本發(fā)明涉及射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)，特別是涉及一種可實現(xiàn)遠(yuǎn)近距離交互的超高頻RFID標(biāo)簽芯片及其方法。

背景技術(shù)：

射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術(shù)是一種自動識別技術(shù)，利用射頻信號通過空間耦合來實現(xiàn)無接觸的信息傳遞，并通過所傳遞的信息來達(dá)到識別的目的，電子數(shù)據(jù)載體工作時所需要的能量可以通過閱讀器非接觸式地獲取，通過閱讀器和標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)交換來實現(xiàn)信息讀取和寫入，在完成識別的過程中無需人工干預(yù)，不易損壞、可支持快速閱讀、移動識別、多目標(biāo)識別、定位及感應(yīng)等長期跟蹤功能。按照工作頻率的不同，RFID通常分為低頻(125kHz/134.2kHz)、高頻(13.56MHz)、超高頻(433MHz/860MHz～960MHz)和微波(2.45GHz/5.8GHz)等幾個類型。在上述分類中，無源超高頻RFID(指860MHz～960MHz頻段，文中如無特別說明所指超高頻RFID均為該頻段)由于其具有無源低成本、小尺寸、高安全性、高通信速率(40kHz～640kHz)、較遠(yuǎn)的通信距離(>5m)以及較強(qiáng)的防沖突能力的特點，而備受青睞，在服裝、煙酒、食品、貴重物品防偽、航空行李，倉儲管理、車輛識別等諸多領(lǐng)域中有巨大的應(yīng)用前景，并成為了RFID領(lǐng)域的研究熱點。

隨著超高頻RFID應(yīng)用的深入，在一些特殊的應(yīng)用場景需要超高頻RFID能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離讀寫和近距離的讀寫兩種方式的交互，然而目前的超高頻RFID標(biāo)簽芯片一般都用于遠(yuǎn)距離讀寫，無法實現(xiàn)遠(yuǎn)距離讀寫和近距離讀寫兩種方式交互，對此，本發(fā)明提出一種可實現(xiàn)遠(yuǎn)近距離交互的超高頻RFID標(biāo)簽芯片及其方法，以解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之目的在于提供一種可實現(xiàn)遠(yuǎn)近距離交互的超高頻RFID標(biāo)簽芯片及其方法，其可以使超高頻標(biāo)簽芯片實現(xiàn)遠(yuǎn)近距離讀寫之間切換，使超高頻RFID標(biāo)簽芯片滿足遠(yuǎn)距離讀寫和近距離讀寫兩種方式。

為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種可實現(xiàn)遠(yuǎn)近距離交互的超高頻RFID標(biāo)簽芯片，包括：

射頻模擬前端，用于接收射頻信號獲取能量，同時解調(diào)得到傳輸信息傳輸至基帶，并將基帶返回的信息經(jīng)調(diào)制后反射回讀寫器；

距離選擇電路，用于將從射頻模擬前端接收到的與接收射頻信號幅度相關(guān)的輸入信號與參考電壓進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果與距離控制信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算后輸出控制信號至基帶，以決定標(biāo)簽芯片是否返回數(shù)據(jù)給讀寫器；

基帶，用于處理超高頻RFID協(xié)議，以在該距離選擇電路的輸出控制下返回數(shù)據(jù)至射頻模擬前端。

進(jìn)一步地，該距離選擇電路包括一比較器與一二輸入或門，該比較器將與接收射頻信號幅度相關(guān)的輸入信號與參考電壓進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果與該距離控制信號輸入該二輸入或門進(jìn)行邏輯或運(yùn)算，以決定該標(biāo)簽芯片是否返回數(shù)據(jù)給讀寫器。

進(jìn)一步地，該基帶還包括處理專有命令解析電路，以接收讀寫器的專有命令并輸出與該專有命令相關(guān)的該距離控制信號至該二輸入或門。

進(jìn)一步地，該超高頻RFID標(biāo)簽芯片還包括存儲器，該存儲器用于存儲配置信息和用戶數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，該超高頻RFID標(biāo)簽芯片通過設(shè)定該與接收射頻信號幅度相關(guān)的輸入信號或者該參考電壓的值來控制該超高頻RFID標(biāo)簽芯片與讀寫器的通信距離。

