包括混合RFID标签的RFID系统技术方案

本公开提供“包括混合RFID标签的RFID系统”。本公开总体上涉及一种RFID系统，所述RFID系统包括提供无源RFID标签和有源RFID标签的功能的混合RFID标签。当作为无源RFID标签操作时，收集从RFID读取器接收的RF信号以产生用于为混合RFID标签供电的DC电压。所收集的DC电压以慢速充电速率耦合到电容器中，以避免引起突然的供电电压降的电容器涌流。此时，混合RFID标签中的控制器芯片可以执行一些RFID功能，从而加速对RFID读取器的响应。然后以快速充电速率对电容器充电以存储储备电荷。混合RFID标签随后可以在无需等待来自RFID读取器的RF信号的情况下使用储备电荷来作为有源RFID标签操作。作。作。

【技术实现步骤摘要】
包括混合RFID标签的RFID系统


[0001]本公开涉及一种包括混合射频识别标签的射频识别系统。

技术介绍

[0002]射频识别(RFID)系统可以用于跟踪各种对象，诸如例如存储在仓库中的包裹、正在运输的包裹以及商店中的产品。RFID系统通常包括RFID读取器，所述RFID读取器与附接到每个被跟踪对象的各个RFID标签进行无线通信。RFID标签可以大致分为两类：有源RFID标签和无源RFID标签。
[0003]有源RFID标签通常包括天线、集成电路(IC)和向IC提供电力的电池。有源RFID标签可以随时向RFID读取器传输射频(RF)信号。在示例性场景中，附接到对象的有源RFID标签可以被配置为“信标”，所述“信标”在各个时间向RFID读取器传输RF信号，而无需等待来自RFID读取器的消息。RFID读取器可以基于从有源RFID标签接收的RFID信号来跟踪对象的移动。
[0004]无源RFID标签通常也包括天线和IC。无源RFID标签不包括电池并且通过从RFID读取器传输的RF信号收集能量来获得用于操作IC的电力。
[0005]无源RFID标签提供优于有源RFID标签的某些优点，诸如例如在成本方面。然而，在一些情况下，无源RFID标签中没有电池会导致进行某些权衡。例如，在一些情况下，在无源RFID标签提供对从RFID读取器接收的RF信号的响应之前可能发生不期望的时间延迟。时间延迟可以归因于能量收集电路在收集并向IC提供足够的电力以进行操作之前可能花费的时间量。因此，期望解决这个缺点以及可能与无源RFID标签相关联的其他缺点，同时保持由无源RFID标签提供的某些益处。

