專利名稱：一種帶感煙裝置的rfid標(biāo)簽、rfid系統(tǒng)及煙濃度檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及RFID (Radio Frequency Identif ication,射頻識(shí)別)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽、RFID系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近幾年，RFID系統(tǒng)已經(jīng)變得日益普遍。RFID系統(tǒng)主要用于對(duì)人和物的識(shí)別。一般來說，這個(gè)系統(tǒng)至少包含ー個(gè)RFID閱讀器，這個(gè)RFID閱讀器能夠在ー個(gè)設(shè)定的范圍內(nèi)發(fā)射和接收來自ー個(gè)或多個(gè)RFID標(biāo)簽的射頻信號(hào)。這個(gè)RFID標(biāo)簽一般是封裝起來的，可以貼在ー個(gè)物體上，它包括一個(gè)能與天線進(jìn)行信息交流的微芯片。這個(gè)微芯片一般來講是ー個(gè)集成電路，它可以用來儲(chǔ)存和處理信息，調(diào)制解調(diào)射頻信號(hào)，并且可以運(yùn)行其他的特殊功 能。RFID標(biāo)簽的天線是用來接收和發(fā)送射頻信號(hào)，并且通常適用于ー種特殊的頻率。在一些設(shè)備中，帶有感煙裝置的RFID系統(tǒng)已經(jīng)被用于監(jiān)測(cè)產(chǎn)品所處環(huán)境的煙濃度何時(shí)超過了可以接受的煙濃度。一般來說這些設(shè)備要求感應(yīng)裝置要有一個(gè)持續(xù)的能量來源，用來檢測(cè)煙濃度的改變，但是這會(huì)增加設(shè)備的成本。另外，一些設(shè)備要求感應(yīng)裝置還要與ー個(gè)比較器電路相連，從而來檢測(cè)出偏離參考電壓的程度大小，這ー要求大大增加了設(shè)備的成本?？傊倪M(jìn)RFID系統(tǒng)是有必要的，它要求在不使用持續(xù)的能量來源或者使用一種低成本的附加電路時(shí)可以用來檢測(cè)煙濃度變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供ー種帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽、RFID系統(tǒng)，以較低成本來檢測(cè)煙濃度變化。一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了ー種帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，所述RFID標(biāo)簽的芯片上有兩個(gè)引腳；所述感煙裝置與這兩個(gè)引腳相連，并與所述RFID標(biāo)簽的天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，外界煙濃度的變化會(huì)引起感煙裝置兩端電壓或電流的變化，在所述感煙裝置與RFID標(biāo)簽的芯片連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路和ー個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，該連接的線路、該邏輯電路和該電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置是芯片的一部分，電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置用于將感煙裝置兩端電壓或電流的變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化，邏輯電路的通斷決定了感煙裝置是否與天線并聯(lián)當(dāng)邏輯電路斷開時(shí)，感煙裝置不與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的第一共振頻率和信號(hào)強(qiáng)度保持不變；當(dāng)邏輯電路接通時(shí)，感煙裝置與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有ー個(gè)發(fā)生變化，此時(shí)天線エ作在第二共振頻率下；所述RFID標(biāo)簽接收RFID閱讀器發(fā)送的指令以控制邏輯電路的通斷，從而實(shí)現(xiàn)通過比較來自天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異來檢測(cè)煙濃度的改變?？蛇x的，在本發(fā)明ー實(shí)施例中，所述RFID標(biāo)簽的天線為單極子天線?？蛇x的，在本發(fā)明ー實(shí)施例中，所述RFID標(biāo)簽的天線為雙偶極天線所述感煙裝置和與該感煙裝置相連的電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置與其中一根天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)；或者所述感煙裝置和與該感煙裝置相連的電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置與兩根天線同時(shí)形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
可選的，在本發(fā)明ー實(shí)施例中，所述電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置包括一可變電壓轉(zhuǎn)換成可變電阻的裝置、或ー溝型場(chǎng)效應(yīng)管、或場(chǎng)效應(yīng)管的等效電路，所述感煙裝置包括遮光式感煙裝置、散射光式感煙裝置、以及其他電流電壓型感煙裝置。另ー方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了ー種帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，所述RFID標(biāo)簽的芯片上有ー個(gè)引腳；所述感煙裝置的一端與這個(gè)引腳相連，另一端連接到所述RFID標(biāo)簽的天線上，并與天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，外界煙濃度的變化會(huì)引起感煙裝置兩端電壓或電流的變化，在所述感煙裝置與RFID標(biāo)簽的芯片連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路和ー個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，該連接的線路、該邏輯電路和該電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置是芯片的一部分，電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置用于將感煙裝置兩端電壓或電流的變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化，邏輯電路的通斷決定了感煙裝置是否與天線并聯(lián)當(dāng)邏輯電路斷開時(shí)，感煙裝置不與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的第一共振頻率和信號(hào)強(qiáng)度保持不變；當(dāng)邏輯電路接通吋，感煙裝置與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有ー個(gè)發(fā)生變化，此時(shí)天線工作在第二共振頻率下；所述RFID標(biāo)簽接收RFID閱讀器發(fā)送的指令以控制邏輯電路的通斷，從而實(shí)現(xiàn)通過比較來自天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異來檢測(cè)煙濃度的改變。 可選的，在本發(fā)明ー實(shí)施例中，所述RFID標(biāo)簽的天線為單極子天線?？蛇x的，在本發(fā)明ー實(shí)施例中，所述RFID標(biāo)簽的天線為雙偶極天線所述感煙裝置和與該感煙裝置相連的電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置與其中一根天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)；或者所述感煙裝置和與該感煙裝置相連的電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置與兩根天線同時(shí)形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)?？蛇x的，在本發(fā)明ー實(shí)施例中，所述電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置包括一可變電壓轉(zhuǎn)換成可變電阻的裝置、或ー溝型場(chǎng)效應(yīng)管、或場(chǎng)效應(yīng)管的等效電路，所述感煙裝置包括遮光式感煙裝置、散射光式感煙裝置、以及其他電流電壓型感煙裝置。