[實用新型]一種主動RFID電子標簽

有效

• 申請號: 201720446460.6
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN206877354U
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 瞿廣飛;于勇濤;車璐璐;李軍燕;解若松;林奕龍;蔡珊珊
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G06K19/07
• 分類號: G06K19/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型公開了一種主動RFID電子標簽，屬于物聯網領域中的射頻識別技術及運用。

背景技術

射頻識別 (Radio Frequency Identification， 簡稱 RFID) 技術可以通過天線進行信息傳輸，實現物物之間的信息交換。標記對象信息存儲于電子標簽的芯片中，被動式RFID電子標簽在接近閱讀器時標簽內的線圈會將閱讀器輻射的電磁能轉換為能夠驅動標簽運行的電能，從而產生應答反應，將RFID電子標簽中的信息傳遞給閱讀器，即使用閱讀器就可以從無源的被動式RFID電子標簽中讀取標記對象的相關信息。與傳統的條形碼識別技術相比，RFID 技術無需光學聚焦，只需達到可工作距離范圍即可進行信息傳遞辨識物體基本信息，工作方式簡便高效。

目前 RFID 主要應用于物流倉儲、醫療應用、手機支付、檔案管理、智能交通和防偽等領域。尤其在物流倉儲方面，基本的信息記錄已經不能滿足現在需求，比如儲運過程中環境條件的改變，如溫度、壓力、期限等條件超過某個范圍，導致物品自身成分、質量、結構損壞等問題，被動式RFID電子標簽就無法進行監測和記錄。

主動RFID系統以其信息量大、可記錄環境變化、傳輸距離遠等優勢，滿足了這些新的萬物互聯的功能需求，利用主動射頻識別技術和記錄傳送標記對象的環境及自身變化可以實現遠距離多數據的傳輸，但受其自身的電池容量與成本嚴重制約，使其工作時間有限且電池耗盡后無法巡回；且傳統的主動RFID電子標簽只能存儲和發送標簽內的信息，不會記錄周圍或自身狀況的變化，且不能實現標簽定位和移動路徑追蹤的功能。

由已有的技術發展可見，實際應用環境對主動RFID標簽有很大的市場需求，在我國公開的專利中對主動RFID標簽技術已有相關研究，但對于在主動RFID標簽上用可再生能源轉換模塊替代或減少對電池依賴的技術還未見申請；對于在主動RFID標簽進行傳感器擴展和使用主動RFID電子標簽定位的技術還未見報道。

發明內容

本實用新型目的在于提供一種主動式RFID電子標簽，該主動式RFID電子標簽與讀卡器配合工作，RFID電子標簽的微處理器通過射頻前端模塊與天線模塊連接，RFID電子標簽還包括電能轉換模塊、供電模塊；電能轉換模塊通過供電模塊與RFID電子標簽的微處理器連接，射頻前端模塊與供電模塊連接。

將電能轉換模塊集成到電子標簽上，用于為RFID的微處理器和傳輸系統提供能量，同時在主動射頻識別電子標簽內減小電池容量和體積，電能儲存器僅滿足充電間隔期內的標簽功耗即可；

所述電能轉換模塊，其將光能、熱能、電磁能轉換為電能，對所述供電模塊進行充電；電能轉換模塊為光轉電模塊、熱轉電模塊、磁轉電模塊或壓電轉換器。

光轉電模塊可以使用由碲化鎘、銅銦鎵硒、非晶體硅、砷化鎵等不同材質組成，能將日光、冷光轉換成電能的光能薄膜轉換器。將熱能轉換為電能的設備，可以使用溫差發電全固態能量轉換技術，其體積小、重量輕、移動方便并且使用壽命長。磁電轉換模塊可使用勵磁頻率在1/32-1/2工頻、圓形或方形的小型轉換器，其周圍存在交變電磁場時，線圈內部就會隨變化的磁場產生電流，電流的大小由磁場強弱、線圈匝數決定，此時產生的電流可用于RFID電子標簽內部供電。將壓力轉換為電能的能量轉換器，將不斷重復的壓力轉換為可使用的電能，其原理為壓電體在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內部產生極化現象，在它的兩個相對表面上出現正負相反的電荷，從而形成電流，其技術成熟有多種規格的市售商品。利用這些能量轉換器質量小、厚度薄、可彎曲等優點可作為RFID電子標簽的表面材料，以聚氟材料封裝包裹以提高整個主動RFID電子標簽防水性和密閉性。

所述供電模塊提供或存儲電能，其為法拉電容或鋰電池。

法拉電容是介于傳統電容和充電電池間的新型儲能裝置，其容量可達幾百至上千法，又稱超級電容，其具有較大的容量、較高的能量密度、較寬的工作溫度范圍和極長的使用壽命，可快速充電放電，且阻抗很低。

在傳統主動RFID電子標簽內加入傳感器，使其能主動探測和記錄標定對象周圍環境和自身狀況的變化，同時為了達到使主動RFID電子標簽長期記錄和循環使用的目的。

本實用新型主動式RFID電子標簽還可以包括傳感器、存儲器；傳感器、存儲器分別與供電模塊連接，傳感器通過存儲器與RFID電子標簽的微處理器連接。