[發明專利]RFID電子標簽及標簽上電通信方法

有效

• 申請號: 202110400791.7
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN112949809B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 顧偉;翁雨涵;磨善鵬;張平;彭艷芳
• 申請（專利權）人: 貴州振華天通設備有限公司
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 李傳亮

本申請涉及射頻識別領域，尤其是涉及一種RFID電子標簽及標簽上電通信方法，RFID電子標簽包括RFID芯片、天線和儲能裝置，天線和RFID芯片連接，天線接收到達到預設功率的射頻信號時，天線輸出第一電信號以給RFID芯片上電；儲能裝置和RFID芯片連接以給RFID芯片上電；當RFID芯片通過儲能裝置上電時，RFID芯片按照第一預設指令周期性地休眠、喚醒以將標簽信息調制成射頻信號后通過天線發射、再休眠；當RFID芯片接收到第一電信號時，RFID芯片將儲能裝置斷開；RFID芯片感應到第一電信號消失時，RFID芯片與儲能裝置重新連接。本申請具有提高RFID芯片與讀卡器之間的通信距離，同時保證RFID芯片體積小、功耗低、低成本的特點，以增大RFID芯片的適用性的效果。

技術領域

本申請涉及射頻識別領域，尤其是涉及一種RFID電子標簽及標簽上電通信方法。

背景技術

（射頻識別技術，Radio Frequency Identification），是自動識別技術的一種，通過無線射頻方式進行接觸或非接觸數據通信，利用無線射頻方式對電子標簽或射頻卡進行讀寫，從而達到識別目標和數據交換的目的。RFID被認為是21世紀最有前途的信息技術之一，被公認為在未來幾十年內改變人類生活方式的技術。按照供能方式的不一樣，RFID標簽可以分為無源和有源兩大類。有源RFID標簽需要電池供電，而無源標簽通過耦合閱讀器發送的無線射頻信號來獲取能量，并同時發送數據。有源標簽由于有更充足的能量供應，因此它具有更遠的通信距離。RFID通信的載波頻率可以分為低頻（Low Frequency，125KHz/134KHz）、高頻（High Frequency，13.56MHz）、超高頻（Ultra High Frequency，433MHz/860-960MHz）和微波（Microwave，2.45GHz/5.8GHz），無源RFID標簽主要為低頻、高頻、超高頻體制，而有源RFID標簽主要采用微波體制。一套完整的RFID系統，是由閱讀器與電子標簽及應用軟件系統三個部分所組成，其工作原理是閱讀器（Reader）發射一特定頻率的無線電波能量，用以驅動電子標簽（Tag）電路將其內部的數據送出，此時Reader便依序接收解讀數據，送給應用程序做相應的處理。

無源RFID具有體積小、成本低的優勢，一般用于近距離的接觸式識別，其典型應用包括：物品RFID標簽、公交卡、二代身份證、食堂餐卡、ETC等。但其有效識別距離通常較短，采用13.56MHz高頻及以下頻率的RFID（服裝鞋類等商品RFID標簽、門禁卡、公交卡、二代身份證、食堂餐卡等）需要有人為地掃碼或刷卡的操作，容易發生無意或人為的漏讀，且難以實現對識別目標的實時統計、定位、軌跡記錄等功能。工作在超高頻段的RFID（ETC卡、高值物品卡）的識別距離可以達到15米，但其需要讀寫器的高發射功率、高增益天線支持，導致大的功耗及體積，無源RFID標簽的能量來自讀寫器發射的射頻能量，但是讀寫器發射的信號強度在實際應用中是受到限制的，在一些歐洲國家的規定中，超高頻RFID讀寫器有效發射功率（Effective Radiated Power，ERP）不得超過500mW（27dBm），美國規定的ERP 最大則為4W（36dBm）。因此，標簽天線感應的射頻能量也是非常有限的，諸如集成其他傳感器、加強安全性等新的功能必然會加重無源RFID標簽芯片系統的功耗需求，縮短通信距離，影響實際應用；

而有源RFID通過外接電源供電，主動向射頻識別閱讀器發送信號。其多為SOC芯片，成本較高且體積相對較大。但也因此擁有了較長的傳輸距離與較高的傳輸速度。一個典型的有源RFID標簽能在百米之外與射頻識別閱讀器建立聯系，且具有可以同時識別多個標簽的功能。有源RFID的遠距性、高效性，使得它在一些需要高性能、大范圍的射頻識別應用場合里必不可少。但其體積較大、成本高，限制了其應用的領域，例如有源RFID已有應用于ETC、集裝箱定位、人員定位等領域，但難以應用到物品定位的物流領域。

發明內容

為了提高RFID芯片與讀卡器之間的通信距離，同時保證RFID芯片體積小、功耗低、低成本的特點，以增大RFID芯片的適用性，本申請提供一種RFID電子標簽及標簽上電通信方法。