一种射频识别的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种射频识别的系统和方法，属于射频识别领域。所述系统包括读卡器、标签芯片和标签天线，所述标签天线集成在所述标签芯片上，所述标签芯片还包括：光电转换模块，用于接收光能量，并使用所述光能量为所述标签芯片供电。所述方法包括：标签芯片采集光能量并转换为电能；所述标签芯片利用所述电能与读卡器之间进行信息的交互与处理，完成与所述读卡器之间的识别。通过采用光能量转换模块为标签芯片提供能量，使得标签的片上天线无需从片上天线获得能量为标签供能，片上天线仅用于信息交互，使得读卡器与标签芯片之间较大的工作距离成为可能，克服了片上天线对标签芯片工作距离的限制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频识别领域，特别涉及。
技术介绍
现有技术中，RFID (Radio Frequency Identification,射频识别)是一种易于 操控、并适合用于自动化控制的灵活性应用技术。RFID系统可自由工作在各种 恶劣环境下、可进行高度的数据集成、具有较高的安全防护能力等。当前RFID 的应用已相当广泛，主要包括物流管理、门禁控制、汽车电子等，而新的应用 领域如电子签证、食品链追踪等也正源源不断地被开发出来。一个典型的RFID系统一般包含三个部分RFID标签、标签天线和读卡器。 其中，RFID标签主要用于与读卡器之间通过射频信号的方式进行信息交互以识 别彼此的身份，标签天线用于接收和发送射频信号。RFID标签分为"主动式"标签和"被动式"标签。其中，将主动传输射频 信号的RFID标签称为"主动式"标签，将仅进行射频信号反射或反向散射传输 的RFID标签称为"被动式"标签。通常，"主动式"标签需要专用电池支持其 读卡器的工作，为避免干扰，"主动式"标签要求能接收与转发多个频点的信号， 组成复杂而且功耗较大，且"主动式"标签的使用寿命与其电池寿命直接相关， 即寿命有限，因此，"主动式"标签一般比"被动式"面积大而且成本更高。"被 动式"标签将从读卡器传来的射频信号反向并可通过调制解码将相关信息加入 到其所反射的射频信号中，无需电池来放大反向信号的载波能量，通过标签天 线恢复射频信号的能量提供给内部电路工作。目前，由于外置的标签天线成本是整个RFID标签的三分之一，增大了 RFID 标签的成本，为了进一步降低标签的成本，可以通过将标签天线集成在RFID标 签的芯片上，即采用片上天线。然而由于片上天线的增益比较低，难以恢复出 足够的电能供内部电路进行工作，极大地限制了 RFID标签的工作距离，使得 RFID标签工作的距离在毫米量级。
技术实现思路
为了在降低成本的同时保证RFID标签的工作距离，本专利技术实施例提供了 一 种射频识别的系统和方法。所述技术方案如下一种射频识别的系统，包括读卡器和标签芯片，所述标签芯片上集成片上 天线，所述标签芯片还包括光电转换模块，用于接收光能量，并将所述光能量转换为电能为所述标签 芯片供电。所述读卡器还包括光源；相应的，所述标签芯片的光电转换模块包括转换单元，用于接收所述光源的光能量，并将所述光能量转换为电能，为 所述标签芯片供电。所述读卡器还包括光调制模块，用于将前向信息调制成前向光信号发送给所述光电转换模块， 所述前向信息为所述读卡器发送给所述标签芯片的信息； 相应的，所述标签芯片的光电转换模块包括转换单元，用于接收所述光调制模块发送的前向光信号，并将所述前向光 信号的能量转换为电能，为所述标签芯片供电；解调单元，用于从所述前向光信号中解调出所述前向信息。 所述标签芯片还包括光调制模块，用于将后向信息调制成后向光信号，并将所述后向光信号发 送给所述读卡器，所述后向信息为所述表项芯片发送给所述读卡器的信息； 相应的，所述读卡器还包括光解调模块，用于接收所述后向光信号，并从所述后向光信号中解调出所 述后向信息。一种射频识别的方法，所述方法包括 标签芯片采集光能量并转换为电能；所述标签芯片利用所述电能与读卡器之间进行信息的交互与处理，完成与 所述读卡器之间的识别。所述标签芯片采集光能量并转换为电能，具体包括5标签芯片接收读卡器的光源发射的光能量，并将所述光能量转换为电能。