响应于环境传感器的可切换RFID天线制造技术

提供了用于响应环境传感器的可切换RFID标签的系统。在一个实施例中，该系统包括主RFID标签和辅助RFID标签，以及以主RFID标签和辅助RFID标签不同时被激活的方式与主RFID标签和辅助RFID标签相关联的开关。每个RFID标签可包括集成电路和天线。该系统还可包括将主RFID标签电连接到开关的至少两个第一电端子，以及将辅助RFID标签电连接到开关的至少两个第二电端子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】响应于环境传感器的可切换RFID天线优先权声明本申请要求享有于2016年3月1日提交的美国临时专利申请US62/301,831的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
本专利技术的一些示例性实施例通常涉及RFID技术和环境传感器，更具体地涉及具有集成环境传感器的RFID标签，更特别地涉及高效的无源RFID标签，该无源RFID标签检测环境变化而不会使RFID标签失谐，并且始终响应于RF读取器的询问。
技术介绍
许多商业产品对温度条件敏感，例如冻结温度(freezingtemperatures)、解冻温度(thawingtemperatures)、高温或低温和/或在高温下延长的时间段，并且在任何这些条件下都可能失去功效或质量。温度敏感的商业产品的示例包括特定药物、医疗产品和食品以及一些工业产品。持续需要环境传感器系统来检测这些变化。
技术实现思路
本公开提供了用于环境传感器检测环境变化的新型和创新系统。在示例性实施例中，系统包括主RFID标签和辅助RFID标签。每个RFID标签包括天线和电连接到天线的集成电路。该系统还包括开关，该开关电连接到主RFID标签的天线和辅助RFID标签的天线，并且以主RFID标签和辅助RFID标签不同时被激活的方式电连接于主RFID标签和辅助RFID标签。该系统还包括将主RFID标签电连接到开关的至少两个第一电端子，以及将辅助RFID标签电连接到开关的至少两个第二电端子。在示例性实施例中，系统包括：RFID标签，其具有天线和电耦合到天线的集成电路；电耦合到集成电路的多个传感器设备；以及位于集成电路和多个传感器设备之间的电连接。集成电路配置为感测多个传感器设备中的每一个处于导电状态还是处于非导电状态，并且基于多个传感器设备中的每一个的状态产生不同的输出。该输出适于通过天线传输到读取器。在示例性实施例中，产品包括宿主产品(hostproduct)、容纳宿主产品的容器以及上述系统。该系统可附接到容器上。所公开的系统的附加特征和优点在以下详细的说明书和附图中描述，并且将根据以下详细的说明书和附图而变得显而易见。附图说明图1为根据本公开的实施例的传感器系统的示意图。图2为图1的系统的原理图。图3为根据本公开的实施例的传感器设备的示意图。图4为根据本公开的实施例的传感器设备的示意图。图5为根据本公开的实施例的传感器设备的示意图。图6为根据本公开的实施例的传感器设备的示意图。图7为根据本公开的实施例的传感器设备的示意图。图8为根据本公开的实施例的传感器系统的示意图。图9为根据本公开的实施例的传感器系统的示意图。具体实施方式疫苗的施用提供了成本有效的健康干预，其可以拯救或改善全球数百万人的生命。疫苗的生物活性可归因于具有特定的三维构象的复杂的有机大分子，例如蛋白质。当疫苗长时间地暴露于包括冻结温度或接近冻结的温度、高温或暖温度(warmtemperatures)的极端温度时，其可能失去效力。如果低效力疫苗施用于受试者，则可能无法保护受试者免于严重或致命的疾病的影响。暖温度也会不利地影响疫苗质量。因此，通常在储存和分配给最终用户期间将疫苗冷藏或通过其他合适的方式冷却。这种冷却方式可能带来这样的风险：一批样品中的一些或所有疫苗样品可能由于容器内的冷点、冷藏控制不良或其他因素而暴露于冻结温度或接近冻结温度。类似的考虑适用于各种其他商业产品，例如其他医疗产品、一些基因工程药物中的生物药物、食品和其他商业产品，其中一些在本文其他地方描述。为了帮助减轻与不良的温度条件相关联的问题，传感器系统可与疫苗或热敏的另一宿主产品相关联，以向卫生工作者或其他最终用户提供警报：疫苗或宿主产品可能已失去效力，可能不应使用。RFID标签的使用能够允许在制造和分销链中的各个点处有效地检索关于物品的信息，并且还能够允许跟踪单个物品。一些RFID标签允许相对大量的数据与产品相关联。RFID标签可包括存储器、RF发射器、RF接收器、天线和用于控制存储器设备的各种组件的逻辑。天线可形成于柔性基板上，而模拟RF电路和数字逻辑以及存储器电路嵌入至由基板承载并耦合到天线的集成电路(“IC”)中。集成电路可存储和处理信息、调制和解调RF信号以及执行其他专用功能。RFID标签还可包括许多分立的电子元件，例如电容器、晶体管和二极管。RFID标签可为无源设备或有源设备。有源设备自供电，通常通过电池自供电。无源设备通常更便宜并且没有电池寿命问题，其没有自己的电源并从用于询问RFID标签的RF信号中获取能量。