又一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了ー種帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，所述感煙裝置連接到所述RFID標(biāo)簽的天線上，并與天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，外界煙濃度的變化會(huì)引起感煙裝置兩端電壓或電流的變化，在所述感煙裝置與天線連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路和ー個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，該連接的線路、該邏輯電路和該電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置是芯片的一部分，電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置用于將感煙裝置兩端電壓或電流的變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化，邏輯電路的通斷決定了感煙裝置是否與天線并聯(lián)當(dāng)邏輯電路斷開時(shí)，感煙裝置不與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的第一共振頻率和信號(hào)強(qiáng)度保持不變；當(dāng)邏輯電路接通時(shí)，感煙裝置與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有ー個(gè)發(fā)生變化，此時(shí)天線工作在第二共振頻率下；所述RFID標(biāo)簽接收RFID閱讀器發(fā)送的指令以控制邏輯電路的通斷，從而實(shí)現(xiàn)通過比較來自天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異來檢測(cè)煙濃度的改變。可選的，在本發(fā)明ー實(shí)施例中，所述RFID標(biāo)簽的天線為單極子天線?？蛇x的，在本發(fā)明ー實(shí)施例中，所述RFID標(biāo)簽的天線為雙偶極天線所述感煙裝置和與該感煙裝置相連的電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置與其中一根天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)；或者所述感煙裝置和與該感煙裝置相連的電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置與兩根天線同時(shí)形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。可選的，在本發(fā)明ー實(shí)施例中，所述電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置包括一可變電壓轉(zhuǎn)換成可變電阻的裝置、或ー溝型場(chǎng)效應(yīng)管、或場(chǎng)效應(yīng)管的等效電路，所述感煙裝置包括遮光式感煙裝置、散射光式感煙裝置、以及其他電流電壓型感煙裝置。又一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了ー種帶感煙裝置的RFID系統(tǒng)，所述RFID系統(tǒng)包括RFID標(biāo)簽和RFID閱讀器，所述RFID標(biāo)簽包括上述帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽；所述RFID閱讀器發(fā)送指令以控制RFID標(biāo)簽的邏輯電路的通斷，從而通過比較來自天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異來檢測(cè)煙濃度的改變。再一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了ー種帶感煙裝置的RFID系統(tǒng)的煙濃度檢測(cè)方法，所述煙濃度檢測(cè)方法應(yīng)用于上述帶感煙裝置的RFID系統(tǒng)，包括通過所述RFID閱讀器發(fā)送指令以控制RFID標(biāo)簽的邏輯電路的通斷；通過RFID標(biāo)簽接收RFID閱讀器發(fā)送的指令以控制邏輯電路的通斷當(dāng)邏輯電路斷開時(shí)，感煙裝置不與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在在一定的煙濃度下，天線的第一共振頻率和信號(hào)強(qiáng)度保持不變；當(dāng)邏輯電路接通時(shí)，感煙裝置與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在在一定的煙濃度下，天線的特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有ー個(gè)發(fā)生變化，此時(shí)天線工作在第二共振頻率下；利用所述RFID閱讀器比較來自天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異來檢測(cè)煙濃度的改變。 上述技術(shù)方案具有如下有益效果因?yàn)椴捎茅`種帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，所述感煙裝置與所述RFID標(biāo)簽的天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，外界煙濃度的變化會(huì)引起感煙裝置兩端電壓或電流的變化，在所述感煙裝置與RFID標(biāo)簽的芯片連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路和ー個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，該連接的線路、該邏輯電路和該電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置是芯片的一部分，電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置用于將感煙裝置兩端電壓或電流的變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化，邏輯電路的通斷決定了感煙裝置是否與天線并聯(lián)當(dāng)邏輯電路斷開時(shí)，感煙裝置不與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的第一共振頻率和信號(hào)強(qiáng)度保持不變；當(dāng)邏輯電路接通時(shí)，感煙裝置與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有ー個(gè)發(fā)生變化，此時(shí)天線工作在第二共振頻率下；所述RFID標(biāo)簽接收RFID閱讀器發(fā)送的指令以控制邏輯電路的通斷，從而實(shí)現(xiàn)通過比較來自天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異來檢測(cè)煙濃度的改變的技術(shù)手段，所以達(dá)到了可以較低成本來檢測(cè)煙濃度變化的技術(shù)效果，并利用RFID獲得的能量，解決了煙濃度檢測(cè)的供電問題。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實(shí)施例感煙裝置與RFID標(biāo)簽芯片相連接的示意圖；圖2為RFID標(biāo)簽芯片內(nèi)部天線的等效電路圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例感煙裝置、邏輯開關(guān)以及電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置與RFID標(biāo)簽芯片內(nèi)部天線等效電路相連接的不意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例感煙裝置與RFID標(biāo)簽天線直接相連接的示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例感煙裝置的結(jié)構(gòu)說明圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例基于信號(hào)強(qiáng)度的煙濃度檢測(cè)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例的感煙裝置與RFID標(biāo)簽的芯片相連至少存在三種情況兩引腳結(jié)構(gòu)本發(fā)明是一種用來檢測(cè)煙濃度變化的裝置、系統(tǒng)和技木。這一系統(tǒng)包含了ー個(gè)標(biāo)簽，這ー標(biāo)簽的芯片上有兩個(gè)引腳。感煙裝置與這兩個(gè)引腳相連，與天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。外界煙濃度的變化會(huì)引起感煙裝置兩端電壓或電流的變化。在引腳與芯片連接的線路上有一