進(jìn)一步地，當(dāng)該超高頻RFID標(biāo)簽芯片上電后，讀寫器發(fā)送專有命令，該超高頻RFID標(biāo)簽芯片進(jìn)行命令解析，該距離控制信號ctrl信號由”1”轉(zhuǎn)變?yōu)椤?”，該基帶是否返回數(shù)據(jù)給模擬前端由輸入的輸入信號與該參考電壓的比較結(jié)果而定，只有當(dāng)輸入信號>參考電壓時該超高頻RFID標(biāo)簽芯片才能繼續(xù)返回數(shù)據(jù)給讀寫器。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種可實現(xiàn)遠(yuǎn)近距離交互的超高頻RFID標(biāo)簽芯片的實現(xiàn)方法，包括如下步驟：

步驟一，射頻模擬前端接收射頻信號，輸出與接收射頻信號幅度相關(guān)的輸入信號連接至距離選擇電路，并將解調(diào)得到的傳輸信息傳輸至基帶；

步驟二，距離選擇電路將射頻模擬前端輸出的與接收射頻信號幅度相關(guān)的輸入信號與參考電壓進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果與距離控制信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并輸出控制信號控制基帶，以決定標(biāo)簽芯片是否返回數(shù)據(jù)給讀寫器；

步驟三，該基帶在該距離選擇電路輸出的控制信號的控制下返回信息至該射頻模擬前端。

進(jìn)一步地，該距離選擇電路包括一比較器和一二輸入或門，利用該比較器將與接收射頻信號幅度相關(guān)的輸入信號與參考電壓進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果與該距離控制信號輸入該二輸入或門進(jìn)行邏輯或運(yùn)算，其輸出結(jié)果決定標(biāo)簽芯片是否返回數(shù)據(jù)給讀寫器。

進(jìn)一步地，該基帶包括處理專有命令解析電路，以接收讀寫器的專有命令并輸出與該專有命令相關(guān)的該距離控制信號至該二輸入或門。

進(jìn)一步地，該射頻模擬前端還將配置信息和用戶數(shù)據(jù)存儲于存儲器中。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種可實現(xiàn)遠(yuǎn)近距離交互的超高頻RFID標(biāo)簽芯片及其方法通過利用距離選擇電路將射頻模擬前端輸出的與接收射頻信號幅度相關(guān)的輸入信號與參考電壓進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果與距離控制信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算后輸出控制信號控制基帶，以決定基帶是否返回數(shù)據(jù)給讀寫器，使超高頻標(biāo)簽芯片實現(xiàn)了遠(yuǎn)近距離讀寫之間切換、滿足遠(yuǎn)距離讀寫和近距離讀寫兩種方式的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種可實現(xiàn)遠(yuǎn)近距離交互的超高頻RFID標(biāo)簽芯片的架構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種可實現(xiàn)遠(yuǎn)近距離交互的超高頻RFID標(biāo)簽芯片的實現(xiàn)方法的步驟流程圖。

具體實施方式

以下通過特定的具體實例并結(jié)合附圖說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。

圖1為本發(fā)明一種可實現(xiàn)遠(yuǎn)近距離交互的超高頻RFID標(biāo)簽芯片的架構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明一種可實現(xiàn)遠(yuǎn)近距離交互的超高頻RFID標(biāo)簽芯片包括模擬射頻前端10、存儲器20、基帶30和距離選擇電路40。

其中，射頻模擬前端10為常規(guī)電路，用于接收射頻信號獲取能量，同時解調(diào)得到傳輸信息傳輸至基帶30，并將基帶30返回的信息經(jīng)調(diào)制后反射回讀寫器；存儲器20為常規(guī)電路，用于存儲配置信息和用戶數(shù)據(jù)，基帶30為協(xié)議處理數(shù)字電路，主要用于處理超高頻RFID協(xié)議，同時還包含處理專有命令解析電路；距離選擇電路40包括一比較器和一二輸入或門，用于將與接收射頻信號幅度相關(guān)的輸入信號Vin與參考電壓Vref進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果與距離控制信號ctrl進(jìn)行邏輯或運(yùn)算，以決定標(biāo)簽芯片是否返回數(shù)據(jù)給讀寫器。

