一种多频RFID标签、读写装置和读写方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多频RFID标签、读写装置和读写方法，该RFID标签包括第一远场天线、第一近场天线，其中，第一远场天线工作于读取频率，第一近场天线工作于写入频率，标签读取操作和标签写入操作针对相同的标签内容信息，分别仅通过读取频率和写入频率来实现。本发明专利技术利用了不同频段的特点，将读操作和写操作在不同频段上分开，并使用同一数据存储空间，同时采用无源方式，不需要外部供电，还通过抗金属天线和封装材料实现了抗金属的功能，适合工业控制领域广泛使用。

【技术实现步骤摘要】
一种多频RFID标签、读写装置和读写方法
本专利技术涉及一种无源多频RFID（RadioFrequencyIDentification）标签、读写装置和读写方法，主要应用于工业控制领域。
技术介绍
RFID标签在工业控制应用领域，一般在出厂时或进行零部件维修时，需要对零部件的标签内容进行写操作；而在平时使用中，只需要读取RFID标签内容；为了操作安全和防止误操作考虑，只允许十厘米以内，才可以对零部件的标签内容进行写操作；而在实际应用中，由于贴有RFID标签为金属表面，同时车辆在使用过程中，由于装置安装位置等原因不能短距离靠近，这样就有长距离读取信息的需求。传统的RFID标签不能满足上述工业应用领域的需求，因为一般RFID仅支持一个频段，读写范围基本上是一致的。多频段RFID标签和读写装置方案亦在不少应用中出现，主要是采用有源标签的方式。由于有源标签一般有中央控制单元CPU存在，不同的频段读写的信息内容可以通过CPU来交互；但是有源标签需要外部供电，应用受限，若采用电池供电，又会浪费能源，污染环境，并且使用寿命有限。无源RFID标签的供电，是通过远场电磁波或近场电磁耦合，将无线能量转化为电势能。也有一些无源多频段UHF（UltraHighFrequency）和HF（HighFrequency）标签，采用独立的UHF无源标签和HF无源标签，简单封装在一起；由于这种多频无源标签，实际是两个标签，标签内存内容并不能共用，标签信息并不能实时共享，所以并不是真正意义的无源多频段RFID标签。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中存在如下问题：一般的RFID标签仅支持单一频段，现有的多频RFID标签仅是两个独立标签的简单封装，不能实现通过一个标签来满足读写的不同需求。另外，通常的无源标签不能在金属表面使用。
技术实现思路
一种多频RFID标签，包括第一远场天线、第一近场天线，其中，第一远场天线工作于读取频率，第一近场天线工作于写入频率，标签读取操作和标签写入操作针对相同的标签内容信息，分别仅通过读取频率和写入频率来实现。该多频RFID标签还包括：与第一远场天线连接的第一发送模块，用于通过第一远场天线接收来自RFID读写装置的读标签指令后通过第一远场天线向RFID读写装置发送标签内容信息；与第一近场天线连接的第一接收模块，用于通过第一近场天线接收来自RFID读写装置的写标签指令后解码出待写入的标签内容信息。该多频RFID标签还包括：逻辑处理单元，与第一发送模块、第一接收模块连接，用于执行标签读取和标签写入操作。该多频RFID标签还包括：存储单元，与逻辑处理单元连接，用于存储标签内容信息。所述逻辑处理单元执行标签读取操作具体为：从存储单元读取标签内容信息发送给第一发送模块。所述逻辑处理单元执行标签写入操作具体为：将第一接收模块解码出的标签内容信息写入存储单元，并通过第一接收模块向RFID读写装置返回写入完成指令。该多频RFID标签还包括：电磁能量转换模块，用于将所述标签获取的电磁能量转化为电压，为所述标签供电。所述读取频率为超高频或微波频段。所述写入频率为高频或低频频段。所述读取频率为多个。所述写入频率为多个。所述第一远场天线由抗金属天线及封装材料组成。所述抗金属天线及封装材料具体为：天线采用微带天线的结构，封装材料可选择陶瓷基材，FR4（玻纤环氧树脂板）基材，PCB（PrintCircuitBoard）陶瓷基材等。