一种电子标签及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种电子标签及控制方法，其方法包括：线圈单元接收无线射频能量；能量转换单元对无线射频能量进行整流滤波，向控制单元发送通知信号；电源单元利用能量进行充电；控制单元向能量转换单元发送ID信号；能量转换单元对ID信号进行调制，再经线圈单元传输给标签读取器；天线单元接收射频信号；射频单元对射频信号进行解调和信号强度计算；控制单元解码射频信号和信号强度值，向射频单元发送ID信号；射频单元对ID信号进行调制，将ID信号经天线单元传输给标签读取器。相对现有技术，本发明专利技术其同时具有有源电子标签和无源电子标签功能；并能进行充电；解决了功耗高、射频信号的干扰和无线信息传输的拥堵，以及标签间无法接力传递信息问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种电子标签及控制方法，其方法包括：线圈单元接收无线射频能量；能量转换单元对无线射频能量进行整流滤波，向控制单元发送通知信号；电源单元利用能量进行充电；控制单元向能量转换单元发送ID信号；能量转换单元对ID信号进行调制，再经线圈单元传输给标签读取器；天线单元接收射频信号；射频单元对射频信号进行解调和信号强度计算；控制单元解码射频信号和信号强度值，向射频单元发送ID信号；射频单元对ID信号进行调制，将ID信号经天线单元传输给标签读取器。相对现有技术，本专利技术其同时具有有源电子标签和无源电子标签功能；并能进行充电；解决了功耗高、射频信号的干扰和无线信息传输的拥堵，以及标签间无法接力传递信息问题。【专利说明】
本专利技术涉及射频识别技术，尤其是涉及。
技术介绍
射频识别(Rad1 Frequency Ident ificat 1n，简称 RFID)是一种利用射频信号通过空间耦合实现无线信息通信，它通过无线射频信号自动识别目标对象并获取目标数据，具有快速、准确、可靠的特点。 RF I D标签依据是否自带电源可分为有源电子标签和无源电子标签，在一些标签应用场合，如人员管理上，考勤系统需要有源电子标签的远距离读卡功能，防止出现排队打卡现象；而门禁系统需要无源电子标签的近距离读卡功能，确认出入人员具有的权限，所以需要一张电子标签同时具有有源标签和无源标签距离特性。 目前无源电子标签设计成熟，都遵守国际相关标准，但功能单一，无法实现大容量存储，保密性等功能要求。 目前有源电子标签一般都采用周期性主动发送自身的标签信息的工作方式，比如每隔一个特定周期(例如固定I秒，3秒内随机)发送一次标签信息；为了降低功耗，除了在发送标签信息时间段系统正常工作，其它时间系统都是处于休眠状态。这虽然在一定程度上延长了电池使用时间，但是当环境中存在大量的有源电子标签时，就会造成射频信号的干扰和无线信息传输的拥堵。 目前有源电子标签一般都采用不可充电电池，该电池的使用寿命在2年左右，2年后该标签就会因电池的耗尽而不能使用，同时有源电子标签为了兼顾密封性，采用超声波焊接技术把电池密封在塑料壳内，用户因无法更换电池而只能丢弃标签，造成资源浪费。 目前有源电子标签在读取距离上最远能实现100米左右，在物联网应用中，比如货物的管理上100米的距离仍然太近。读取距离不能增加的主要原因是由于有源电子标签射频发射功率的限制，标签与标签之间无法接力传递信息等造成。 中国专利CN200910252920.1中公开了 “有源电子标签及其应用系统和方法”，其主要技术是提供了 “一种具有多个固定模式动作的有源电子标签及其应用系统和方法”，通过“在第一频道上连续不间断重复发送唤醒指令”来让有源电子标签接收唤醒指令，在正确接收到“唤醒指令”后，在第二频道上建立通信。这种方案主要特点是需要至少2个射频链路，而有源电子标签一般工作在ISM免费频段，这使本来拥挤的ISM频段更加拥挤，特别是多个读取器同时存在时，会出现无频点可用局面。另外，该专利提及的“在第一频道上连续不间断重复发送唤醒指令”，可以认为在某一个固定频点上发送广播数据，如果该固定频点被其它设备所占用，会出现有源电子标签无法在第二频道上建立通信。 中国专利CN201310630925.X中公开了“一种带三轴加速度的新型电子标签”，其主要技术是提供了 “三轴加速度模块”和“锂电池”，“三轴加速度模块”用于感知电子标签的移动状态，“锂电池”提出了可对电子标签再充电的思想，但该专利没有解决在不开封电子标签外壳情形下，如何对锂电池充电问题；另外也没有解决大量电子标签存在时，如何避免射频信号的干扰和无线信息传输的拥堵等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，其同时具有有源电子标签和无源电子标签功能；且能进行充电；解决了功耗高、射频信号的干扰和无线信息传输的拥堵问题，解决了标签间无法接力传递信息问题。 