相干光編碼識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種激光標(biāo)簽技術(shù)，尤其涉及利用相干光源(如:激光光源)以及太陽能電池實(shí)現(xiàn)非接觸自動(dòng)識(shí)別。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，非接觸自動(dòng)識(shí)別技術(shù)主要是指射頻識(shí)別(RFIDRad1 FrequencyIdentificat1n)技術(shù)，它是一種簡單的無線系統(tǒng)，通常由閱讀器和標(biāo)簽兩個(gè)基本器件組成。其基本工作原理是:標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器磁場范圍內(nèi)，接收閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流獲得能量發(fā)送標(biāo)簽內(nèi)的信息(無源標(biāo)簽)，或者憑借外部供電主動(dòng)發(fā)送標(biāo)簽內(nèi)的信息(有源標(biāo)簽)，實(shí)現(xiàn)非接觸式的信息自動(dòng)識(shí)別。
[0003]1973年頒發(fā)的美國專利US3713148 “帶記憶的被動(dòng)無線電收發(fā)器”是射頻識(shí)別專利的鼻祖。此后，隨著RFID技術(shù)的日益普及以及其研發(fā)的日益發(fā)展，RFID的專利申請(qǐng)量在逐年猛增，同時(shí)該技術(shù)也在社會(huì)各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。文獻(xiàn)“Maximisingthe Efficiency of Logistics Operat1ns with Rad1 Frequency Identificat1nTechnology”中提出了一種模擬物流運(yùn)作中供應(yīng)鏈的多代理系統(tǒng)，通過將其與RFID技術(shù)結(jié)合，可以有效的提高物流運(yùn)作的效率；文獻(xiàn)“MedicalApplicat1n Basedon Rad1Frequency Identificat1n (RFID) ”提出了一種用在醫(yī)院信息系統(tǒng)中的基于RFID的閉環(huán)應(yīng)用程序，該閉環(huán)過程從采集病人信息開始，通過信息的確認(rèn)，到執(zhí)行醫(yī)生的指令結(jié)束，最后的信息會(huì)重新寫入醫(yī)院信息系統(tǒng)。整個(gè)過程可以有效的保證信息的準(zhǔn)確性，從而最大程度的避免了醫(yī)療事故的發(fā)生。
[0004]以上提及的非接觸自動(dòng)識(shí)別技術(shù)都是基于射頻波段的信息傳遞，因此其信息帶寬、傳輸距離、能量獲取、方向性、抗干擾性以及功耗等方面都受射頻波段信號(hào)特性的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種非接觸自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。本發(fā)明利用光學(xué)波段信號(hào)作為非接觸自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的信息載體，具有傳遞信息量大、傳遞信息方向性好、傳遞能量集中等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種相干光編碼識(shí)別系統(tǒng)，包括發(fā)射端、擴(kuò)束準(zhǔn)直裝置和接收端，其中，
[0007]發(fā)射端，包括太陽能電池陣列(I)、驅(qū)動(dòng)及編碼調(diào)制電路和激光器，第一太陽能電池陣列將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，并為發(fā)射端供電，通過驅(qū)動(dòng)及編碼調(diào)制電路中的可編程芯片將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息承載到激光器上，并利用相干光調(diào)制技術(shù)對(duì)激光器輸出的激光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，激光器輸出的激光信號(hào)中包含有需要傳輸?shù)男畔ⅲ?br>[0008]擴(kuò)束準(zhǔn)直裝置，用于將激光器輸出的光斑擴(kuò)大，使其能均勻覆蓋到接收端的太陽能電池陣列⑵上；
[0009]接收端，包括太陽能電池陣列2和信號(hào)解調(diào)模塊，太陽能電池陣列2對(duì)激光信號(hào)承載的能量進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)，并將光電轉(zhuǎn)換后得到的電信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)解調(diào)模塊中，由信號(hào)解調(diào)模塊完成對(duì)激光承載的數(shù)據(jù)信息的信號(hào)解調(diào)。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
[0011]首先，利用光學(xué)波段的信號(hào)作為非接觸信息自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的信號(hào)載體，選擇合適波長的激光器調(diào)制信號(hào)輸出。由于激光器輸出的相干光具有頻譜線寬窄、能量集中、方向性好、調(diào)制速率高等優(yōu)點(diǎn)，因此，相對(duì)于傳統(tǒng)的射頻波段非接觸自動(dòng)識(shí)別技術(shù)而言，激光編碼(發(fā)射端、標(biāo)簽)具有傳遞信息量大、傳遞指向性好、傳輸距離長、傳輸過程中信息安全等特點(diǎn)。其次，激光輸出波長與接收端太陽能電池陣列的光譜響應(yīng)相匹配，在信息傳輸過程中同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)能量的無線傳輸，因此，接收端(讀寫器)可以實(shí)現(xiàn)無源工作，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)。
