主动式RFID电子标签制造技术

可降低电力消耗的主动式ＲＦＩＤ电子标签，包括：射频信号检测单元，根据输入的驱动信号而被驱动，并检测通过天线接收的射频信号；比较器，当射频信号检测单元检测到射频信号时，对所检测的射频信号电平是否处于预先设定的信号电平以上进行比较；微处理器，输出用于驱动射频信号检测单元的驱动信号，当比较器的比较结果为所检测的射频信号电平处于预先设定的信号电平以上时，生成切换控制用的切换控制信号；射频信号收发器，对通过切换单元切换而接收的射频信号进行分析，并根据分析结果通过天线将对应于射频信号的响应信号进行输出；切换单元，初期连接在射频信号检测单元，根据微处理器生成的切换控制信号进行切换使天线和射频信号收发器连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线射频识别(Radio Frequency Identification: RFID)电子标签，尤其是涉及一种能够降低内部供电单元的电力消耗的主动式无线射频识 别电子标签。
技术介绍
通常，无线射频识别(Radio Frequency Identification:以下简称RFID) 系统由具有判读解密功能的RFID阅读器(Reader)、内置电子标签信息的RFID 电子标签(Tag)、运行软件以及网络构成。RFID阅读器通过天线输出用于识别RFID电子标签的射频信号。RFID电 子标签则接收由上述天线发出的射频信号。RFID电子标签响应所接收的信 号，并将包含电子标签信息的射频信号传送给上述天线，以使RFID阅读器接 收RFID电子标签的电子标签信息。RFID电子标签包括由半导体制作的应答器芯片和天线，并根据驱动电源 的提供方式分为被动式和主动式。被动式RFID电子标签不需要内部电源，由 RFID阅读器的电波信号提供能量而驱动。主动式RFID电子标签内置RFID电 子标签用的电池，其从内置的RFID电子标签用的电池接收驱动电力。因此，对于主动式RFID电子标签重要的是，如何减少内置电池的电力消 耗而延长使用时间。图1为主动式RFID系统的构成框图。其基本结构由RFID阅读器和多个主动式RFID电子标签构成，阅读器与 电子标签之间的通信是通过无线信道进行的。主动式RFID电子标签贴附在所 要管理的物品上，并根据RFID阅读器的命令显示物品的信息以及位置。图2显示主动式RFID系统的通信信息的构成。阅读器和电子标签之间的通信均由阅读器开始进行。为了尽可能降低主 动式RFID电子标签的电力消耗，在不进行通信时，电子标签处于睡眠状态。 阅读器在发送信息时，在发送信息前附加相当于2.4-4.8秒的唤醒信号，以 使处于睡眠状态的电子标签转换至可接收阅读器信息的模式。主动式RFID电子标签识别到唤醒信号后，从睡眠状态转换到接收状态，然后对随后接收 的阅读器的发送信息进行分析，并发送相关的响应信号后，重新进行睡眠状 态。图3为现有的主动式RFID电子标签的结构框图。如图3所示，主动式RFID电子标签由天线100、微处理器104、射频信 号收发器106构成，作为供电单元102内置有电池(Battery)，由上述电池提 供电力。微处理器104对上述射频信号收发器106进行控制以使上述射频信号收 发器106每经过预先设定的周期处于接收模式。上述射频信号收发器106 — 般以2. 4-4. 8秒为周期启动为接收模式。这是因为RFID阅读器(未图示)需要 在至少2.4秒之内以一定形式接收用于将主动式RFID电子标签转换为驱动状 态的唤醒信号，以检测由上述RFID阅读器发送的唤醒信号。射频信号收发器106根据上述微处理器104的控制，以接收模式启动并 通过天线100接收由RFID阅读器发出的射频信号，并判断接收的射频信号是 否为有效的唤醒信号。当判断结果为有效的唤醒信号时，对通过天线100接 收的射频信号进行分析，并根据其分析结果，通过天线100将对应于上述射 频信号的响应信号发送至RFID阅读器。具体为，RFID阅读器在最短为2. 4秒的时间内发送一定形式的唤醒信号， 然后发送用于确定通信协议的前导(preamble)信号，接着发送电子标签信息 请求用的命令(command)信号。由此，主动式RFID电子标签的射频信号收发器106根据微处理器104 的控制进入接收模式。如在上述接收模式没有来自天线100的射频信号，与 微处理器104 —起进入睡眠状态。如果通过天线100接收到由RFID阅读器发 送的唤醒信号时，接着接收上述RFID阅读器所发送的前导信号以确定相互间 通信用的通信协议，当接收到命令信号时，通过天线100将包含有电子标签 信息的射频信号发送给上述RFID阅读器。如上所述，为了检测唤醒信号，主动式RFID电子标签的微处理器和射频 信号收发器需要每隔规定时间从睡眠状态变换至驱动状态。即，为了检测唤 醒信号，主动式RFID电子标签消耗大量电力，这种电力消耗占主动式RFID 电子标签所消耗的全部电力的50%以上
