[發明專利]利用射頻識別智能標簽從外部數字傳感器獲取數據的方法和執行所述方法的標簽集成電路

有效

• 申請號: 201280038286.1
• 申請日: 2012-08-01
• 公開（公告）號: CN103797497B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 科斯塔·考瓦斯克;溫科·昆茨;安東·普萊特塞克
• 申請（專利權）人: AMS模擬半導體研發公司
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077;G06K19/07
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 王萍,陳煒

本發明涉及一種利用RFID（射頻識別）智能標簽從外部數字傳感器獲取數據的方法以及執行所述方法的RFID智能標簽的集成電路。本發明的目的在于提出用于從外部數字傳感器獲取數據的所述標簽集成電路，由硬接線專用處理單元制成的該集成電路將僅能夠執行非常有限的微指令集，但是可針對各種功能進行設定并且可針對各種傳感器進行調整，與迄今已知的標簽集成電路相比，具有低能耗、更小的尺寸并且將更快地操作。

RFID智能標簽通常是自足的。它不需要用于其操作的任何附加的外部元件。在價格方面，這是有利的，然而，在擴展和升級標簽基礎結構的可能性方面是不足的。通常，沒有外部元件或新功能可以被添加到RFID智能標簽的集成電路。

然而，通過接口，許多不同類型的傳感器可以同時被附接到RFID智能標簽。然后，RFID智能標簽激發外部傳感器，獲取并處理由所述傳感器獲得的例如關于溫度、濕度、壓力、照度和其他物理量的數據。

具有傳感器的RFID智能標簽被用作數據記錄器或無線傳感器。

用作數據記錄器的RFID智能標簽具有自己的能量源。傳感器自動測量數據并且將其存儲到永久性存儲器中，例如電可擦除可編程只讀存儲器（EEPROM）。

RFID無線傳感器沒有自己的能量源，因為它不需要自動執行數據測量和記錄。

已知設置有用于從外部模擬傳感器獲取數據的接口的RFID智能標簽（PCT/SI2010/000056）。有利的是，模擬傳感器具有例如電阻、電容、電壓或電流的模擬電參數作為輸出量，因為這使其適用于諸如溫度、濕度、加速度、光通量等的各種物理量的測量。包括在標簽芯片中的每個模擬傳感器和參考源具有一定公差；因此，每個這樣的系統必須在準確確定的情況下被校準，這促成標簽芯片的更高價格。

在生產并同時被校準期間，數字傳感器配備模數轉換器。標簽芯片中的參考源對測量精度沒有影響。因此，RFID測量系統的精度由應用的數字傳感器的精度確定，而不再需要所述系統的校準。

已知設置有用于附接外部模擬傳感器的接口以及用于附接外部數字傳感器的I²C（內部整合電路）類型的數字通信接口的RFID智能標簽（PCT/IT2007/000833）。標簽電路包括連接到唯一程序存儲器的微處理器。所述存儲器包括用于操作整個集成電路的程序，并且與數據存儲器分離。在以后利用RFID詢問器的應用期間，用于與外部數字傳感器進行數字通信的程序部分不能被后繼改變。在具體應用中使用RFID標簽之前，它必須被下載。專利申請PCT/IT2007/000833既未公開數字通信接口的操作，也未提出如何消除在用于與外部數字傳感器進行通信的方法的第四步驟中的問題。所述通信方法的步驟是：1）發送所選擇的傳感器的地址，2）發送所述傳感器的設定，3）發送用于執行模數轉換的命令，4）等待完成所述轉換，以及5）以數字形式讀取傳感器數據。模數轉換的持續時間取決于傳感器類型、其模數轉換速率和分辨率，但是它經常超過如例如ISO15693、EPC?Gen2、ISO18000-6/c的標準確定的20毫秒的時間。RFID智能標簽必須在所述時間內響應RFID詢問器。

設置有微處理器單元的RFID智能標簽的集成電路的實施方式使得可以借助存儲在永久性存儲器中的軟件來改變標簽的功能，然而，由于標簽的高能耗、相當大的尺寸和微處理器單元相當慢的操作，實際上是有問題的。所有上述不足應該被消除，其中借助作為專用處理單元的硬接線邏輯順序電路來實施RFID智能標簽的集成電路，但是采用RFID智能標簽結合RFID詢問器的功能將在一定程度上保持可調節的方式。

本發明以如下方式解決技術問題：預期用于將外部數字傳感器附接到RFID智能標簽的集成電路的這樣的接口，在應用中，標簽功能可以通過RFID詢問器被設定為數據記錄或距離測量，并且可以針對來自不同制造商的各種類型的外部數字傳感器進行調整，其中用于附接外部數字傳感器的所述接口應該由驅動數字通信接口的硬接線專用處理單元制成，并且預期利用設置有所述集成電路的RFID智能標簽從外部數字傳感器獲取數據的方法。

通過如第一項權利要求的特征描述的利用RFID智能標簽從外部數字傳感器獲取數據的本發明的方法，以及通過如第十三項權利要求的特征描述的用于執行所述方法的標簽集成電路，解決所述技術問題。然而，從屬權利要求描述了它們的實施方式的變型。

通過本發明的集成電路實施的RFID智能標簽的突出之處在于，由于其功能，在應用中可以根據本發明的方法，通過RFID詢問器，按照能夠作為自動數據記錄器或者RFID無線傳感器進行操作的方式進行設定。