射頻模擬前端10將整流獲得的電壓供給各部分電路(未示出)，同時通過接口數(shù)據(jù)線以及控制線與基帶30相連，射頻模擬前端10輸出與整流輸出電壓相關(guān)的電壓信號Vin連接至距離選擇電路40的比較器的同相輸入端，射頻模擬前端10產(chǎn)生的參考電壓Vref連接至距離選擇電路40的比較器的反相輸入端，距離選擇電路40的比較器的輸出端連接至或門的一輸入端，基帶30輸出一與專有命令相關(guān)的控制信號連接至或門另一輸入端，或門輸出端連接至基帶30。

以下將配合圖1說明本發(fā)明超高頻RFID標(biāo)簽芯片實現(xiàn)遠(yuǎn)近距離切換的原理：其中Vin為與整流器輸出電壓相關(guān)的電壓信號，Vref為一可設(shè)定的參考電壓，當(dāng)超高頻RFID標(biāo)簽芯片上電后，讀寫器發(fā)送專有命令，該超高頻RFID標(biāo)簽芯片進(jìn)行命令解析，距離控制信號ctrl信號由”1”轉(zhuǎn)變?yōu)椤?”，此時基帶是否返回數(shù)據(jù)給讀寫器由輸入的電壓信號Vin與參考電壓Vref比較的結(jié)果而定，只有當(dāng)Vin>Vref時標(biāo)簽芯片才能返回數(shù)據(jù)給讀寫器，通過上述過程即可完成對標(biāo)簽接收距離的切換，可通過設(shè)定Vref或者Vin的值來控制標(biāo)簽與讀寫器的通信距離。上述所有過程皆在標(biāo)簽芯片有效供電內(nèi)完成，標(biāo)簽芯片斷電后自動恢復(fù)到初始狀態(tài)。

圖2為本發(fā)明一種可實現(xiàn)遠(yuǎn)近距離交互的超高頻RFID標(biāo)簽芯片的實現(xiàn)方法的步驟流程圖。如圖2所示，本發(fā)明一種可實現(xiàn)遠(yuǎn)近距離交互的超高頻RFID標(biāo)簽芯片的實現(xiàn)方法，包括如下步驟：

步驟201，射頻模擬前端接收射頻信號，輸出與整流輸出電壓相關(guān)的電壓信號Vin連接至距離選擇電路，并將解調(diào)得到的傳輸信息傳輸至基帶。較佳地，射頻模擬前端還將配置信息和用戶數(shù)據(jù)存儲于存儲器中。

步驟202，距離選擇電路將射頻模擬前端輸出的與接收射頻信號幅度相關(guān)的輸入信號Vin與參考電壓Vref進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果與距離控制信號ctrl進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并輸出控制信號控制基帶，以決定標(biāo)簽芯片是否返回數(shù)據(jù)給讀寫器。在本發(fā)明較佳實施例中，距離選擇電路包括一比較器和一二輸入或門，其中比較器將與接收射頻信號幅度相關(guān)的輸入信號Vin與參考電壓Vref進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果與距離控制信號ctrl輸入二輸入或門進(jìn)行邏輯或運(yùn)算，其輸出結(jié)果決定標(biāo)簽芯片是否返回數(shù)據(jù)給讀寫器，該距離控制信號ctrl為基帶輸出的一與專有命令相關(guān)的控制信號。

步驟203，基帶在距離選擇電路輸出的控制信號的控制下返回信息至射頻模擬前端。

綜上所述，本發(fā)明一種可實現(xiàn)遠(yuǎn)近距離交互的超高頻RFID標(biāo)簽芯片及其方法通過利用距離選擇電路將射頻模擬前端輸出的與接收射頻信號幅度相關(guān)的輸入信號與參考電壓進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果與距離控制信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算后輸出控制信號控制基帶，以決定標(biāo)簽芯片是否返回數(shù)據(jù)給讀寫器，使超高頻標(biāo)簽芯片實現(xiàn)了遠(yuǎn)近距離讀寫之間切換、滿足遠(yuǎn)距離讀寫和近距離讀寫兩種方式的目的。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。