无源RFID标签通常包括模拟电路，该模拟电路检测和解码询问RF信号，并且从RF场向标签中的数字电路提供电力。数字电路通常执行由RFID标签执行的所有功能，例如从存储器检索存储的数据并调制RF信号以发送检索的数据。除了检索和发送先前存储在存储器中的数据之外，RFID标签还能够允许将新的或附加的信息存储到RFID标签的存储器中，或者能够允许RF标签操纵数据或执行一些附加功能。图1描绘了根据本公开的一个或多个方面的示例性传感器系统100的高级组件图。传感器系统100可包括主RFID标签110和辅助RFID标签120。每个RFID标签可包括集成电路111,121和天线112,122，集成电路111,121也可包括板载电容器。天线112,122可配置为向RFID读取器(未示出)发送和从RFID读取器接收RF信号。系统100还可包括开关130，开关130电连接到主RFID标签110的天线112和辅助RFID标签120的天线122。开关130可以以主RFID标签110和辅助RFID标签120不同时被激活的方式与主RFID标签110和辅助RFID120电连接。例如，开关130可以以一次激活主RFID标签110和辅助RFID标签120中的至多一个的方式与RFID标签110,120电连接。在另一示例性实施例中，开关130可以以一次激活主RFID标签110或辅助RFID标签120的方式与RFID标签电连接。在示例性实施例中，主RFID标签110或辅助RFID标签120可为无源RFID标签。在另一示例性实施例中，主RFID标签110或辅助RFID标签120可为有源RFID标签。本文中所用的术语“电连接”可表示参考元件以允许电流在它们之间流动的方式直接或间接连接。系统100可包括将主RFID标签110电连接到开关130的至少两个第一电端子140,150。系统100还可包括将辅助RFID标签120电连接到开关130的至少两个第二电端子160,170。在示例性实施例中，RFID标签可使用高频(13.56MHz)技术。然而，本领域技术人员将理解，本公开并不限于高频并且可使用任何已知频率，例如低频(100kHz或125kHz)、超高频(860-930MHz)和微波频率(2.45GHz或5.8GHz)或其他已知频率。RFID标签的共振频率可设计为略高于读取器频率，因为当RFID标签附着到物品上时，物品的固有电容可能使RFID标签的共振频率与其自由空气共振频率失谐，从而缩小其读取范围。类似地，当两个或更多个标签放置在彼此的有效区域中时，RFID标签可能遭受失谐。因此，在设计多标签应用时可考虑这些失谐因素。图2示出了传感器系统100的电气示意图。在示例性实施例中，开关130本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传感器系统，包括：主RFID标签(110)和辅助RFID标签(120)，每个RFID标签包括天线(112,122)和电连接到所述天线(112,122)的集成电路(111,121)；开关(130)，其电连接到所述主RFID标签(110)的天线(112)和所述辅助RFID标签(120)的天线(122)，并以所述主RFID标签(110)和所述辅助RFID标签(120)不同时被激活的方式与所述主RFID标签(110)和所述辅助RFID标签(120)电连接；至少两个第一电端子(140,150)，其将所述主RFID标签(110)电连接到所述开关(130)；以及至少两个第二电端子(160,170)，其将所述辅助RFID标签(120)电连接到所述开关(130)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.01 US 62/301,8311.一种传感器系统，包括：主RFID标签(110)和辅助RFID标签(120)，每个RFID标签包括天线(112,122)和电连接到所述天线(112,122)的集成电路(111,121)；开关(130)，其电连接到所述主RFID标签(110)的天线(112)和所述辅助RFID标签(120)的天线(122)，并以所述主RFID标签(110)和所述辅助RFID标签(120)不同时被激活的方式与所述主RFID标签(110)和所述辅助RFID标签(120)电连接；至少两个第一电端子(140,150)，其将所述主RFID标签(110)电连接到所述开关(130)；以及至少两个第二电端子(160,170)，其将所述辅助RFID标签(120)电连接到所述开关(130)。2.根据权利要求1所述的传感器系统，其中，所述开关(130)具有导电状态和非导电状态，当所述开关(130)处于导电状态时，所述开关完成所述主RFID标签(110)的天线(112)与所述主RFID标签(110)的集成电路(111)之间的电连接，使得所述主RFID标签(110)被激活，并且所述辅助RFID标签(120)的天线(122)与所述辅助RFID标签(120)的集成电路(121)之间的电连接被短路，使得所述辅助RFID标签(120)被停用。