個(gè)控制通斷的邏輯電路和ー個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，該連接的線路、控制通斷的邏輯電路以及電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置是芯片的一部分。電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置的作用是將感煙裝置兩端電壓或電流的變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化。邏輯電路的通斷決定了感煙裝置是否與天線并聯(lián)。當(dāng)邏輯電路斷開時(shí)，感煙裝置不與天線并聯(lián)。此時(shí)感煙裝置被放置在一定的煙濃度下，天線的第一共振頻率和信號(hào)強(qiáng)度保持不變。當(dāng)邏輯電路接通時(shí)，感煙裝置與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有ー個(gè)發(fā)生變化，此時(shí)天線工作在第二共振頻率下。閱讀器能夠給標(biāo)簽發(fā)送指令控制邏輯電路的通斷，在邏輯電路接通吋，可以通過比較來自天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異來檢測(cè)煙濃度的改變。就ー個(gè)實(shí)例而言，這一系統(tǒng)包含了一個(gè)標(biāo)簽，這ー標(biāo)簽上只有一根天線(單極子天線)。這ー標(biāo)簽的芯片上有兩個(gè)引腳。感煙裝置與這兩個(gè)引腳相連，與天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。在引腳與芯片連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路和ー個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，該連接的線路、控制通斷的邏輯電路以及電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置是芯片的一部分。電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置的作用是將感煙裝置兩端電壓或電流的變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化。當(dāng)邏輯電路接通時(shí)感煙裝置被放置在一定的煙濃度下，天線特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有ー個(gè)發(fā)生變化，其工作在第二共振頻率下。閱讀器能夠給標(biāo)簽發(fā)送指令，并通過比較邏輯電路通斷時(shí)的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異可以檢測(cè)煙濃度的改變。更確切地說，電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置可以是ー個(gè)將可變電壓轉(zhuǎn)換成可變電阻的裝置、一個(gè)溝型場(chǎng)效應(yīng)管或者是場(chǎng)效應(yīng)管的等效電路。而感煙裝置的具體實(shí)例包括遮光式感煙裝置、散射光式感煙裝置、以及其他電流電壓型感煙裝置等。就另ー個(gè)實(shí)例而言，這一系統(tǒng)包含了一個(gè)標(biāo)簽，這ー標(biāo)簽上有兩根天線(雙偶極天線)。此時(shí)有兩種情況。第一種情況是感煙裝置與這兩個(gè)引腳相連，與第一根天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。在引腳與芯片連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路和ー個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，該連接的線路、控制通斷的邏輯電路以及電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置是芯片的一部分。電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置的作用是將感煙裝置兩端電壓或電流的變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化。此時(shí)與感煙裝置相連的電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置也與第一根天線并聯(lián)，而第二根天線始終以第一共振頻率正常通信。當(dāng)邏輯電路接通時(shí)，被放置于一定的煙濃度下，第一根天線特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少有ー個(gè)會(huì)發(fā)生改變，其工作在第二共振頻率下。閱讀器能夠給標(biāo)簽發(fā)送指令，并通過比較邏輯電路接通時(shí)第一和第二根天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異可以檢測(cè)煙濃度的改變。通過比較第二根天線自身的邏輯電路通斷時(shí)的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異也可以檢測(cè)煙濃度的改變。第二種情況是，感煙裝置與這兩個(gè)引腳相連，與兩根天線同時(shí)形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。在引腳與芯片連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路和ー個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，該連接的線路、控制通斷的邏輯電路以及電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置是芯片的一部分。電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置的作用是將感煙裝置兩端電壓或電流的變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化。此時(shí)與感煙裝置相連的電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置也與這兩根天線同時(shí)并聯(lián)，這與標(biāo)簽僅含一根天線的情況類似。當(dāng)邏輯電路接通時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有ー個(gè)發(fā)生變化，其工作在第二共振頻率下。閱讀器能夠給標(biāo)簽發(fā)送指令，并通過比較邏輯電路通斷時(shí)的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異可以檢測(cè)煙濃度的改變。第一種情況電路連接比較簡(jiǎn)單，工作時(shí)兩根天線的共振頻率可能不同，會(huì)影響測(cè)量的精度。第二種情況電路連接比較復(fù)雜，但工作時(shí)兩根天線的共振 頻率一致，測(cè)量精度較高。更確切地說，電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置可以是ー個(gè)將可變電壓轉(zhuǎn)換成可變電阻的裝置、一個(gè)溝型場(chǎng)效應(yīng)管或者是場(chǎng)效應(yīng)管的等效電路。而感煙裝置的具體實(shí)例包括遮光式感煙裝置、散射光式感煙裝置、以及其他電流電壓型感煙裝置等。一引腳結(jié)構(gòu)這ー標(biāo)簽的芯片可以僅有ー個(gè)引腳，這ー引腳向外與感煙裝置的一端相連，感煙裝置的另一端直接連到天線上。引腳在芯片內(nèi)部的連接點(diǎn)與兩個(gè)引腳的情況類似，最終仍然是要達(dá)到與天線并聯(lián)的目的。同時(shí)在引腳與芯片內(nèi)部電路連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路。另外，天線的電路上又并聯(lián)了ー個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置又有線路與感煙裝置和邏輯電路的兩端線路連接。當(dāng)邏輯電路斷開時(shí)，感煙裝置不與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的第一共振頻率和信號(hào)強(qiáng)度保持不變。當(dāng)邏輯電路接通吋，感煙裝置與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有ー個(gè)發(fā)生變化，其工作在第二共振頻率下。閱讀器能夠給標(biāo)簽發(fā)送指令控制邏輯電路的通斷，在邏輯電路接通時(shí)，可以通過比較來自天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異來檢測(cè)煙濃度的改變。就ー個(gè)實(shí)例而言，這一系統(tǒng)包含了一個(gè)標(biāo)簽，這ー標(biāo)簽上只有一根天線(單極子天線)。感煙裝置與這ー個(gè)引腳相連，感煙裝置的另一端直接連到天線上，與這根天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。在引腳與芯片連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路和ー個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，該連接的線路、控制通斷的邏輯電路以及電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置是芯片的一部分。