【附圖說明】
[0012]附圖1:相干光編碼識(shí)別系統(tǒng)整體框圖
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0014]如圖1所示，系統(tǒng)由發(fā)射端(標(biāo)簽)、擴(kuò)束準(zhǔn)直裝置、接收端(讀寫器)三部分組成。發(fā)射端包括太陽能電池陣列1，驅(qū)動(dòng)、編碼調(diào)制電路，以及激光器，接收端包括太陽能電池陣列2和信號(hào)解調(diào)模塊。
[0015]一般情況下，將發(fā)射端置于室外太陽光照射下，給太陽能電池陣列I充電，獲得能量的太陽能電池陣列I將會(huì)為驅(qū)動(dòng)、編碼調(diào)制電路供電。根據(jù)太陽能電池陣列2的光譜響應(yīng)，選擇具有與之對(duì)應(yīng)的合適輸出波長的激光器。通過驅(qū)動(dòng)、編碼調(diào)制電路中的可編程芯片將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息承載到激光器上，并利用相干光調(diào)制技術(shù)對(duì)激光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。此時(shí)激光器輸出的激光信號(hào)中包含有需要傳輸?shù)男畔ⅰＨ缓蟾鶕?jù)激光器到接收端(讀寫器)之間的距離，通過擴(kuò)束準(zhǔn)直裝置將激光器輸出的光斑擴(kuò)大，使其能均勻覆蓋到接收端的太陽能電池陣列2上；太陽能電池陣列2除了對(duì)激光承載的能量進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)外，還將光電轉(zhuǎn)換后得到的電信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)解調(diào)模塊中，完成對(duì)激光承載的數(shù)據(jù)信息的信號(hào)解調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)以光學(xué)波段信號(hào)為載體的非接觸自動(dòng)識(shí)別。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種相干光編碼識(shí)別系統(tǒng)，包括發(fā)射端、擴(kuò)束準(zhǔn)直裝置和接收端，其中， 發(fā)射端，包括太陽能電池陣列(I)、驅(qū)動(dòng)及編碼調(diào)制電路和激光器，太陽能電池陣列(I)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，并為發(fā)射端供電，通過驅(qū)動(dòng)及編碼調(diào)制電路中的可編程芯片將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息承載到激光器上，并利用相干光調(diào)制技術(shù)對(duì)激光器輸出的激光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，激光器輸出的激光信號(hào)中包含有需要傳輸?shù)男畔ⅰ? 擴(kuò)束準(zhǔn)直裝置，用于將激光器輸出的光斑擴(kuò)大，使其能均勻覆蓋到接收端的太陽能電池陣列⑵上； 接收端，包括太陽能電池陣列⑵和信號(hào)解調(diào)模塊，太陽能電池陣列⑵對(duì)激光信號(hào)承載的能量進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)，并將光電轉(zhuǎn)換后得到的電信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)解調(diào)模塊中，由信號(hào)解調(diào)模塊完成對(duì)激光承載的數(shù)據(jù)信息的信號(hào)解調(diào)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種相干光編碼識(shí)別系統(tǒng)，包括發(fā)射端、擴(kuò)束準(zhǔn)直裝置和接收端，其中，發(fā)射端，包括太陽能電池陣列、驅(qū)動(dòng)及編碼調(diào)制電路和激光器，太陽能電池陣列將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，并為發(fā)射端供電，通過驅(qū)動(dòng)及編碼調(diào)制電路中的可編程芯片將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息承載到激光器上，并利用相干光調(diào)制技術(shù)對(duì)激光器輸出的激光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制；擴(kuò)束準(zhǔn)直裝置，用于將激光器輸出的光斑擴(kuò)大，使其能均勻覆蓋到接收端的太陽能電池陣列上；接收端包括太陽能電池陣列和信號(hào)解調(diào)模塊。本發(fā)明利用光學(xué)波段信號(hào)作為非接觸自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的信息載體，具有傳遞信息量大、傳遞信息方向性好、傳遞能量集中等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G06K17-00
【公開號(hào)】CN104866878
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510264081
【發(fā)明人】呂辰剛, 李本萍, 劉影, 郭璽, 任暢
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月21日