基于NFC的冷链RFID温度电子标签制造技术

本发明专利技术公开了一种基于NFC的冷链RFID温度电子标签，包括：射频单元、温度采集单元、数据存储单元、实时时钟单元和控制单元。温度采集单元和实时时钟单元分别连接控制单元，控制单元与数据存储单元连接，可以双向操作，数据存储单元同时与射频单元连接。数据存储单元被控制单元读写时由电池供电。该电子标签可以实现定时或温度超限的方式记录冷链产品的温度，写入到标签存储器中，待后期读取温度记录，确定冷链产品质量，追溯产品问题环节。可非常方便被支持NFC的手机等便携设备读取，从而对冷链各环节、周期的温度信息一目了然，达到及时简单的做到冷链产品溯源的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频通信应用和冷链温度监控领域，具体是提供一种基于NFC近场通信技术的射频识别温度记录电子标签，该电子标签可非常方便被支持NFC的手机等便携设备读取，冷链各环节、周期的温度信息一目了然，及时简单的做到冷链产品溯源。
技术介绍
随着人民生活质量的不断提高及中国入世后农产品、食品流通面临的新挑战。近年来，问题猪肉、地沟油，三聚氰胺奶粉等事件层出不穷，食品安全问题引起了越来越多人的重视。可追溯系统是促进生产信息透明化，提高食品卫生安全，增加产品市场竞争力的重要措施。当前的可追溯系统一般是基于RFID技木，在产品生产及物流配送的各个环节记录产品的流通信息，对于冷链产品还要记录产品的温度信息，在产品进入销售终端后，将各环节信息汇总到在线服务网站上，人们通过在线的方式查询所购商品的溯源信息。但这种可追溯系统一般是消费者在购买后进行验证，另外要通过登录到网站输入产品序列号，费时费力，查询效率不高。最近在近距离无线通讯(NFCNear Field Communication)移动商用方案公布后， 越来越多的智能手机开始支持NFC功能，此时手机广泛用干支付、身份认证、游戏机、掌上电脑。手机是当前我们人人都在使用的通讯、娱乐工具，如果能将手机变为我们用于冷链产品的质量检验工具，在我们选购冷鮮肉制品的时候，获取商品的各个流通环节的温度、时间等信息，方便我们选购合格的产品。NFC是ー种用于近距离无线通信的技木，它结合了近场通信技术和移动通信技木， 能实现了电子支付、身份认证、票务、数据交換、防伪、广告等多种功能，是移动通信领域的 ー种新型业务。近场通信业务改变了用户使用移动电话的方式，使用户的消费行为逐步走向电子化，建立了ー种新型的用户消费和业务模式。NFC 由非接触式射频识别(RFID Radio Frequency IDentification)及互联互通技术整合演变而来，是ー种用于近距离无线通信的技木，由索尼和飞利浦共同开发。2002 年，NFC被批准成为IS0/IEC IS 18092国际标准，此后还被批准为EMCA — 340标准与ETSI TS 102 190标准。NFC标准与IS0/IEC 14443非接触式IC卡兼容。也就是说NFC标准兼容 Philip 的 MIFARER 和 SONY 的 FeliCa 标准。文中的UTC 即 Coordinated Universal Time (协调世界吋)。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于NFC的冷链RFID温度电子标签，可被具有NFC功能的手机读取其记录，实现了快速方便的对冷链产品溯源的优点。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种基于NFC的冷链RFID温度电子标签，包括射频单元为集成IS0/IEC 14443标准协议控制器的射频芯片，工作在被动模式下，当NFC读写设备发起命令操作吋，根据命令的不同，向存储单元写入配置信息，或者从存储单元读取相应数据发送至NFC设备，其所有命令操作均符合IS0/IEC 14443协议标准；实时时钟单元自带晶振的RTC単元，运行UTC标准的实时时钟，用于记录当前的时间， 在进行温度采集时，标定温度采集的这ー时刻，可标定当前的实时时间；温度采集单元该单元为数字式温度传感器，由控制单元控制，通过温度传感器采集当前环境温度模拟值，并转化为数字值，用于存储温度记录；数据存储単元此存储模块为一双ロ EEPR0M，拥有两个访问通道，用于存储标签工作參数和温度时间记录，可同时被控制単元和射频单元读写；控制单元由低功耗的MCU构成，包括其基本IO単元，依据数据存储单元中的工作參数控制标签的工作运行模式；控制温度采集和实时时钟，写入记录到数据存储単元；响应NFC 读写设备的控制命令，组织相关数据予以反馈。