電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置的作用是將感煙裝置兩端電壓或電流的變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化。當(dāng)邏輯電路接通時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有ー個(gè)發(fā)生變化，其工作在第二共振頻率下。閱讀器能夠給標(biāo)簽發(fā)送指令，并通過比較邏輯電路通斷時(shí)的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異可以檢測(cè)煙濃度的改變。更確切地說，電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置可以是ー個(gè)將可變電壓轉(zhuǎn)換成可變電阻的裝置、一個(gè)溝型場(chǎng)效應(yīng)管或者是場(chǎng)效應(yīng)管的等效電路。而感煙裝置的具體實(shí)例包括遮光式感煙裝置、散射光式感煙裝置、以及其他電流電壓型感煙裝置等。就另ー個(gè)實(shí)例而言，這一系統(tǒng)包含了一個(gè)標(biāo)簽，這ー標(biāo)簽上有兩根天線(雙偶極天線)。感煙裝置與這ー個(gè)個(gè)引腳相連，感煙裝置的另一端直接連到天線上，與第一根天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。在引腳與芯片連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路和ー個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，該連接的線路、控制通斷的邏輯電路以及電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置是芯片的一部分。電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置的作用是將感煙裝置兩端電壓或電流的變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化。此時(shí)與感煙裝置相連的電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置也與第一根天線并聯(lián)，而第二根天線始終以第一共振頻率正常通信。當(dāng)邏輯電路接通時(shí)，被放置于一定的煙濃度下，第一根天線工作在第二共振頻率下，其特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少有ー個(gè)會(huì)發(fā)生改變。閱讀器能夠給標(biāo)簽發(fā)送指令，并通過比較邏輯電路接通時(shí)，第一和第二根天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異可以檢測(cè)煙濃度的改變。通過比較第一根天線自身的邏輯電路通斷時(shí)的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異也可以檢測(cè)煙濃度的改變。更確切地說，電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置可以是ー個(gè)將可變電壓轉(zhuǎn)換成可變電阻的裝置、一個(gè)溝型場(chǎng)效應(yīng)管或者是場(chǎng)效應(yīng)管的等效電路。而感煙裝置的具體實(shí)例包括遮光式感煙裝置、散射光式感煙裝置、以及其他電流電壓型感煙裝置等。無引腳結(jié)構(gòu)
當(dāng)RFID標(biāo)簽的芯片上沒有引腳時(shí)，感煙裝置可以直接連到天線上。感煙裝置與天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。在天線與芯片連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路和ー個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，該連接的線路、控制通斷的邏輯電路以及電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置是芯片的一部分。電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置的作用是將感煙裝置兩端電壓或電流的變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化。這種情況下，與感煙裝置相連的天線不能脫離感煙裝置而以第一共振頻率通信。當(dāng)被放置在一定的煙濃度下，天線的第二共振頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有ー個(gè)發(fā)生變化。閱讀器能夠給標(biāo)簽裝置發(fā)送指令，通過比較來自天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異來檢測(cè)煙濃度的改變。就ー個(gè)實(shí)例而言，這一系統(tǒng)包含了一個(gè)標(biāo)簽，這ー標(biāo)簽上有兩根天線(雙偶極天線)。感煙裝置直接與第一根天線相連。感煙裝置與天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。在天線與芯片連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路和ー個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，該連接的線路、控制通斷的邏輯電路以及電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置是芯片的一部分。電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置的作用是將感煙裝置兩端電壓或電流的變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化。而第二根天線不與感煙裝置相連始終以第一共振頻率正常通信。當(dāng)被放置于一定的煙濃度下，第一根天線特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少有ー個(gè)會(huì)發(fā)生改變，其工作在第二共振頻率下，而第二根天線的特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度不變。閱讀器能夠給標(biāo)簽發(fā)送指令，并通過比較第一和第二根天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異可以檢測(cè)煙濃度的改變。更確切地說，電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置可以是ー個(gè)將可變電壓轉(zhuǎn)換成可變電阻的裝置、一個(gè)溝型場(chǎng)效應(yīng)管或者是場(chǎng)效應(yīng)管的等效電路。而感煙裝置的具體實(shí)例包括遮光式感煙裝置、散射光式感煙裝置、以及其他電流電壓型感煙裝置
坐寸ο推而廣之，天線的芯片上可以帶也可以不帶引腳，可以帶ー個(gè)也可以帶多個(gè)引腳。天線的根數(shù)可以是ー根、兩根甚至是多根。相對(duì)應(yīng)地也可以連接一個(gè)或多個(gè)感煙裝置，同時(shí)感煙裝置的型號(hào)可以相同也可以不同。另外，與之相連的電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置也可以有許多變化。就裝置的ー種具體實(shí)例而言，當(dāng)被放置干與一定的煙濃度下，與感煙裝置相連的天線的共振頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少有ー個(gè)會(huì)發(fā)生改變。閱讀器能夠給標(biāo)簽裝置發(fā)送指令，通過比較來自天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異來檢測(cè)煙濃度的改變。就一種感煙裝置的具體實(shí)例而言，聯(lián)立比較數(shù)值的方法包括將這些比較數(shù)值與多數(shù)的信號(hào)強(qiáng)度值進(jìn)行比較。這些信號(hào)強(qiáng)度值屬于不同的頻率，并與多數(shù)的煙濃度相聯(lián)系，同時(shí)基于上述提到的比較可以檢測(cè)煙濃度的強(qiáng)度。