本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种电子标签的控制方法，包括如下步骤: 步骤S1.线圈单元接收标签读取器的无线射频能量，进入步骤S2 ;天线单元接收标签读取器的射频信号，进入步骤S5 ; 步骤S2.能量转换单元对无线射频能量进行整流滤波，当能量值超过设定值，传输给电源单元，同时向控制单元发送通知信号； 步骤S3.电源单元利用无线射频能量进行充电，向其他部件输出电能；控制单元接收通知信号，并产生ID信号，并向能量转换单元发送ID信号； 步骤S4.能量转换单元对ID信号进行调制，再经线圈单元传输给标签读取器； 步骤S5.射频单元接收天线单元的射频信号，并对射频信号进行解调和信号强度计算； 步骤S6.控制单元解码射频信号和信号强度值，信号强度值大于控制单元规定值时，向射频单元发送ID信号； 步骤S7.射频单元对ID信号进行调制，将调制后的I D信号经天线单元传输给标签读取器。 在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。 进一步，步骤S2或步骤S6中:所述控制单元在不接收到通知信号或射频信号时进行休眠，并定时从休眠中被唤醒。 进一步，步骤S2中:当所述控制单元多次收到能量转换单元的同一通知信号时，控制单元在发送设定次数的I D信息后，不再发送ID信息。 进一步，步骤S6包括以下步骤: 步骤S61.控制单元设置多个工作频道，在工作频道上接收任意下行时隙射频信号中的导频信息； 步骤S62.控制单元与标签读取器进行帧同步，时钟同步； 步骤S63.控制单元判断对应的上行时隙是否空闲； 步骤S64.控制单元在对应的上行时隙发送ID信息。 进一步，步骤S7包括以下步骤:步骤S71.控制单元在对应的下行时隙接收标签读取器的应答信息。 本专利技术的有益效果是: 1、线圈单元和能量转换单元一方面可以实现无线充电功能，另一方面可以实现无源标签功能； 2、采用时分复用技术，使有源电子标签在大部分时间内处于休眠和接收状态，只在正确接收到读取器发送的导频信号后，才在对应的时隙上发射信号，使产品的保密性提高，同时避免了信息传输的拥堵； 3、TDMA时隙中规划固定几个时隙用于标签间接力传递信息，解决标签间无法接力传输信息问题，提高读卡距离； 4、通过加入多个可选的射频工作频道，可以有效防止其它设备射频信号的干扰。 一种电子标签，包括线圈单元、能量转换单元、电源单元、控制单元、射频单元和天线单元； 所述线圈单元用于接收标签读取器的无线射频能量，还用于发送调制后的ID信号给标签读取器； 所述能量转换单元用于对无线射频能量进行整流滤波，当能量值超过设定值，传输给电源单元，同时向控制单元发送通知信号；还用于对ID信号进行调制； 所述电源单元用于利用无线射频能量进行充电，向其他部件输出电能； 所述控制单元用于根据接收的通知信号产生I D信号，并发送给能量转换单元；还用于解码射频单元发送的射频信号和信号强度值，当信号强度值大于控制单元规定值时，向射频单元发送ID信号； 所述射频单元用于对接收射频信号进行解调和信号强度计算，并将解调后的射频信号和信号强度值发送给控制单元；还用于对ID信号进行调制，进而发送给天线单元； 所述天本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子标签的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1.线圈单元(101)接收标签读取器的无线射频能量，进入步骤S2；天线单元(106)接收标签读取器的射频信号，进入步骤S5；步骤S2.能量转换单元(102)对无线射频能量进行整流滤波，当能量值超过设定值，传输给电源单元(103)，同时向控制单元(104)发送通知信号；步骤S3.电源单元(103)利用无线射频能量进行充电，向其他部件输出电能；控制单元(104)接收通知信号，并产生ID信号，并向能量转换单元(102)发送ID信号；步骤S4.能量转换单元(102)对ID信号进行调制，再经线圈单元(101)传输给标签读取器；步骤S5.射频单元(105)接收天线单元(106)的射频信号，并对射频信号进行解调和信号强度计算；步骤S6.控制单元(104)解码射频信号和信号强度值，信号强度值大于控制单元(104)规定值时，向射频单元(105)发送ID信号；步骤S7.射频单元(105)对ID信号进行调制，将调制后的ID信号经天线单元(106)传输给标签读取器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋泰，唐宽，张余明，王皓奎，邓家明，周嵩，秦建息，
申请(专利权)人：广西瀚特信息产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45