根据本专利技术的优选实施例，所述射频単元可与具有NFC功能的手机建立通信。根据本专利技术的优选实施例，上述通信频率为13. 56MHz ；最大传输速率为4MlcbpS， 工作在被动模式下吋，最大传输速率为1061APS ；调制方式为ASK ；半双エ传输方式。根据本专利技术的优选实施例，所述射频単元上设置有天线，该天线采用蚀刻エ艺，采用铝合金与PET制作，传输距离为0到10cm。根据本专利技术的优选实施例，所述射频单元采用射频场能量供电，通过射频读写操作无需额外电源供电。根据本专利技术的优选实施例，所述实时时钟单元集成38KHz低速晶振或外部连接高速16MHz晶振；时间采用UTC格式，可以获得当前的实时时间；并可通过寄存器操作设定时间；可以实现从5S到24H定时间隔设置，其精度为士3%。根据本专利技术的优选实施例，所述温度采集单元的温度測量范围为-20°C至60°C;测量误差为士0. 5°C ；采样精度为IObit ；通过串行接ロ与控制单元通信。根据本专利技术的优选实施例，所述数据存储单元为一双ロ EEPR0M，可同时被射频单元和控制单元读写；存储容量为8K byte，最大可存储2000条温度记录；通过串行接ロ与控制单元通信。根据本专利技术的优选实施例，所述控制单元采用低功耗的MCU，最大工作电流5mA; 休眠时电流为3 μ Α,休眠时RTC単元和Timer正常运行，依靠定时器唤醒，检测工作模式，迸行温度记录，完成后继续进入睡眠，保证系统整体功耗最低，整体采用3V纽扣锂电池供电， 最大连续工作时间可达3年。根据本专利技术的优选实施例，其记录读取由NFC读写设备发起，所有命令按照ISO/ IEC 14443标准的命令格式进行。本专利技术的技术方案，提供的电子标签可非常方便被支持NFC的手机等便携设备读取，从而对冷链各环节、周期的温度信息一目了然，达到及时简单的做到冷链产品溯源的目的。附图说明图1为本专利技术实施例所述的基于NFC的冷链RFID温度电子标签的硬件系统框图； 图2为本专利技术实施例的所述的基于NFC的冷链RFID温度电子标签的温度记录流程图。具体实施例方式如图1所示，一种基于NFC的冷链RFID温度电子标签，包括射频单元为集成IS0/IEC 14443标准协议控制器的射频芯片，工作在被动模式下，当 NFC读写设备发起命令操作吋，根据命令的不同，向存储单元写入配置信息，或者从存储单元读取相应数据发送至NFC设备，其所有命令操作均符合IS0/IEC 14443协议标准；实时时钟单元自带晶振的RTC単元，运行UTC标准的实时时钟，用于记录当前的时间， 在进行温度采集时，标定温度采集的这ー时刻，可标定当前的实时时间；温度采集单元该单元为数字式温度传感器，由控制单元控制，通过温度传感器采集当前环境温度模拟值，并转化为数字值，用于存储温度记录；数据存储単元此存储模块为一双ロ EEPR0M，拥有两个访问通道，用于存储标签工作參数和温度时间记录，可同时被控制単元和射频单元读写；控制单元由低功耗的MCU构成，包括其基本IO単元，依据数据存储单元中的工作參数控制标签的工作运行模式；控制温度采集和实时时钟，写入记录到数据存储単元；响应NFC 读写设备的控制命令，组织相关数据予以反馈。其中，射频单元可与具有NFC功能的手机建立通信。其通信频率为13. 56MHz ；最大传输速率为4241ibpS，工作在被动模式下吋，最大传输速率为IOeiibps ；调制方式为ASK ；半双エ传输方式。在射频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，吴波，毛嘉，鲁方林，徐志广，姜华，
申请(专利权)人：上海物鼎传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：