然而，就另ー個(gè)方面而言，ー個(gè)RFID系統(tǒng)包括ー個(gè)RFID標(biāo)簽裝置和ー個(gè)RFID閱讀器裝置。這個(gè)RFID標(biāo)簽裝置被用來發(fā)送兩種信號(hào)，即上述邏輯電路斷開時(shí)的信號(hào)和邏輯電路接通時(shí)的信號(hào)，這兩種信號(hào)至少有ー種會(huì)對(duì)受到的請(qǐng)求作出回應(yīng)。RFID閱讀器裝置用來對(duì)RFID標(biāo)簽裝置至少發(fā)送ー個(gè)請(qǐng)求。安裝閱讀裝置是為了接收來自標(biāo)簽的邏輯電路接通時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度值和邏輯電路斷開時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度值之間的比較值，并把這些比較值轉(zhuǎn)化為煙濃度的不同水平。在一個(gè)實(shí)例中，RFID標(biāo)簽的天線與感煙裝置相連，在這一連接線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路。感煙裝置與天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。在天線與芯片連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路和ー個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，該連接的線路、控制通斷的邏輯電路以及電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置是芯片的一部分。電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置的作用是將感煙裝置兩端電壓或電流的變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化。在邏輯電路通斷與否的兩種情況下，該天線會(huì)有與之對(duì)應(yīng)的兩種不同的頻率，即第一共振頻率和第二共振頻率。當(dāng)邏輯電路接通并把這ー標(biāo)簽裝置放置于一定的煙濃度下，由于共振頻率的變化，就會(huì)產(chǎn)生不同信號(hào)的強(qiáng)度值。在一個(gè)實(shí)例中，RFID標(biāo)簽裝置包括第一、第二兩根天線。更好的情況是，第一根天 線與感煙裝置和電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置相連，當(dāng)這ー標(biāo)簽裝置被放置于一定的煙濃度下，由于共振頻率的變化，就會(huì)產(chǎn)生第二信號(hào)強(qiáng)度值與第一信號(hào)強(qiáng)度值的不同。如圖I所示，為本發(fā)明實(shí)施例感煙裝置與RFID標(biāo)簽芯片相連接的感煙標(biāo)簽10的示意圖。如圖I所示，標(biāo)簽裝置10，包括一個(gè)底座15，ー個(gè)集成電路板13，兩個(gè)引腳16，17和一個(gè)雙偶極天線11，12。集成電路板13上有兩個(gè)引腳16，17，這兩個(gè)引腳向外與感煙裝置14相連，這兩個(gè)引腳在芯片內(nèi)部與天線的等效電路并聯(lián)，并在連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路。感煙裝置與天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。在天線與芯片連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路和ー個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，該連接的線路、控制通斷的邏輯電路以及電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置是芯片的一部分。電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置的作用是將感煙裝置兩端電壓或電流的變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化。通過邏輯電路的通斷可以控制感煙裝置是否被接入芯片電路內(nèi)，從而可以影響與射頻模塊相連的天線的頻率。當(dāng)邏輯電路斷開時(shí)，標(biāo)簽天線以第一共振頻率通信。當(dāng)邏輯電路接通時(shí)，被放置于一定的煙濃度下，天線工作在第二共振頻率下，其特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有一個(gè)發(fā)生改變。在一個(gè)實(shí)例中，發(fā)射端天線11，12由ー種或多種不同的低電阻材料制成，這些材料有較高的導(dǎo)電性，例如銅，銀，和鋁，它們和上述提到的感煙裝置通過兩個(gè)引腳16，17和天線11，12相連，當(dāng)天線11，12被放置于一定的煙濃度下，感煙裝置會(huì)引起一個(gè)或多個(gè)發(fā)射端發(fā)生共振頻率的變化。這個(gè)變化的頻率與接收和發(fā)送的頻率都不一樣。例如，邏輯電路接通吋，感煙裝置放置于一定的煙濃度下，就會(huì)導(dǎo)致發(fā)送頻率和接收頻率中至少ー個(gè)發(fā)生變化。在另ー個(gè)實(shí)例中，ー開始設(shè)定的天線頻率值將高于一定煙濃度環(huán)境下的天線頻率，然后當(dāng)達(dá)到一定的煙濃度時(shí)，它就會(huì)降低。在另ー個(gè)實(shí)例中，一開始設(shè)定的天線頻率低于一定煙濃度下的天線頻率，當(dāng)達(dá)到一定的煙濃度時(shí)它就會(huì)上升。可用于本發(fā)明的這樣的感煙裝置有遮光式感煙裝置、散射光式感煙裝置、以及其他電流電壓型感煙裝置等?；诟袩熝b置的類型不同，導(dǎo)致變化的煙濃度可能是ー個(gè)特定的煙濃度值也可能是ー個(gè)有選擇性的煙濃度值的范圍。時(shí)間的長(zhǎng)短必然導(dǎo)致天線共振頻率的變化，天線質(zhì)量也會(huì)導(dǎo)致不同的變化。例如，天線上帶有的感煙裝置的類型能夠影響改變天線共振頻率所需時(shí)間的長(zhǎng)短。如圖2所示，為RFID標(biāo)簽天線的等效電路圖。當(dāng)標(biāo)簽線圈天線進(jìn)入讀寫器產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)中，標(biāo)簽天線與讀寫器天線之間的相互作用就類似于變壓器。兩者的線圈相當(dāng)于變壓器的初級(jí)線圈和次級(jí)線圏。由標(biāo)簽天線形成的諧振回路如圖2所示，包括標(biāo)簽天線的
線圈電感(L)、寄生電容(Cp)和并聯(lián)電容(C2)，其諧振頻率為卜2π如ハ式中C為Cp
和C2的并聯(lián)等效電容，R1，R2為電路內(nèi)電感線圈及其他裝置的等效電阻。標(biāo)簽和讀寫器雙向通信使用的載波頻率就是f。當(dāng)要求標(biāo)簽天線線圈外形很小，即面積小，且需一定的工作距離，RFID標(biāo)簽與讀寫器問的天線線圈互感量就明顯不能滿足實(shí)際需求，可以在標(biāo)簽天線線圈內(nèi)部插入具有高導(dǎo)磁率的鐵氧體材料，以增大互感量，從而補(bǔ)償線圈橫截面小的問題。如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例感煙裝置、控制通斷的邏輯電路以及電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置與RFID標(biāo)簽天線等效電路相連接的示意圖。由標(biāo)簽天線形成的諧振回路如 圖所示，包括標(biāo)簽天線的線圈電感(L)、寄生電容(Cp)和并聯(lián)電容(C2)，其諧振頻率為
/^2式C為Cp和C2的并聯(lián)等效電容，R1，R2為電路內(nèi)電感線圈及其他裝置的等
效電阻。M為代表感煙裝置的可變電阻，S為控制通斷的邏輯電路，R3為與感煙裝置串聯(lián)的等效電阻，F(xiàn)為電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置。當(dāng)邏輯電路斷開時(shí)，感煙裝置不與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的第一共振頻率和信號(hào)強(qiáng)度保持不變。當(dāng)邏輯電路接通時(shí)，感煙裝置與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有一個(gè)發(fā)生變化，此時(shí)天線工作在第二共振頻率下。如圖4所示，為本發(fā)明實(shí)施例感煙裝置與RFID標(biāo)簽天線直接相連的示意圖，即可檢測(cè)煙濃度變化的無源RFID標(biāo)簽裝置40的簡(jiǎn)圖。如圖4所示，標(biāo)簽裝置40包括一個(gè)底座45，ー個(gè)集成電路43和一個(gè)雙偶極天線41，42。與天線42相連的感煙裝置44將會(huì)影響天線42的電阻。感煙裝置44所適用的材料可以根據(jù)天線41，42中的任何一根的當(dāng)前電壓來控制任何ー個(gè)既定點(diǎn)的頻率。就ー個(gè)實(shí)例而言，安裝天線41，42可以使其在相同的頻率產(chǎn)生共振。就另ー個(gè)實(shí)例而言，安裝天線41，42可以使其在不同的頻率產(chǎn)生共振。在一個(gè)實(shí)例中，發(fā)射端天線41，42由ー種或多種不同的低電阻材料制成，這些材料有較高的導(dǎo)電性，例如銅，銀，和鋁，它們和上述提到的感煙裝置相連，當(dāng)天線41，42被放置于一定的煙濃度下，感煙裝置會(huì)引起一個(gè)或多個(gè)發(fā)射端發(fā)生共振頻率的變化，從而導(dǎo)致ー個(gè)不同的頻率。這個(gè)頻率的變化與接收和發(fā)送的頻率都不一樣。例如，感煙裝置放置于一定的煙濃度下，就會(huì)導(dǎo)致發(fā)送頻率和接收頻率中至少ー個(gè)發(fā)生變化。在另ー個(gè)實(shí)例中，ー開始設(shè)定的天線頻率值將高于一定煙濃度環(huán)境下的天線頻率，然后當(dāng)達(dá)到一定的煙濃度時(shí)，它就會(huì)降低。在另ー個(gè)實(shí)例中，一開始設(shè)定的天線頻率低于一定煙濃度下的天線頻率，當(dāng)達(dá)到一定的煙濃度時(shí)它就會(huì)上升?？