所述第一近场天线由抗金属线圈及封装材料组成。所述封装材料具体为：铁氧体、吸波海绵或者人工磁导体。一种多频RFID读写装置，包括第二远场天线、第二近场天线，其中，第二远场天线工作于读取频率，第二近场天线工作于写入频率，对于同一RFID标签的标签读取操作和标签写入操作针对相同的标签内容信息，分别仅通过读取频率和写入频率来实现。该多频RFID读写装置还包括：与远场天线连接的第二接收模块，用于通过第二远场天线向RFID标签发送读标签指令后，通过第二远场天线从RFID标签接收标签内容信息；与近场天线连接的第二发送模块，用于通过第二近场天线向RFID标签发送写标签指令，其中包括待写入的标签内容信息。该多频RFID读写装置还包括：中央处理单元，与第二发送模块、第二接收模块连接，用于完成发送和接收数据的协议信息处理。该多频RFID读写装置还包括：通信接口，与中央处理单元连接，用于与上位机通信。所述中央处理单元向第二接收模块发送来自上位机的所述读标签指令，并将来自第二接收模块的标签内容信息发送给上位机。所述中央处理单元向第二发送模块发送来自上位机的所述写标签指令，并通过第二发送模块接收来自RFID标签的写入完成指令。该多频RFID标签还包括：存储模块，与中央处理单元连接，用于完成发送和接收数据的数据缓冲。该多频RFID读写装置还包括：加解密模块，与中央处理单元连接，用于对RFID标签进行加解密操作。一种多频RFID标签的读写方法，所述标签包括第一远场天线、第一近场天线，其中，第一远场天线工作于读取频率，第一近场天线工作于写入频率，该方法为：分别响应于读标签指令和写标签指令，所述标签执行标签读取操作和标签写入操作；其中，标签读取操作和标签写入操作针对相同的标签内容信息，分别仅通过读取频率和写入频率来实现。响应于读标签指令，所述标签执行标签读取操作具体为：所述标签通过第一远场天线接收到来自RFID读写装置的读标签指令后，从所述标签的存储单元读取标签内容信息，发送给RFID读写装置。响应于写标签指令，所述标签执行标签写入操作具体为：所述标签通过第一近场天线接收到来自RFID读写装置的写标签指令后，解码出待写入的标签内容信息，存储到所述标签的存储单元中。所述RFID读写装置为多频RFID读写装置，包括第二远场天线、第二近场天线，其中，第二远场天线工作于所述读取频率，第二近场天线工作于所述写入频率，对于同一RFID标签的标签读取操作和标签写入操作针对相同的标签内容信息，分别仅通过所述读取频率和所述写入频率来实现。所述RFID读写装置接收来自上位机的所述读标签指令，并通过第二远场天线将来自所述标签的标签内容信息发送给上位机。所述RFID读写装置接收来自上位机的所述写标签指令，并通过第二近场天线接收来自所述标签的写入完成指令。所述RFID读写装置对所述标签进行加解密操作。本专利技术的无源多频段RFID标签、读写装置和读写方法，读取采用UHF频段远场电磁波方式（不局限于UHF频段），写入采用HF频段近场电磁耦合方式（不局限于HF频段），并且共用同一个存储单元，读操作和写操作针对相同的标签内容信息，同时采用无源方式，不需要外部供电，真正做到节能环保，使用寿命长，适合工业控制领域广泛使用。多频标签和多频读写装置可以配合使用，在不同频段可以使用不同的密码，来保护写入的数据安全性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种多频RFID标签的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种多频RFID读写装置的结构示意图。具体实施方式1)多频无源RFID标签一般的无源RFID标签仅支持一种频段，而本专利技术的RFID标签，利用了不同频段的特点，将读操作和写操作在不同频率段上分开，并使用同一数据存储空间，读操作和写操作针对相同的标签内容信息；在保证信息写入安全的同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多频RFID标签，其特征在于：所述标签包括第一远场天线、第一近场天线，其中，第一远场天线工作于读取频率，第一近场天线工作于写入频率，标签读取操作和标签写入操作针对相同的标签内容信息，分别仅通过读取频率和写入频率来实现。