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种单独具备用于检测唤醒信号的结构,以用最少的电力检测唤醒信号的主动式RFID (无线射频识别)电子标签。本专利技术中的主动式RFID电子标签，包括射频信号检测单元，其根据输 入的驱动信号而被驱动，并检测通过天线接收的射频信号；比较器，当上述 射频信号检测单元检测到射频信号时，对所检测的射频信号电平是否处于预 先设定的信号电平以上进行比较；微处理器，输出用于驱动上述射频信号检 测单元的驱动信号，当上述比较器的比较结果为，所检测的射频信号电平处 于预设的信号电平以上时，生成切换控制用的切换控制信号；切换单元，连 接在上述射频信号检测单元，并根据上述微处理器生成的切换控制信号进行 切换；射频信号收发器，对通过上述切换单元切换而接收的射频信号进行分 析，并根据分析结果通过上述天线将上述射频信号的响应信号进行输出。另外，本专利技术中的主动式RFID电子标签，还包括射频信号检测单元， 用于检测包含在射频信号内的唤醒信号；射频信号收发器，输出响应上述射 频信号的响应信号；微处理器，根据上述唤醒信号的检测结果对射频信号收 发器进行控制。另外，本专利技术中的主动式RFID电子标签还包括，用于将通过 天线接收的上述射频信号传送给上述射频信号检测单元或上述射频信号收发 器的切换单元。另外，微处理器响应上述射频信号的唤醒信号检测结果，对 上述切换单元进行控制，以使上述切换单元连接上述天线和上述射频信号收 发器。另外，微处理器控制上述切换单元，从而当上述射频信号收发器提供 上述响应信号后，使上述切换单元将上述天线和上述射频信号检测单元连接。 另外，微处理器对上述射频信号检测单元进行控制，使上述射频信号检测单 元以小于上述射频信号的输入周期的周期进行检测动作。另外，本专利技术的主 动式RFID电子标签还包括比较器，其对射频信号检测单元所检测的射频信号 电平是否大于等于预先设定的信号电平进行比较，并将其结果提供给上述微 处理器。另外，本专利技术之主动式RFID电子标签，包括射频信号收发器，用于输 出响应于由天线输入的射频信号的响应信号；睡眠状态脱离检测单元，响应 于上述射频信号中所包含的唤醒信号的检测结果，进行控制使上述射频信号 收发器脱离睡眠状态。本专利技术之主动式RFID电子标签还包括，用于将天线和 上述射频信号收发器或上述睡眠状态脱离检测单元进行选择性连接的切换单 元。睡眠状态脱离检测单元包括唤醒信号检测单元，用于检测包含在上述射频信号中的唤醒信号；微处理器，对应于上述唤醒信号检测单元的检测结 果，对上述射频信号收发器进行控制。另外，本专利技术中的主动式RFID电子标签的驱动方法，包括检测所输入 的射频信号中的唤醒信号的步骤;根据上述检测结果，脱离睡眠状态的步骤; 输出对应于上述射频信号的响应信号的步骤。在上述检测唤醒信号的步骤中， 以小于上述射频信号的输入周期的周期进行检测动作。本专利技术之主动式RFID电子标签，进一步包括切换单元和射频信号检测单 元以及比较器，为了检测唤醒信号，射频信号检测单元根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主动式ＲＦＩＤ电子标签，包括：　射频信号检测单元，其根据驱动信号而被驱动，并检测通过天线接收的射频信号；　比较器，当所述射频信号检测单元检测到射频信号时，对所检测的射频信号电平是否大于等于预先设定的信号电平进行比较；　 微处理器，输出用于控制所述射频信号检测单元的驱动信号，当所述比较器的比较结果为所检测的射频信号电平大于等于预先设定的信号电平时，生成切换控制信号；　射频信号收发器，对通过所述天线接收的射频信号进行分析，并通过所述天线输出对应于所述射频 信号的响应信号；　切换单元，根据所述切换控制信号进行切换，从而连接所述天线和所述射频信号收发器。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：金钟守，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]