捎糜诒景l(fā)明的這樣的感煙裝置有遮光式感煙裝置、散射光式感煙裝置、以及其他電流電壓型感煙裝置等?；诟袩熝b置的類型不同，導(dǎo)致變化的煙濃度可能是ー個(gè)特定的煙濃度值也可能是ー個(gè)有選擇性的煙濃度值的范圍。時(shí)間的長(zhǎng)短必然導(dǎo)致天線共振頻率的變化，天線質(zhì)量也會(huì)導(dǎo)致不同的變化。例如，天線上帶有的感煙裝置的類型能夠影響改變天線共振頻率所需時(shí)間的長(zhǎng)短。如圖5所示，為散射光式感煙裝置的工作原理圖。在檢測(cè)室內(nèi)裝有發(fā)光元件和受光元件，由安裝位置可以確定在正常情況下受光元件接受不到發(fā)光元件發(fā)出的光，所以受光元件中沒有光電流。當(dāng)煙霧進(jìn)入檢測(cè)室吋，由于煙粒子的作用，使發(fā)光元件發(fā)射的光產(chǎn)生漫反射，這種散射光被受光元件接收，因此會(huì)使受光元件阻抗發(fā)生變化，產(chǎn)生光電流，將煙霧信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。如圖6所示，為本發(fā)明通過使用多天線的標(biāo)簽裝置來檢測(cè)煙濃度改變的ー種方法流程圖。需要考慮到的是，上述提到的裝置使用一個(gè)標(biāo)簽集成電路來進(jìn)行與多個(gè)天線的交流。如圖6所示，50，RFID閱讀器向標(biāo)簽裝置發(fā)送能量和指令。52，邏輯電路在初始時(shí)間處于斷開的狀態(tài)，標(biāo)簽裝置用不與感煙裝置相連的天線接收能量和指令。54，標(biāo)簽裝置把攜帯能量的電磁波轉(zhuǎn)化為DC(直流)電壓，從而才能使標(biāo)簽執(zhí)行指示的要求。而這種轉(zhuǎn) 化需要用到ー個(gè)電荷泵，ー個(gè)整流電路，或者將其相互連接，或者要用到其他的能量轉(zhuǎn)化裝置。56，標(biāo)簽裝置通過不與感煙裝置相連的天線向閱讀器發(fā)送信號(hào)。58，閱讀器測(cè)量并記錄收到信號(hào)的能量強(qiáng)度。60，閱讀器向標(biāo)簽裝置發(fā)送接通邏輯電路的指令。62，標(biāo)簽裝置用與感煙裝置相連的天線發(fā)送數(shù)據(jù)。64，閱讀器測(cè)量收到信號(hào)的能量強(qiáng)度。66，閱讀器計(jì)算出一個(gè)反映信號(hào)強(qiáng)度的比較值。68，閱讀器將比較值轉(zhuǎn)化成不同的煙濃度。就ー個(gè)實(shí)例而言，閱讀器會(huì)設(shè)定ー個(gè)時(shí)間段用來接收標(biāo)簽的信號(hào)，如果沒有收到信號(hào)，閱讀器就會(huì)將信號(hào)強(qiáng)度記錄為O。在這個(gè)系統(tǒng)中，閱讀器將來自不與感煙裝置相連的天線的信號(hào)強(qiáng)度值作為ー個(gè)參考值，把它與來與感煙裝置相連的標(biāo)簽天線的信號(hào)強(qiáng)度值進(jìn)行比較。通過接收到的來自與感煙裝置相連和不與感煙裝置相連的發(fā)射端的信號(hào)，閱讀器會(huì)收集到代表不同信號(hào)強(qiáng)度的比較值。然后，RFID閱讀器會(huì)把這樣ー個(gè)比較值轉(zhuǎn)化為標(biāo)簽所處的煙濃度。就ー個(gè)具體的實(shí)例而言，配置這個(gè)RFID閱讀器是為了通過使用儲(chǔ)存的參考數(shù)據(jù)將接收到的來自連接或者不連接感煙裝置的天線的RF信號(hào)強(qiáng)度的不同轉(zhuǎn)化為煙濃度值。最好的情況是，將不連接感煙裝置的天線作為一個(gè)參考，可以將由于標(biāo)簽和閱讀器之間的耦合所導(dǎo)致的變化過濾掉。此外，正如之前提到的那樣，感煙裝置被應(yīng)用到設(shè)計(jì)中會(huì)使它的阻抗值的變化與標(biāo)簽被放置于特定煙濃度下的時(shí)間長(zhǎng)短形成一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。例如，將感煙裝置僅在ー根天線上進(jìn)行定位，這樣可以允許來自RFID標(biāo)簽裝置的信號(hào)作為ー種功能在一定范圍內(nèi)變化，而這一功能正是天線被放置于一定煙濃度下的時(shí)間后才有的功能。同上，通過使用本發(fā)明，在RFID標(biāo)簽無源的條件下，RFID閱讀器能夠檢測(cè)到標(biāo)簽裝置是否已經(jīng)被放置一定的煙濃度下以及這一煙濃度是否在可接受的范圍內(nèi)。不使用兩根天線的各種RFID標(biāo)簽也能用感煙裝置來感知到煙濃度的變化，感知煙濃度的變化是基于天線上共振頻率的變化也能夠識(shí)別到天線接收到信號(hào)的變化。例如通過對(duì)與感煙裝置相連的天線的設(shè)計(jì),能夠使天線的頻率在ISM(IndustrialScientific Medical,エ業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))頻段內(nèi)變化,標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)簽上都可以連接上這種與感煙裝置以及邏輯電路相連的天線。例如在ー個(gè)具體的實(shí)例中標(biāo)簽天線可以這么設(shè)定，在暴露在一定煙濃度環(huán)境中之前，天線的共振頻率是902-928MHZ，但是標(biāo)簽一旦暴露在一定煙濃度環(huán)境中，由于煙濃度的影響，天線的共振頻率就降為8995-927. 5MHZ，在美國(guó)RFID的頻率頻段(902-928MHZ)被分割為52個(gè)頻道，在這52個(gè)頻道中閱讀器可以隨機(jī)的跳過不能接收到的頻道去，閱讀器這種跳躍的好處就是可以有效的防治多個(gè)閱讀器在同一個(gè)物理空間內(nèi)試圖使用同一個(gè)頻率所造成的沖突。例如在一個(gè)例子中，RFID頻段(902-928MHZ)不是劃分為52個(gè)頻道而是平均劃分成了 η個(gè)頻道標(biāo)簽的天線設(shè)定在此頻段(902-928ΜΗΖ)下進(jìn)行工作。由于標(biāo)簽天線與感煙裝置相連，所以煙濃度只要超過了預(yù)先設(shè)定的值的范圍，天線標(biāo)簽天線的工作頻率就下降到(899. 5-927. 5ΜΗΖ)這個(gè)頻率范圍之中。因此與原來的頻段相比較就將頻道η從頻段范圍中排除去，因此變化后的頻段(899. 5-927. 5ΜΗΖ)就不再允許標(biāo)簽與頻道η進(jìn)行信息的交流。
在具體的實(shí)例中，如果標(biāo)簽所在的環(huán)境超過了預(yù)期的煙濃度范圍，閱讀器只能通過頻道I至η-i給標(biāo)簽發(fā)送指令，標(biāo)簽也能做出反應(yīng)，因?yàn)闃?biāo)簽中的天線就只能在這個(gè)頻率范圍內(nèi)工作，當(dāng)閱讀器以η頻道的頻率向標(biāo)簽發(fā)送指令時(shí)，因?yàn)闃?biāo)簽煙濃度的變化已經(jīng)導(dǎo)致標(biāo)簽天線的共振頻率已經(jīng)下降到899. 5-927. 5ΜΗΖ，不再達(dá)到928ΜΗΖ所以標(biāo)簽就不再做出反應(yīng)，將信息傳回閱讀器。有利的方面是由于煙濃度超出了預(yù)先設(shè)定的值引起的天線工作頻率的變化，就被這種信息交流的消失而反映出來。在模型中，閱讀器可以向標(biāo)簽發(fā)送一個(gè)在頻道η-i和頻道η之間的指令來進(jìn)一步確認(rèn)一下標(biāo)簽天線的工作頻率范圍已經(jīng)發(fā)生了漂移，因?yàn)闃?biāo)簽?zāi)軌蚪邮盏酵ㄟ^頻道η-i發(fā)過來的指令，并且能夠通過頻道η-i能向閱讀器反饋信息，因?yàn)闃?biāo)簽不能夠接收到通過頻道η發(fā)過來的指令，并且不能夠通過頻道η能向閱讀器反饋信息，這樣就確定了標(biāo)簽天線的工作頻率范圍已經(jīng)發(fā)生了漂移。煙濃度的變化導(dǎo)致標(biāo)簽天線的工作頻率發(fā)生向上和向下的漂移并且本發(fā)明并不限制在將頻段平均劃分為η個(gè)頻道。本發(fā)明實(shí)施例可以較低成本來檢測(cè)煙濃度變化，并利用RFID獲得的能量，解決了煙濃度檢測(cè)的供電問題。這個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)特點(diǎn)的實(shí)施可能會(huì)涉及到軟件，硬件也可能涉及到軟硬件的結(jié)合才能達(dá)到，例如系統(tǒng)的許多優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施是通過編程用一種高水平的處理和面向?qū)ο蟮木幊陶Z言與電腦和其他設(shè)備機(jī)器的相互交流的方式實(shí)現(xiàn)的。每一個(gè)這樣的功能程序可能被儲(chǔ)存在一個(gè)存儲(chǔ)中介中例如只讀存儲(chǔ)器中被一個(gè)電腦和處理器讀取來實(shí)現(xiàn)上述的功能。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以了解到本發(fā)明實(shí)施例列出的各種說明性邏輯塊(illustrative logical block),單元,和步驟可以通過電子硬件、電腦軟件,或兩者的結(jié)合進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。為清楚展示硬件和軟件的可替換性(interchangeability),上述的各種說明性部件(illustrative components),單元和步驟已經(jīng)通用地描述了它們的功能。