所述标签芯片采集光能量并转换为电能之前，所述方法还包括 读卡器将前向信息调制为前向光信号发送给所述标签芯片，所述前向信息为所述读卡器发送给所述标签芯片的信息；相应的，所述标签芯片采集光能量并转换为电能具体包括所述标签芯片从所述前向光信号中解调所述前向信息，并将所述前向光信号的能量转换为电能。所述利用所述电能与读卡器之间进行信息的交互与处理，具体包括 所述标签芯片对所述前向信息进行处理，得到后向信息，所述后向信息为所述标签芯片发送给所述读卡器的信息；将所述后向信息调制为后向光信号发送给所迷读卡器。 本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过采用光能量转换模块为标签芯片提供能量，使得标签的片上天线无需 从片上天线获得能量为标签供能，片上天线仅用于信息交互，使得读卡器与标 签芯片之间较大的工作距离成为可能，克服了片上天线对标签芯片工作距离的 限制。附图说明图l是本专利技术实施例1中提供的射频识别的系统结构示意图2是本专利技术实施例1中提供的射频识别的方法流程图3是本专利技术实施例2中提供的射频识别的系统结构示意图4是本专利技术实施例2中提供的标签芯片的核心电路模块的结构结构图5是本专利技术实施例2中提供的射频识别的方法流程图6是本专利技术实施例3中提^t的射频识别的系统结构示意图7是本专利技术实施例3中提供的射频识别的方法流程图8是本专利技术实施例4中提供的射频识别的系统结构示意图9是本专利技术实施例4中提供的射频识别的方法流程图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术6实施方式作进一步地详细描述。在本专利技术实施例中，将读卡器传递信息到标签芯片规定为前向通信，传递的信息为前向信息；将标签芯片传递信息到读卡器规定为后向通信，传递的信 息为后向信息；将前向信息和后向信息统称为交互信息。实施例1参见图1,本实施例提供了一种射频识别的系统，该系统包括读卡器101 和标签芯片102;读卡器101包括核心电路模块101A和天线101B;核心电路才莫块101A,用于处理读卡器101与标签芯片102之间的交互信息，完成与标签芯片102之间的识别；天线101B，用于发射和接收读卡器101与标签芯片102之间的交互信息； 标签芯片102包括片上天线102A、核心电路模块102B和光能量转换模块102C;片上天线102A,用于发射和接收标签芯片102与读卡器101之间的交互信自 核心电路模块102B，用于处理标签芯片102与读卡器101之间的交互信息， 完成与读卡器ioi之间的识别；光能量转换才莫块102C，用于釆集光能量，并将光能量转换为电能，为标签 芯片102供电。针对本实施例1提供的射频识别的系统，本实施例1还提供了一种射频识 别的方法，如图2所示，该方法包括201:标签芯片采集光能量，并将光能量转换为电能；202:标签芯片利用转换的电能实现与读卡器之间的信息交互与处理，完成 与读卡器之间的识别。本专利技术实施例提供了 ，通过采用光能量转换模 块为标签芯片提供能量，使得标签的片上天线无需从片上天线获得能量为标签 供能，片上天线仅用于信息交互，使得读卡器与标签芯片之间较大的工作距离 成为可能，克服了片上天线对标签芯片工作距离的限制。实施例2参见图3，本专利技术实施例提供了一种射频识别的系统，该系统包括读卡器 301和标签芯片302;读卡器301包括光源301A、核心电蹈4莫块301B和天线301C; 光源301A，用于为标签芯片302提供光能量；核心电路模块301B，用于处理读卡器301与标签芯片302之间的交互信息； 天线301C,用于发射和接收读卡器301与标签芯片302之间携带交互信息 的RF信号；标签芯片302包括片上天线302A、核心电路模块302B和光能量转换模 块302C;片上天线302A,用于接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频识别的系统，包括读卡器和标签芯片，所述标签芯片上集成片上天线，其特征在于，所述标签芯片还包括：　光电转换模块，用于接收光能量，并将所述光能量转换为电能为所述标签芯片供电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张春，刘忠奇，车晶晶，池保勇，李永明，王志华，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]