有源通用电子标签制造技术

本实用新型专利技术公开了一种有源通用电子标签，要解决的技术问题是应用于识别高速移动的物体，并可以长距离读写数据，本实用新型专利技术采用以下技术方案：一种有源通用电子标签，具有振子天线，所述振子天线连接特高频收发芯片，特高频收发芯片与主控单元连接，主控单元连接有低频接收单元。本实用新型专利技术与现有技术相比，采用低频、特高频无线通信和射频识别的有源电子标签，使用双频通信，可以长距离读写数据，实现点级定位和高速识别，其标签读出距离和标签读出的成功率更高，低频无线信号具有较强的穿透能力，而特高频信号有较好的绕射能力，尤其适合集装箱等大宗运动物体的仓储管理、运输中的跟踪管理和物品的现场分发管理。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电子标签，特别是一种用于物流可视化管理的 有源电子标签。技术背景随着射频识别RFID技术的飞速发展，利用电子标签实现运输物资 和车辆的跟踪管理，可增强物资后勤供应链的可视性。射频识别系统中 的电子标签按照供电方式的不同分为有源标签(内置电池)和无源标签 (靠射频激励信号供电)两大类，无源标签受作用距离短、数据存储容 量小、适应速度低等因素制约，不适合应用于被识别物体高速移动，要 求识别距离远如超过50m，数据存储量大的场合。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种有源通用电子标签，要解决的技术问 题是应用于识别高速移动的物体，并可以长距离读写数据，本技术 要解决的第二个技术问题是增大数据存储空间。本技术采用以下技术方案 一种有源通用电子标签，具有振子 天线，所述振子天线连接特高频收发芯片，特高频收发芯片与主控单元 连接，主控单元连接有低频接收单元。本技术的主控单元接有电可擦写可编程只读存储器。本技术的振子天线是弯曲单振子天线。本技术的主控单元是单片机。本技术的低频接收单元通过电感线圈耦合接收信号，信号经过 三极管检波、放大三极管和运算放大器放大，比较器比较整形送单片机。本技术的电感线圈至检波三极管分别为两路独立的信号，检波 后的信号输入至放大三极管，运算放大器输出的信号至两个比较器。本技术的运算放大器连接有自动增益控制电路。本技术的特高频收发芯片采用CCIOOO，主控单元采用 MSP430F149，电可擦写可编程只读存储器采用25AA256，检波三极管 采用BCW33，运算放大器采用LPV511，比较器采用LPV7215。本技术与现有技术相比，采用低频、特高频无线通信和射频识 别的有源电子标签，使用双频通信，可以长距离读写数据，实现点级定 位和高速识别，与无源电子标签相比，其标签读出距离和标签读出的成 功率更高，低频无线信号具有较强的穿透能力，而特高频信号有较好的 绕射能力，尤其适合集装箱等大宗运动物体的仓储管理、运输中的跟踪 管理和物品的现场分发管理，拥有多种操作模式，有较大的存储空间可 以存储大量数据。附图说明图1是本技术实施例的特高频收发和控制单元电路原理图。 图2是本技术实施例的低频接收单元电路原理图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。本技术 的有源通用电子标签按照功能模块划分为两部分特高频UHF收发和 控制单元、低频LF接收单元，特高频UHF收发和控制单元与低频LF 接收单元由位于UHF收发和控制单元上的单片机进行控制和管理。如图1所示，本技术的UHF收发和控制单元，具有与天线连 接的UHF收发芯片U1，采用CC1000，与UHF收发芯片Ul连接的单 片机U2，采用MSP430F149,连接单片机U2的电可擦写可编程只读存 储器EEPROMU3，采用25AA256。UHF收发芯片Ul的工作频率设定、接收和发射转换及配置管理由 单片机U2完成的，单片机U2通过PCLK(P4.2)、 PDATA (P4.1) 、 PALE (P4.0)三线接口控制U1内部PLL频率合成器、配置寄存器完成工作 频率设置、收发转换、数据编解码及传输速率设置。调制和解调数据是 通过U1接口 DCLK(24)和DIO(23)与单片机U2互联的，其中，DCLK 是数据时钟，DIO是双向数据输入输出口。