這樣的功能是通過硬件還是軟件來實(shí)現(xiàn)取決于特定的應(yīng)用和整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)于每種特定的應(yīng)用，可以使用各種方法實(shí)現(xiàn)所述的功能，但這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)被理解為超出本發(fā)明實(shí)施例保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例中所描述的各種說明性的邏輯塊，或單元都可以通過通用處理器，數(shù)字信號(hào)處理器，專用集成電路(ASIC)，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置，離散門或晶體管邏輯，離散硬件部件，或上述任何組合的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)或操作所描述的功能。通用處理器可以為微處理器，可選地，該通用處理器也可以為任何傳統(tǒng)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器也可以通過計(jì)算裝置的組合來實(shí)現(xiàn)，例如數(shù)字信號(hào)處理器和微處理器，多個(gè)微處理器，一個(gè)或多個(gè)微處理器聯(lián)合一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器核，或任何其它類似的配置來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明實(shí)施例中所描述的方法或算法的步驟可以直接嵌入硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊、或者這兩者的結(jié)合。軟件模塊可以存儲(chǔ)于RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、⑶-ROM或本領(lǐng)域中其它任意形式的存儲(chǔ)媒介中。示例性地，存儲(chǔ)媒介可以與處理器連接，以使得處理器可以從存儲(chǔ)媒介中讀取信息，并可以向存儲(chǔ)媒介存寫信息?？蛇x地，存儲(chǔ)媒介還可以集成到處理器中。處理器和存儲(chǔ)媒介可以設(shè)置于ASIC中，ASIC可以設(shè)置于用戶終端中。可選地，處理器和存儲(chǔ)媒介也可以設(shè)置于用戶終端中的不同的部件中。在一個(gè)或多個(gè)示例性的設(shè)計(jì)中，本發(fā)明實(shí)施例所描述的上述功能可以在硬件、軟件、固件或這三者的任意組合來實(shí)現(xiàn)。如果在軟件中實(shí)現(xiàn)，這些功能可以存儲(chǔ)與電腦可讀的媒介上，或以一個(gè)或多個(gè)指令或代碼形式傳輸于電腦可讀的媒介上。電腦可讀媒介包括電 腦存儲(chǔ)媒介和便于使得讓電腦程序從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移到其它地方的通信媒介。存儲(chǔ)媒介可以是任何通用或特殊電腦可以接入訪問的可用媒體。例如，這樣的電腦可讀媒體可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲(chǔ)、磁盤存儲(chǔ)或其它磁性存儲(chǔ)裝置，或其它任何可以用于承載或存儲(chǔ)以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和其它可被通用或特殊電腦、或通用或特殊處理器讀取形式的程序代碼的媒介。此外，任何連接都可以被適當(dāng)?shù)囟x為電腦可讀媒介，例如，如果軟件是從一個(gè)網(wǎng)站站點(diǎn)、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)程資源通過一個(gè)同軸電纜、光纖電腦、雙絞線、數(shù)字用戶線(DSL)或以例如紅外、無線和微波等無線方式傳輸?shù)囊脖话谒x的電腦可讀媒介中。所述的碟片(disk)和磁盤(disc)包括壓縮磁盤、鐳射盤、光盤、DVD、軟盤和藍(lán)光光盤，磁盤通常以磁性復(fù)制數(shù)據(jù)，而碟片通常以激光進(jìn)行光學(xué)復(fù)制數(shù)據(jù)。上述的組合也可以包含在電腦可讀媒介中。以上所述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、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
1.一種帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，其特征在于，所述RFID標(biāo)簽的芯片上有兩個(gè)引腳；所述感煙裝置與這兩個(gè)引腳相連，并與所述RFID標(biāo)簽的天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，外界煙濃度的變化會(huì)引起感煙裝置兩端電壓或電流的變化，在所述感煙裝置與RFID標(biāo)簽的芯片連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路和一個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，該連接的線路、該邏輯電路和該電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置是芯片的一部分，電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置用于將感煙裝置兩端電壓或電流的變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化，邏輯電路的通斷決定了感煙裝置是否與天線并聯(lián)當(dāng)邏輯電路斷開時(shí)，感煙裝置不與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的第一共振頻率和信號(hào)強(qiáng)度保持不變；當(dāng)邏輯電路接通時(shí)，感煙裝置與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有一個(gè)發(fā)生變化，此時(shí)天線工作在第二共振頻率下；所述RFID標(biāo)簽接收RFID閱讀器發(fā)送的指令以控制邏輯電路的通斷，從而實(shí)現(xiàn)通過比較來自天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異來檢測(cè)煙濃度的改變。
2.如權(quán)利要求I所述帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，其特征在于，所述RFID標(biāo)簽的天線為單極子天線。
3.如權(quán)利要求I所述帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，其特征在于，所述RFID標(biāo)簽的天線為雙偶極天線所述感煙裝置和與該感煙裝置相連的電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置與其中一根天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)；或者所述感煙裝置和與該感煙裝置相連的電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置與兩根天線同時(shí)形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求I所述帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，其特征在于，所述電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置包括一可變電壓轉(zhuǎn)換成可變電阻的裝置、或一溝型場(chǎng)效應(yīng)管、或場(chǎng)效應(yīng)管的等效電路，所述感煙裝置包括遮光式感煙裝置、散射光式感煙裝置、以及其他電流電壓型感煙裝置。
5.—種帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，其特征在于，所述RFID標(biāo)簽的芯片上有一個(gè)引腳；所述感煙裝置的一端與這個(gè)引腳相連，另一端連接到所述RFID標(biāo)簽的天線上，并與天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，外界煙濃度的變化會(huì)引起感煙裝置兩端電壓或電流的變化，在所述感煙裝置與RFID標(biāo)簽的芯片連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路和一個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，該連接的線路、該邏輯電路和該電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置是芯片的一部分，電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置用于將感煙裝置兩端電壓或電流的變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化，邏輯電路的通斷決定了感煙裝置是否與天線并聯(lián)當(dāng)邏輯電路斷開時(shí)，感煙裝置不與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的第一共振頻率和信號(hào)強(qiáng)度保持不變；當(dāng)邏輯電路接通時(shí)，感煙裝置與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有一個(gè)發(fā)生變化，此時(shí)天線工作在第二共振頻率下；所述RFID標(biāo)簽接收RFID閱讀器發(fā)送的指令以控制邏輯電路的通斷，從而實(shí)現(xiàn)通過比較來自天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異來檢測(cè)煙濃度的改變。