3.根据权利要求2所述的传感器系统，其中，当所述开关(130)处于非导电状态时，所述开关(130)断开所述主RFID标签(110)的天线(112)与所述主RFID标签(110)的集成电路(111)之间的电连接，使得所述主RFID标签(110)被停用，并且所述辅助RFID标签(120)的天线(122)与所述辅助RFID标签(120)的集成电路(121)之间的电连接短路被移除，使得所述辅助RFID标签(120)被激活。4.根据权利要求3所述的传感器系统，其中，所述开关(130)的状态变化是永久性的，从而提供温度事件的不可逆指示。5.根据权利要求1所述的传感器系统，其中，所述开关(130)包括选自由热历史传感器、高温阈值传感器、低温阈值传感器、冻结传感器、熔化传感器、时间温度传感器以及这些传感器的结合构成的组合的传感器设备。6.根据权利要求1所述的传感器系统，其中，所述主RFID标签(110)或所述辅助RFID标签(120)包括无源标签。7.根据权利要求1所述的传感器系统，进一步包括：附加辅助RFID标签(730)，其具有天线和电连接到所述天线的集成电路；附加开关(760)，其电连接到所述主RFID标签(110)的天线(112)和所述附加辅助RFID标签(730)的天线，并且以所述主RFID标签(110)和所述附加辅助RFID标签(730)不同时被激活的方式与所述主RFID标签(110)和所述附加辅助RFID标签(730)电连接；至少两个第三电端子，其将所述主RFID标签(110)电连接到所述附加开关(760)，以及至少两个第四电端子，其将所述附加辅助RFID标签(730)电连接到所述附加开关(760)。8.根据权利要求1-6中任一项所述的传感器系统，其中，所述开关(130)包括具有掺杂剂层(210)、导电聚合物(220)以及位于所述掺杂剂层(210)和所述导电聚合物(220)之间的渗透膜(230)的传感器设备(200)，其中，当所述传感器设备达到阈值温度时，所述掺杂剂层(210)扩散穿过所述渗透膜(230)进入所述导电聚合物(220)中，以增加所述导电聚合物(220)的导电率，并且其中，所述至少两个第一电端子(140,150)和所述至少两个第二电端子(160,170)电连接到所述导电聚合物(220)。9.根据权利要求8所述的传感器系统，其中，所述掺杂剂层(210)包括含有微胶囊化掺杂剂的水基丙烯酸粘接层。10.根据权利要求1-6中任一项所述的传感器系统，其中，所述开关(130)包括具有化学蚀刻剂层(310)、导电金属层(320)以及位于所述化学蚀刻剂层(310)和所述导电金属层(320)之间的渗透膜(330)的传感器设备(300)，并且其中，当所述传感器设备达到阈值温度时，所述化学蚀刻剂层(310)扩散穿过所述膜(330)进入所述导电金属层(320)，以降低所述导电金属层(320)的导电率。11.根据权利要求10所述的传感器系统，其中，所述至少两个第一电端子(140,150)和所述至少两个第二电端子(160,170)电连接到所述导电金属层。12.根据权利要求10所述的传感器系统，其中，所述化学蚀刻剂层(310)包括含有微胶囊化蚀刻剂的水基丙烯酸粘接层。13.根据权利要求1-6中任一项所述的传感器系统，其中，所述开关(130)包括具有带有导电液体的第一腔室(410)、第二腔室(430)以及位于所述第一腔室(410)和所述第二腔室(430)之间的渗透膜(440)的传感器设备(400)，并且其中，当所述传感器设备达到阈值温度时，所述导电液体扩散穿过所述膜(440)进入所述第二腔室(430)。14.根据权利要求13所述的传感器系统，其中，所述至少两个第一电端子(140,150)和所述至少两个第二电端子(160,170)电连接到所述第一腔室(410)。15.根据权利要求13所述的传感器系统，其中，所述至少两个第一电端子(140,150)和所述至少两个第二电端子(160,170)电连接到所述第二腔室(430)。16.根据权利要求1-6中任一项所述的传感器系统，其中，所述开关(130)包括具有带有凝胶(420)的第一腔室(410)、第二腔室(430)以及位于所述第一腔室(410)和所述第二腔室(430)之间的渗透膜(440)的传感器设备(400)，并且其中，当所述传感器设备达到阈值温度时，所述凝胶(420)通过所述渗透膜(440)进入所述第二腔室(430)。17.根据权利要求16所述的传感器系统，其中，所述至少两个第一电端子(140,150)和所述至少两个第二电端子(160,170)电连接到所述第一腔室(410)。18.根据权利要求16所述的传感器系统，其中，所述至少两个第一电端子(140,150)和所述至少两个第二电端子(160,170)电连接到所述第二腔室(430)。19.根据权利要求1-6中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉维·巴蒂亚，穆哈纳德·阿布多，
申请(专利权)人：泰坦公司，
类型：发明
国别省市：美国,US