当标签处于接收状态时，Ul 将收到的信号解调解码后，由DIO送往单片机U2;当Ul处于发射状 态时，单片机U2把数据通过DIO传输给Ul，再通过U1编码调制、放 大后送往天线发射。本技术的有源通用电子标签使用的天线是一个 整合在印刷电路板上的弯曲单极子天线，它通过匹配网络与U1相连。 此外，Ul的RSSI管脚接单片机U2的P6.2，单片机U2可以通过本接 口的电平得知接收信号强度，相应地调整发射机功率。如图2所示，本技术的低频LF接收单元，其功能是接收来自 激励器的低频信号。接收部分天线使用两个方向不同密绕电感线圈，以 实现分极接收。线圈耦合到的信号通过耦合电容C31、 C32送到第三和 第四三极管Q3和Q4进行检波，以检出被123kHz OOK调制的基带信号。电路到此为止都是两路独立的信号——两个天线线圈，两路检波。然后信号通过第九三极管Q9和集成运放U4进行放大。运放输出的一 部分作为自动增益控制电路的输入，另一部分通过比较器U5和U6比 较整形后送单片机U2。使用双比较器可以增强系统的可靠性。自动增 益控制电路由第一和第二场效应管Ql和Q2和双三极管Q6、 Q7、 Q8 构成，如果U4输出信号过强，Q1和Q2的栅极电平升高，源漏间电阻 减小以释放一部分能量。低频LF接收单元的耦合电容C31、 C32采用0603YA102JAT2A， 第三和第四三极管Q3和Q4采用BCW33,第九三极管Q9釆用(BCW30， 集成运放U4采用LPV511,比较器U5和U6采用LPV7215，第一和第 二场效应管Ql和Q2采用BSS138，双三极管Q6、 Q7、 Q8采用 BC847CDW1T1。本技术的有源通用电子标签使用一节D/10大小的3.6V —次性 电池供电。单片机通过UHF和LF信道与激励器和读写器进行通信，与 其后台数据处理软件配套，构成主动式有源射频识别系统，完成标签识 别、用户数据读写，可解决特殊物资的在途运输管理和仓储管理，提高 后勤装备可视性管理水平。经测试，本实施例读取的物体移动速度为大 于60km/s，识别距离80m-100m， 32K电可擦写只读存储器，可以存储 大量标签数据，满足特殊物资的在途运输管理和仓储管理的需要。权利要求1.一种有源通用电子标签，具有振子天线，其特征在于所述振子天线连接特高频收发芯片，特高频收发芯片与主控单元连接，主控单元连接有低频接收单元。2. 根据权利要求l所述的有源通用电子标签，其特征在于所述主控单 元接有电可擦写可编程只读存储器。3. 根据权利要求2所述的有源通用电子标签，其特征在于所述振子天线是弯曲单振子天线。4. 根据权利要求3所述的有源通用电子标签，其特征在于所述主控单 元是单片机。5. 根据权利要求4所述的有源通用电子标签，其特征在于所述低频接 收单元通过电感线圈耦合接收信号，信号经过三极管检波、放大三 极管和运算放大器放大，比较器比较整形送单片机。6. 根据权利要求5所述的有源通用电子标签，其特征在于所述电感线 圈至检波三极管分别为两路独立的信号，检波后的信号输入至放大 三极管，运算放大器输出的信号至两个比较器。7. 根据权利要求6所述的有源通用电子标签，其特征在于所述运算放大器连接有自动增益控制电路。8. 根据权利要求7所述的有源通用电子标签，其特征在于所述特高频 收发芯片釆用CC1000，主控单元采用MSP430F149，电可擦写可编 程只读存储器采用25AA256，检波三极管釆用BCW33，运算放大器 釆用LPV511，比较器采用LPV7215。专利摘要本技术公开了一种有源通用电子标签，要解决的技术问题是应用于识别高速移动的物体，并可以长距离读写数据，本技术采用以下技术方案一种有源通用电子标签，具有振子天线，所述振子天线连接特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源通用电子标签，具有振子天线，其特征在于：所述振子天线连接特高频收发芯片，特高频收发芯片与主控单元连接，主控单元连接有低频接收单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊泽渝，陈长安，陈志坚，李成好，翁凯利，丘宇清，
申请(专利权)人：深圳市远望谷信息技术股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]