6.如權(quán)利要求5所述帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，其特征在于，所述RFID標(biāo)簽的天線為單極子天線。
7.如權(quán)利要求5所述帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，其特征在于，所述RFID標(biāo)簽的天線為雙偶極天線所述感煙裝置和與該感煙裝置相連的電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置與其中一根天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)；或者所述感煙裝置和與該感煙裝置相連的電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置與兩根天線同時(shí)形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求5所述帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，其特征在于，所述電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置包括一可變電壓轉(zhuǎn)換成可變電阻的裝置、或一溝型場(chǎng)效應(yīng)管、或場(chǎng)效應(yīng)管的等效電路，所述感煙裝置包括遮光式感煙裝置、散射光式感煙裝置、以及其他電流電壓型感煙裝置。
9.一種帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，其特征在于，所述感煙裝置連接到所述RFID標(biāo)簽的天線上，并與天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，外界煙濃度的變化會(huì)引起感煙裝置兩端電壓或電流的變化，在所述感煙裝置與天線連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路和一個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置，該連接的線路、該邏輯電路和該電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置是芯片的一部分，電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置用于將感煙裝置兩端電壓或電流的變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化，邏輯電路的通斷決定了感煙裝置是否與天線并聯(lián)當(dāng)邏輯電路斷開時(shí)，感煙裝置不與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的第一共振頻率和信號(hào)強(qiáng)度保持不變；當(dāng)邏輯電路接通時(shí)，感煙裝置與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有一個(gè)發(fā)生變化，此時(shí)天線工作在第二共振頻率下；所述RFID標(biāo)簽接收RFID閱讀器發(fā)送的指令以控制邏輯電路的通斷，從而實(shí)現(xiàn)通過比較來自天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異來檢測(cè)煙濃度的改變。
10.如權(quán)利要求9所述帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，其特征在于，所述RFID標(biāo)簽的天線為單極子天線。
11.如權(quán)利要求9所述帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，其特征在于，所述RFID標(biāo)簽的天線為雙偶極天線所述感煙裝置和與該感煙裝置相連的電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置與其中一根天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)；或者所述感煙裝置和與該感煙裝置相連的電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置與兩根天線同時(shí)形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求9所述帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，其特征在于，所述電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置包括一可變電壓轉(zhuǎn)換成可變電阻的裝置、或一溝型場(chǎng)效應(yīng)管、或場(chǎng)效應(yīng)管的等效電路，所述感煙裝置包括遮光式感煙裝置、散射光式感煙裝置、以及其他電流電壓型感煙裝置。
13.一種帶感煙裝置的RFID系統(tǒng)，所述RFID系統(tǒng)包括RFID標(biāo)簽和RFID閱讀器，其特征在于， 所述RFID標(biāo)簽包括權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，或權(quán)利要求5-8中任一項(xiàng)所述帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽，或權(quán)利要求9-12中任一項(xiàng)所述帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽； 所述RFID閱讀器發(fā)送指令以控制RFID標(biāo)簽的邏輯電路的通斷，從而通過比較來自天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異來檢測(cè)煙濃度的改變。
14.一種帶感煙裝置的RFID系統(tǒng)的煙濃度檢測(cè)方法，其特征在于，所述煙濃度檢測(cè)方法應(yīng)用于權(quán)利要求13所述帶感煙裝置的RFID系統(tǒng)，包括 通過所述RFID閱讀器發(fā)送指令以控制RFID標(biāo)簽的邏輯電路的通斷； 通過RFID標(biāo)簽接收RFID閱讀器發(fā)送的指令以控制邏輯電路的通斷當(dāng)邏輯電路斷開時(shí)，感煙裝置不與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在在一定的煙濃度下，天線的第一共振頻率和信號(hào)強(qiáng)度保持不變；當(dāng)邏輯電路接通時(shí)，感煙裝置與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在在一定的煙濃度下，天線的特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有一個(gè)發(fā)生變化，此時(shí)天線工作在第二共振頻率下； 利用所述RFID閱讀器比較來自天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異來檢測(cè)煙濃度的改變。
全文摘要
本發(fā)明提供一種帶感煙裝置的RFID標(biāo)簽、RFID系統(tǒng)及煙濃度檢測(cè)方法，感煙裝置與RFID標(biāo)簽的天線形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，在感煙裝置與RFID標(biāo)簽的芯片連接的線路上有一個(gè)控制通斷的邏輯電路和一個(gè)電壓-電阻轉(zhuǎn)換裝置當(dāng)邏輯電路斷開時(shí)，感煙裝置不與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的第一共振頻率和信號(hào)強(qiáng)度保持不變；當(dāng)邏輯電路接通時(shí)，感煙裝置與天線并聯(lián)，此時(shí)被放置在一定的煙濃度下，天線的特征頻率和信號(hào)強(qiáng)度至少會(huì)有一個(gè)發(fā)生變化，此時(shí)天線工作在第二共振頻率下；RFID標(biāo)簽接收RFID閱讀器發(fā)送的指令以控制邏輯電路的通斷，從而實(shí)現(xiàn)通過比較來自天線的不同頻率的信號(hào)強(qiáng)度之間的差異來檢測(cè)煙濃度的改變。其可以較低成本來檢測(cè)煙濃度變化。
文檔編號(hào)G06K19/077GK102819762SQ201210183478
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者王玉泉, 霍靈瑜, 劉丙午 申請(qǐng)人:北京物資學(xué)院