技术实现思路

[0006]就总体概述而言，本公开中描述的某些实施例涉及包括混合RFID标签的RFID系统。混合RFID标签提供无源RFID标签的功能以及有源RFID标签的功能。当作为无源RFID标签操作时，收集从RFID读取器接收的RF信号以产生用于为混合RFID标签供电的DC电压。所收集的DC电压以慢速充电速率耦合到电容器中，以避免引起突然的供电电压降的电容器涌流。此时，混合RFID标签中的控制器芯片可以执行一些RFID功能，从而加速对RFID读取器的响应。然后以快速充电速率对电容器充电以存储储备电荷。混合RFID标签随后可以在没有来自RFID读取器的RF信号的情况下使用储备电荷来作为有源RFID标签操作。当作为有源RFID标签操作时，RFID标签可以从传感器(诸如例如附接到车辆中的对象的传感器)接收信号。
[0007]在示例性实现方式中，所述对象可以是座椅，所述座椅是可拆卸地安装在所述车辆中的若干座椅中的一个。车辆的所有者可以出于各种原因(诸如例如为运输行李腾出空间)中的任一者而决定从车辆上拆下并移除座椅。传感器检测座椅的移除并向混合RFID标签发送传感器信号。在接收到传感器信号时，RFID标签使用电容器中的储备电荷来上电并
将RF信号传输到RFID读取器以向RFID读取器通知座椅移除。
附图说明
[0008]下面参考附图阐述具体实施方式。使用相同的附图标记可以指示类似或相同的项。各种实施例可以利用除了附图中示出的那些之外的元件和/或部件，并且一些元件和/或部件可能不存在于各种实施例中。附图中的元件和/或部件不一定按比例绘制。在整个本公开中，根据上下文，单数和复数术语可以可互换地使用。
[0009]图1示出了根据本公开的实施例的示例性RFID系统的第一操作模式。
[0010]图2示出了根据本公开的实施例的示例性RFID系统的第二操作模式。
[0011]图3示出了根据本公开的实施例的可包括在混合RFID标签中的一些示例性部件。
[0012]图4示出了根据本公开的实施例的耦合到示例性标签控制器的示例性电荷存储电路。
[0013]图5示出了根据本公开的实施例的示例性RFID系统的操作方法的流程图。
[0014]图6示出了作为图5所示的流程图的一部分的方法步骤的流程图。
具体实施方式
[0015]下文将参考附图更全面地描述本公开，其中示出了本公开的示例实施例。然而，本公开可以以许多不同形式来体现，并且不应被解释为受限于本文阐述的示例实施例。相关领域技术人员将理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可对各种实施例作出形式和细节上的各种变化。因此，本公开的广度和范围不应受到上述示例性实施例中的任何一个限制，而是应仅根据以下权利要求和其等效物限定。以下描述是为了说明目的而呈现，并且不意图是详尽性的或受限于所公开的精确形式。应理解，替代实现方式可以以任何期望的组合来使用，以形成本公开的另外的混合实现方式。例如，相对于特定装置或部件描述的功能中的任一者可以由另一个装置或部件执行。此外，尽管已描述了特定的装置特性，但本公开的实施例可涉及许多其他装置特性。此外，尽管已用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了实施例，但是应理解，本公开不一定受限于所描述的特定特征或动作。而是，将特定特征和动作公开为实施实施例的说明性形式。
[0016]某些词语和短语在本文中仅是为了方便起见，并且此类词语和短语应被解释为指代本领域普通技术人员通常以各种形式和等效物理解的各种对象和动作。例如，必须理解，如本文所使用的词语“混合”是指对象具有在不同时间执行不同功能的能力。例如，混合动力车辆是可以在一个时间通过使用电动马达操作并且在另一时间通过使用汽油发动机来操作的车辆。更具体地，如本文所使用的短语“混合RFID标签”是指通过在第一时间段内收集由RFID读取器传输的RF信号来执行某些RFID功能并且通过使用存储在车载电容器中的电荷在随后的时间段内(当RF信号不再存在时)执行RFID功能的RFID标签。如本文所使用的短语“RF信号”涵盖各种频带(例如，VHF、UHF和微波)中的各种频率的信号。诸如“模块”、“电路”、“装置”、“部件”、“元件”的词语可以在本公开中互换使用，并且通常指示各种类型的部件，诸如例如有源电子部件(晶体管、集成电路等)和无源部件(电容器、电阻器等)，所述有源电子部件和所述无源部件彼此互连以便执行各种操作。本文中可以参考各种形式的电能使用诸如“电荷”、“电压”和“电流”的词语。在一些情况下，诸如“线路”和“链路”的词语可以
互换使用以指示各种信号/电力传播元件(诸如例如印刷电路板上的导线和金属轨道)，并且在一些其他情况下还可以用于指示空中无线信号传播。如本文所使用的词语“水平”必须在所使用的上下文中进行解释。例如，当参考电压使用时，该词语必须被理解为是指电压的振幅，并且当参考存储在电容器中的电荷使用时，该词语必须被理解为是指存储在电容器中的电荷的“量”。应理解，如本文所使用的词语“示例”意图在本质上是非排他性的和非限制性的。
[0017]图1示出了根据本公开的实施例的示例性射频识别(RFID)系统100的第一操作模式。示例性RFID系统100可以包括耦合到计算机170的RFID读取器105。RFID读取器105被配置为与“n”个混合RFID标签(n≥1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合射频识别(RFID)标签的操作方法，所述方法包括：从RFID读取器接收第一射频(RF)信号；在接收到所述第一RF信号时执行第一操作模式，所述第一操作模式包括：收集所述第一RF信号以产生直流(DC)电压；基于所述DC电压向所述混合RFID标签的第一部件提供电力；当通过所述DC电压为所述第一部件供电时，由所述第一部件对所述第一RF信号执行解调操作；以及将所述DC电压耦合到电容器以存储储备量的电荷；当不再接收到所述RF信号时终止所述第一操作模式；在所述第一操作模式终止之后，从传感器接收传感器信号；以及基于接收到所述传感器信号执行第二操作模式，所述第二操作模式包括：基于存储在所述电容器中的所述储备量的电荷向所述混合RFID标签的第二部件提供电力；以及由所述第二部件执行与将第二RF信号从所述混合RFID标签传输到所述RFID读取器相关联的第二操作。2.如权利要求1所述的方法，其中将所述DC电压耦合到所述电容器以存储所述储备量的电荷包括：通过所述混合RFID标签的第三部件将所述DC电压耦合到所述电容器；监测所述电容器中累积的第一电荷量；当所述电容器中累积的所述第一电荷量超过阈值电荷水平时，终止所述DC电压通过所述第三部件与所述电容器的耦合；通过所述混合RFID标签的第四部件将所述DC电压耦合到所述电容器；以及在通过所述第四部件将所述DC电压耦合到所述电容器之后将所述储备量的电荷存储在所述电容器中。3.如权利要求2所述的方法，其中所述第三部件被配置为以第一充电速率提供对所述电容器的充电，并且所述第四部件被配置为以比所述第一充电速率更快的第二充电速率提供对所述电容器的充电。4.如权利要求3所述的方法，其中当所述第一部件对所述第一RF信号执行所述解调操作时，选择所述第一充电速率以防止所述DC电压下降到阈值电压电平以下。5.如权利要求3所述的方法，其中所述第三部件是被配置为向所述电容器中提供第一电流传导水平的电流控制开关，并且其中所述第四部件是被配置为向所述电容器中提供第二电流传导水平的双向开关，所述第二电流传导水平高于所述第一电流传导水平。6.如权利要求5所述的方法，其中所述电流控制开关是双极晶体管，所述双极晶体管被配置为基于对流入所述双极晶体管的基极端子的电流的振幅的控制来提供所述第一电流传导水平，并且其中所述双向开关是固态开关。7.如权利要求1所述的方法，其中所述第二部件是RF载波发生器，所述RF载波发生器生成用于将所述第二RF信号从所述混合RFID标签传输到所述RFID读取器的RF载波。8.如权利要求5所述的方法，其中基于存储在所述电容器中的所述储备量的电荷向所述混合RFID标签的所述第二部件提供电力包括：
将所述双向开关保持在导通状态以将所述电容器耦合到所述第一部件。9.一种混合射频识别(RFID)标签的操作方法，所述方法包括：从RFID读取器接收第一射频(RF)信号；基于接收到所述第一RF信号而执行第一操作模式，所述第一操作模式包括：收集所述第一RF信号以产生直流(DC)电压；基于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马哈茂德，
申请(专利权)人：密歇根州立大学，
类型：发明
国别省市：