[發明專利]基于極點識別的無芯RFID電子標簽

無效

• 申請號: 201210419103.2
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN103218647A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 徐利;鄒傳云;何毅
• 申請（專利權）人: 徐利;鄒傳云;何毅
• 主分類號: G06K19/067
• 分類號: G06K19/067
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于極點識別的無芯RFID電子標簽的設計，主要應用在當前常見的射頻識別系統中以取代傳統的有芯片RFID電子標簽。無芯RFID標簽是不需要硅芯片存儲數據的RFID技術，標簽數據嵌入在結構的自然諧振中，不需要傳輸線、集總元件、換能元件來調制散射信號，結構簡單，單片價格，低能量耗損小。

背景技術

射頻識別（RFID:?Radio?Frequency?Identification?)?是一種自動識別方法，它使用標簽和無線電波來存儲和檢索遠程數據。隨著社會化程度的日益提高，科學方法不斷進步，人們對工作效率和自動化程度的要求也越來越高。RFID技術與互聯網、通訊、和計算機技術相互結合構成物聯網，可以實現全球范圍內的智能化識別、定位、追蹤、監控和管理。隨著相關技術的不斷完善、發展和成熟,RFID?產業將成為一個新興的高技術產業群，成為國民經濟增長的新亮點。

?RFID標簽通常可分為兩大類：有源標簽（需要內部電源）和無源標簽（不需要內部電源）。在無源RFID標簽中，由閱讀器發射電波而感生的標簽天線電流為標簽專用集成電路（ASIC:?Application?Specific?Integrated?Circuit）提供能量，該集成電路將標簽返回給閱讀器的信息通過反向散射調制發送給閱讀器。在13.56MHz.（高頻）或超高頻ISM頻段（602-928MHz頻帶），無源電子標簽的讀出距離從10厘米到數米，但需要的發射功率較大。今天市場上的RFID標簽幾乎是有芯片的，它相對條形碼標簽的市場占有率比率還很低。

隨著廣泛運用，RFID技術日益強大。然而，只有當包括安裝費在內的標簽價格下降到1美分以下，才有可能在諸如包裝消費品、郵遞物品、藥品和書籍等最大的RFID應用領域內全面實施。每年這些大的應用領域潛在的銷售量就高達十萬億，但是由于硅芯片價格昂貴，所以尚不能形成此類標簽的市場份額基礎。即使是不考慮硅芯片的花費，安裝費用就相當于目前所使用的條形碼費用的95%，這就意味著大多數大容量的RFID標簽必須直接安裝到產品和包裝上才能保證安裝費用低于1美分。無芯RFID技術在這種需求下浮出水面。?無芯RFID標簽是不需要硅芯片存儲數據的RFID技術，最具有前景的無芯標簽的主要潛在優勢在于其最終能以0.1美分的花費直接印在產品和包裝上，以更靈活可靠的特性取代每年十萬億使用量的條形碼。

發明內容

為了克服傳統有芯電子標簽功耗需求大、單片價格高、封裝制作困難、芯片與收發天線的組合要求高、環境適應性差等不足，本發明提供了一種基于極點識別的無芯RFID電子標簽。該新型電子標簽基于導體結構自然諧振，除了散射體結構外標簽不使用任何的中間或額外組件。通過對標簽結構的瞬態響應進行極點提取，并由標簽極點分布規律可實現標簽數據編、解碼及識別。由于這種電子標簽結構簡單，封裝制作容易，使用方便，同時減少了因芯片與收發天線的組合帶來的技術問題，因此單片價格能得到大幅下降。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：采用無芯RFID標簽取代傳統的有芯電子標簽。無芯RFID電子標簽是由若干不同物理尺寸的基本諧振單元組合而成，每個基本諧振單元由短路偶極子距中心兩側一定距離處折疊而成（如圖1）——故名折疊偶極子基本諧振單元（以下簡稱：基本諧振單元），其在特定的頻段能產生獨特的諧振特性（如圖2）。通過將各個諧振單元的長度、寬度及折疊處距中心的距離作不同的組合即可獲得不同數據編碼的標簽結構（如圖3）。檢測時利用超寬帶（UWB）沖激脈沖電磁波作為激勵信號，采用基于標簽散射信號的極點展開法（SEM:?Singularity?Expansion?Method）獲取與標簽結構參數相對應的極點參數。這些與自然諧振相關的復頻率（極點）分布載有標簽的身份數據，通過特定的編解碼方式很容易實現對該類無芯RIFD電子標簽的識別。

本發明涉及的無芯RFID電子標簽內部不含硅芯片，編碼數據嵌入在結構的自然諧振中，不需要傳輸線、集總元件、換能元件來調制散射信號，因此標簽結構簡單，能量耗損較小，單片價格低。由于極點的特殊性，利用極點分布而非頻域數據進行標簽識別，不僅方便對離散參數而非連續波形進行數據處理，同時保證了編碼對激勵源和觀察位置的不敏感性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1折疊偶極子基本諧振單元。

圖2?對應于圖1的頻域特性。

圖?3本發明涉及的基于極點識別的無芯RFID標簽（俯視圖）。