2.如权利要求1所述的多频RFID标签，其特征在于，还包括：与第一远场天线连接的第一发送模块，用于通过第一远场天线接收来自RFID读写装置的读标签指令后通过第一远场天线向RFID读写装置发送标签内容信息；与第一近场天线连接的第一接收模块，用于通过第一近场天线接收来自RFID读写装置的写标签指令后解码出待写入的标签内容信息。3.如权利要求2所述的多频RFID标签，其特征在于，还包括：逻辑处理单元，与第一发送模块、第一接收模块连接，用于执行标签读取和标签写入操作。4.如权利要求3所述的多频RFID标签，其特征在于，还包括：存储单元，与逻辑处理单元连接，用于存储标签内容信息。5.如权利要求4所述的多频RFID标签，其特征在于：所述逻辑处理单元执行标签读取操作具体为：从存储单元读取标签内容信息发送给第一发送模块。6.如权利要求4所述的多频RFID标签，其特征在于，所述逻辑处理单元执行标签写入操作具体为：将第一接收模块解码出的标签内容信息写入存储单元，并通过第一接收模块向RFID读写装置返回写入完成指令。7.如权利要求2所述的多频RFID标签，其特征在于，还包括：电磁能量转换模块，用于将所述标签获取的电磁能量转化为电压，为所述标签供电。8.如权利要求1所述的多频RFID标签，其特征在于：所述读取频率为超高频或微波频段。9.如权利要求1所述的多频RFID标签，其特征在于：所述写入频率为高频或低频频段。10.如权利要求1所述的多频RFID标签，其特征在于：所述读取频率为多个。11.如权利要求1所述的多频RFID标签，其特征在于：所述写入频率为多个。12.如权利要求1所述的多频RFID标签，其特征在于：所述第一远场天线由抗金属天线及封装材料组成。13.如权利要求12所述的多频RFID标签，其特征在于，所述抗金属天线及封装材料具体为：天线采用微带天线的结构，封装材料为陶瓷基材或FR4（玻纤环氧树脂板）基材。14.如权利要求1所述的多频RFID标签，其特征在于：所述第一近场天线由抗金属线圈及封装材料组成。15.如权利要求14所述的多频RFID标签，其特征在于，所述封装材料具体为：铁氧体、吸波海绵或者人工磁导体。16.一种多频RFID读写装置，其特征在于：所述读写装置包括第二远场天线、第二近场天线，其中，第二远场天线工作于读取频率，第二近场天线工作于写入频率，对于同一RFID标签的标签读取操作和标签写入操作针对相同的标签内容信息，分别仅通过读取频率和写入频率来实现。17.如权利要求16所述的多频RFID读写装置，其特征在于，还包括：与远场天线连接的第二接收模块，用于通过第二远场天线向RFID标签发送读标签指令后，通过第二远场天线从RFID标签接收标签内容信息；与近场天线连接的第二发送模块，用于通过第二近场天线向RFID标签发送写标签指令，其中包括待写入的标签内容信息。18.如权利要求17所述的多频RFID读写装置，其特征在于，还包括：中央处理单元，与第二发送模块、第二接收模块连接，用于完成发送和接收数据的协议信息处理。19.如权利要求18所述的多频RFID读写装置，其特征在于，还包括：通信接口，与中央处理单元连接，用于与上位机通信。20.如权利要求19所述的多频RFID读写装置，其特征在于：所述中央处理单元向第二接收模块发送来自上位机的所述读标签指令，并将来自第二接收模块的标签内容信息发送给上位机。21.如权利要求19所述的多频RFID读写装置，其特征在于：所述中央处理单元向第二发送模块发送来自上位机的所述写标签指令，并通过第二发送模块接收来自RFID标签的写入完成指令。22.如权利要求18所述的多频RFID读写装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，程科，白剑，陈春，
申请(专利权)人：浙江网新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：