(yīng)用軟件編程采用獨特的方式，使得使用極為簡單，用戶只用攜帶即可，進(jìn)入喚醒區(qū)域時，系統(tǒng)將會自動處理相關(guān)信息。

附圖1為本實用新型雙頻射頻電子標(biāo)簽結(jié)構(gòu)示意圖。以上附圖中1、低頻天線；2、低頻電路；3、微控制器；4、高頻電路；5、高頻天線； 6、鋰電池；7、電壓檢測單元；8、指示燈。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述實施例一種雙頻射頻電子標(biāo)簽，包括低頻天線1，用于接收來自激活源的低頻信號，并生成感應(yīng)信號，所述低頻天線可以是一維天線，也可以是3D天線，一維天線可以實現(xiàn)定向效果，減少其他方向的信號干擾， 3D天線不受方向限制，使用更方便；低頻電路2，根據(jù)來自低頻天線1的感應(yīng)信號來提取所述低頻信號的強度并產(chǎn)生
4觸發(fā)信號；存儲有電子標(biāo)簽ID號的微控制器3，根據(jù)所述觸發(fā)信號來實現(xiàn)休眠和啟動狀態(tài)的切換并處理所述低頻信號的強度，生成強度標(biāo)識信號；高頻電路4，用于將來自微控制器3的強度標(biāo)識信號和ID號調(diào)制成編碼信號；高頻天線5，用于將編碼信號通過高頻載波發(fā)射到空間中，此高頻天線可以做在電路板上，與外置天線相比，縮小了該標(biāo)簽的體積，使標(biāo)簽更小巧，更容易攜??；鋰電池6，用于提供電源；位于所述鋰電池6和微控制器3之間的電壓檢測單元7，將來自電源的電壓與閾值電壓比較，判讀所述鋰電池6的電量大小，此電池電量檢測方法為電阻分壓檢測，利用單片機(jī)內(nèi)部自帶的AD轉(zhuǎn)換器，可以準(zhǔn)確的確定電池的電壓，與外置AD轉(zhuǎn)換器相比，降低了標(biāo)簽的功耗，同時又降低了標(biāo)簽的成本，有利于推廣使用。指示燈8，連接到所述微控制器3，用于指示電子標(biāo)簽的工作狀態(tài)，指示燈8為發(fā)光 ニ極管，指示雙頻標(biāo)簽休眠(指示燈滅)和工作(指示燈閃爍)兩種狀態(tài)。上述低頻信號的頻率為125KHZ。上述高頻載波的頻率為2. 45GHz。所述高頻天線是放置在電路板上的，通訊時的數(shù)據(jù)包括低頻信號源的編號、低頻信號強度、自身的ID號、電池電量信息。所述低頻天線可以一維天線，也可以是3D天線，一維天線具有定向效果，3D天線不受方向限制。所述信號指示燈為發(fā)光二極管。所述系統(tǒng)供電電池形式為軟包鋰電池。所述電池電量檢測方法為電阻分壓檢測。采用上述雙頻射頻電子標(biāo)簽時，利用無線電射頻信號的特性，125KHZ低頻信號在空氣中的傳播速率可以達(dá)到4Kbps，2. 45GHz高頻信號在空氣中的傳播速度可以達(dá)到 2Mbps。系統(tǒng)工作時所需的電流約為13mA，而待機(jī)時所需要的電流僅為3uA，因此我們將兩個頻段的無線電的通訊速率均設(shè)置為最高4Kbps和2Mbps。那么相同的通訊數(shù)據(jù)量所使用的時間就最短，系統(tǒng)待機(jī)的時間就最長，所消耗的能量就最少，電池的使用壽命就更長，雙頻標(biāo)簽的使用壽命也就更長。上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護(hù)范圍。 凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種雙頻射頻電子標(biāo)簽，其特征在于包括低頻天線(1 )，用于接收來自激活源的低頻信號，并生成感應(yīng)信號； 低頻電路(2)，根據(jù)來自低頻天線(1)的感應(yīng)信號來提取所述低頻信號的強度并產(chǎn)生觸發(fā)信號；存儲有電子標(biāo)簽ID號的微控制器(3)，根據(jù)所述觸發(fā)信號來實現(xiàn)休眠和啟動狀態(tài)的切換并處理所述低頻信號的強度生成強度標(biāo)識信號；高頻電路(4)，用于將來自微控制器(3)的強度標(biāo)識信號和ID號調(diào)制成編碼信號； 高頻天線(5)，用于將編碼信號通過高頻載波發(fā)射到空間中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子標(biāo)簽，其特征在于 鋰電池(6)，用于提供電源； 位于所述鋰電池(6)和微控制器(3)之間的電壓檢測單元(7)，將來自電源的電壓與閾值電壓比較判讀所述鋰電池(6)的電量大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子標(biāo)簽，其特征在于指示燈(8 )，連接到所述微控制器(3 )，用于指示電子標(biāo)簽的工作狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子標(biāo)簽，其特征在于所述低頻信號的頻率為125KHZ。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子標(biāo)簽，其特征在于所述高頻載波的頻率為2.45GHz。
專利摘要本實用新型公開一種雙頻射頻電子標(biāo)簽，包括低頻天線，用于接收來自激活源的低頻信號，并生成感應(yīng)信號；低頻電路，根據(jù)來自低頻天線的感應(yīng)信號來提取所述低頻信號的強度并產(chǎn)生觸發(fā)信號；存儲有電子標(biāo)簽ID號的微控制器，根據(jù)所述觸發(fā)信號來實現(xiàn)休眠和啟動狀態(tài)的切換并處理所述低頻信號的強度生成強度標(biāo)識信號；高頻電路，用于將來自微控制器的強度標(biāo)識信號和ID號調(diào)制成編碼信號；高頻天線，用于將編碼信號通過高頻載波發(fā)射到空間中；位于所述鋰電池和微控制器之間的電壓檢測單元。本實用新型可測量雙頻射頻電子標(biāo)簽與讀卡器之間距離，實現(xiàn)準(zhǔn)確定位、識別距離可調(diào)、解決多個讀卡器同時讀到同一個電子標(biāo)簽的困擾；并對功耗進(jìn)行了嚴(yán)格控制，使功耗極低，能長期無故障運作。
文檔編號G06K19/077GK202339570SQ201120511430
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者回剛, 白春雨 申請人:蘇州木蘭電子科技有限公司