一种无源光电标签制造技术

本发明专利技术公开了一种无源光电标签，涉及光通信技术，该无源光电标签包括用于接收光信号的光电池，用于将光电池接收到的光信号分成直流电压和交流信号的业务分离单元，用于在直流电压的供电下对交流信号中的光信号进行光电转换处理及电信号处理，并生成要发送的信号的收发机单元，以及用于通过光信号的形式发送要发送的信号的LED发射单元，该无源光电标签通过光电池实现供电和信号接收，不需要电源供电，减小了光电标签成本和体积，延长了光电标签的使用寿命。

A passive optoelectronic tag

The present invention discloses a passive photoelectric label, which involves optical communication technology, which includes an optical battery for receiving optical signals, which is used to separate light signals received by a light cell into a business separation unit of DC voltage and AC signals, and is used for optical signals in an AC signal under a DC voltage supply. The photoelectric conversion processing and the electrical signal processing, and generating the transceiver unit of the signal to be sent, and the LED transmitting unit for sending the signals to be sent through the form of the optical signal, the passive photoelectric label realizes power supply and signal reception through the optical battery, and does not need power supply, reducing the cost and volume of the photoelectric label. The life of the photoelectric label is prolonged.

【技术实现步骤摘要】
一种无源光电标签
本专利技术涉及光通信技术，尤其涉及一种无源光电标签。
技术介绍
随着集成电路技术的发展，基于射频无线识别技术(RadioFrequencyIdentification，RFID)的无源标签进入到实用阶段，它具有体积小、成本低、非接触性、抗干扰能力强、寿命长等优点，在食品、医疗、军事、物流等领域都有广泛的应用。然而，普通无源RFID标签需要发射功率很大的读写器为标签提供能量，因此普通无源RFID标签电磁辐射大,长期使用对人体有害。另外，基于电磁辐射对健康影响的考虑，普通无源RFID标签只能使用1-2个RFID工作频段，不能应用到大多数RFID工作频段。可见光通信(VisibleLightCommunication，VLC)技术是一种近来发起的光无线通信技术。采用发光二极管(LightEmittingDiode，LED)作为发射级，光电探测器接收转换为电信号，交给接收机进行解调处理，处理后的信号经过LED驱动电路以光信号的形式返回给读写器。可见光通信技术较射频无线通信技术而言，具有无污染，无电磁辐射，高精确度以及无带宽限制等优点，因此将光通信技术应用于无源标签形成的新型无源光电标签会具有广泛的应用前景。目前的光电标签都需要外部电源提供所需要的能量，限制了其成本、体积和使用寿命。
技术实现思路
本专利技术提供一种无源光电标签，用以减小了光电标签成本和体积，延长光电标签的使用寿命。依据本专利技术的一个方面，提供一种无源光电标签，包括：光电池，用于接收光信号；业务分离单元，连接所述光电池，用于将所述光电池接收到的光信号分成直流电压和交流信号；收发机单元，连接所述业务分离单元，用于在所述直流电压的供电下对交流信号中的光信号进行光电转换处理及电信号处理，并生成要发送的信号；LED发射单元，连接所述收发机单元，用于通过光信号的形式发送所述要发送的信号。进一步，所述光电池具体为：太阳能电池。更进一步，所述太阳能电池具体为：10mm×10mm×2mm的砷化镓太阳能电池；或者30mm×30mm×5mm的单晶硅太阳能电池。进一步，所述业务分离单元，具体包括：用于隔离直流信号取出交流信号的第一电容，以及与所述第一电容并连的用于分离出直流电压的低通滤波器。更进一步，所述低通滤波器包括：电感和第二电容，其中，所述电感的一端连接光电池，另一端连接第二电容及收发机单元，所述第二电容的另一端接地。更进一步，所述第二电容为电容值最大的贴片电容。进一步，所述收发机单元，具体包括：电源管理模块，连接所述业务分离单元的直流电压输出端，用于处理所述直流电信号，得到稳定的电压源，为其它模块提供电源电压；接收机模块，连接所述业务分离单元的交流信号输出端，用于处理所述交流信号，得到数字信号；数字电路模块，连接所述接收机模块，用于对所述数字信号进行编解码处理和数据控制，并生成要发送的信号；振荡器模块，连接所述数字电路模块，用于产生时钟振荡信号；LED驱动电路模块，连接所述数字电路模块，用于将要发送的信号转变为光信号，并驱动所述LED发射单元发送该光信号。进一步，所述LED发射单元的波长与读写器可见光LED波长之间的距离大于设定值。更进一步，LED发射单元使用与读写器LED不同波长的可见光发射。进一步，所述LED发射单元的LED发射光谱的峰值与读写器中PD接收光谱灵敏度的峰值对应相同的波长范围。本专利技术有益效果如下：本专利技术实施例提供的无源光电标签，包括用于接收光信号的光电池，用于将光电池接收到的光信号分成直流电压和交流信号的业务分离单元，用于在直流电压的供电下对交流信号中的光信号进行光电转换处理及电信号处理，并生成要发送的信号的收发机单元，以及用于通过光信号的形式发送要发送的信号的LED发射单元，该无源光电标签通过光电池实现供电和信号接收，不需要电源供电，减小了光电标签成本和体积，延长了光电标签的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的无源光电标签结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的优选实施例的无源光电标签结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的数字电路模块结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的无源光电标签和读写器的光通信图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术实施例提供的无源光电标签，包括：光电池101，用于接收光信号；业务分离单元102，连接光电池101，用于将光电池101接收到的光信号分成直流电压和交流信号；收发机单元103，连接业务分离单元102，用于在直流电压的供电下对交流信号中的光信号进行光电转换处理及电信号处理，并生成要发送的信号；LED发射单元104，连接收发机单元103，用于通过光信号的形式发送要发送的信号。该无源光电标签通过光电池实现供电和信号接收，不需要电源供电，减小了光电标签成本和体积，延长了光电标签的使用寿命。无源光电标签内部工作方式为，光电池通过业务分离单元将接收到的外界可见光信号分成两部分，一部分光转换成标签工作所需的电能，转换后的电能给各单元提供能量；另外一部分携带信号的光信号通过收发机单元103进行光电转换处理，处理后的电信号进行电信号处理后通过LED发射单元104进行信号加载发射。通过光电池来接收可见光信号，光电池的光接收探测能力不仅可以实现信号的的有效接收探测，而且光电池通过光能到电能的转换可以提供光电标签工作的电源电压，形成了非接触式的新型无源光电标签。与现有的光电标签相比，新型无源光电标签成本较低，体积较小，具备更长的使用寿命，而且克服了无源射频标签电磁辐射大,对人体有害的缺点。本专利技术实施例采用光电池代替普通光电二极管作为可见光的探测器，当LED可见光信号照射后，光电池会产生不断变化的直流电压，可以将它看做一个恒定的直流电压与一个交流电压的叠加，这部分恒定的直流电压经过电路处理就可以提供接收机需要的电源电压，得到一种新型的无源光电标签。实际应用中，光电池可以具体为：太阳能电池，例如，可以使用10mm×10mm×2mm的砷化镓太阳能电池，或者30mm×30mm×5mm的单晶硅太阳能电池。进一步，如图2所示，业务分离单元102，具体包括：用于隔离直流信号取出交流信号的第一电容C1，以及与第一电容C1并连的用于分离出直流电压的低通滤波器。更进一步，低通滤波器包括：电感L1和第二电容C2，其中，电感L1的一端连接光电池101，另一端连接第二电容C2及收发机单元102，第二电容C2的另一端接地。具体的，业务分离单元102包括两个支路，一条支路为第一电容C1，它可以隔离直流信号，将交流信号取出送到收发机单元103进行处理；另一条支路包括由LC形成的低通滤波器，低通滤波器中，第二电容C2两端电压为直流电压，而频率较大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无源光电标签，其特征在于，包括：光电池，用于接收光信号；业务分离单元，连接所述光电池，用于将所述光电池接收到的光信号分成直流电压和交流信号；收发机单元，连接所述业务分离单元，用于在所述直流电压的供电下对交流信号中的光信号进行光电转换处理及电信号处理，并生成要发送的信号；LED发射单元，连接所述收发机单元，用于通过光信号的形式发送所述要发送的信号。

【技术特征摘要】
1.一种无源光电标签，其特征在于，包括：光电池，用于接收光信号；业务分离单元，连接所述光电池，用于将所述光电池接收到的光信号分成直流电压和交流信号；收发机单元，连接所述业务分离单元，用于在所述直流电压的供电下对交流信号中的光信号进行光电转换处理及电信号处理，并生成要发送的信号；LED发射单元，连接所述收发机单元，用于通过光信号的形式发送所述要发送的信号。2.如权利要求1所述的无源光电标签，其特征在于，所述光电池具体为：太阳能电池。3.如权利要求2所述的无源光电标签，其特征在于，所述太阳能电池具体为：10mm×10mm×2mm的砷化镓太阳能电池；或者30mm×30mm×5mm的单晶硅太阳能电池。4.如权利要求1所述的无源光电标签，其特征在于，所述业务分离单元，具体包括：用于隔离直流信号取出交流信号的第一电容，以及与所述第一电容并连的用于分离出直流电压的低通滤波器。5.如权利要求4所述的无源光电标签，其特征在于，所述低通滤波器包括：电感和第二电容，其中，所述电感的一端连接光电池，另一端连接第二电容及收发机单元，所述第二电容的另一端接地。6.如权利要求5所述的无源光...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莹，徐继东，喻旻，毛陆虹，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44