一种rfid温度标签及rfid系统的制作方法

专利名称:一种rfid温度标签及rfid系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于射频通信技术领域，提供了一种RFID温度标签及RFID系统。在本实用新型的实施例中，所述RFID温度标签包括采集模块和天线，所述采集模块包括温度传感器、存储单元和报警单元，所述温度传感器采集所述物体的温度，所述存储单元对所述物体的温度进行存储，当所述物体的温度高于预设值时，所述报警模块被触发进行报警。在本实用新型的实施例中，所述RFID温度标签不仅可以标识物体的基本信息，还可采集物体的温度并在所述物体的温度高于预设值时进行报警，使得用户可以及时了解物体的温度等信息，并且该RFID温度标签可以在多种特定情况下使用，适用范围广。
【专利说明】
一种RF ID温度标签及RF ID系统
技术领域
[0001 ]本实用新型属于射频通信技术领域，尤其涉及一种RFID温度标签及RFID系统。
【背景技术】
[0002]RFID(Rad1 Frequency Identificat1n，射频识别)是一种无线通信技术，可以通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。现有的RFID系统使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物体的RFID标签，通过射频信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器，以实现对目标物体的跟踪及监控。
[0003]但传统的RFID标签只能读取并记录物体的基本信息，如物体的类型、物体的位置信息等，不能对物体的温度或者其他特定的参数进行记录，这种RFID标签在特定情况下(如应用于冷链系统时)使用时会受到限制，例如传统的RFID标签用于冷链系统时，因传统的RFID标签没有温度采集功能，所以用户并不了解冷链系统中的物体的实时温度，这样，即使物体的温度过高，用户也不能及时地采取相应措施，导致物体的质量受到影响甚至使物体损坏。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型实施例的目的在于提供一种RFID温度标签及RFID系统，旨在解决传统的RFID标签只能读取并记录物体的基本信息，不能对物体的温度进行记录，以及传统的RFID电子标签不具有提醒功能的问题。
[0005]本实用新型实施例是这样实现的，一种RFID温度标签，所述RFID温度标签附着于物体上，用于标识所述物体的信息，所述RFID温度标签与RFID读写器进行无线通信，所述RFID温度标签包括:采集并存储所述物体的信息的采集模块，以及与所述采集模块相连的天线，所述采集模块包括:
[0006]采集所述物体的温度的温度传感器；
[0007]与所述温度传感器连接，将所述温度传感器采集到的所述物体的温度进行存储的存储单元；
[0008]与所述存储单元和所述天线连接，为所述采集模块和所述天线供电的电池单元；
[0009]与所述存储单元连接，当所述温度传感器采集到的所述物体的温度高于预设温度时，被触发进行报警的报警单元。
[0010]进一步的，所述天线包括单极子天线和天线地，所述单极子天线和所述天线地连接，所述电池单元与所述天线地的表面连接。
[0011 ]进一步的，所述采集模块还包括:与所述存储单元连接，供外部传感器接入的传感器接口。
[0012]进一步的，所述采集模块还包括:与所述存储单元连接，实时记录时间数据并进行时钟同步的时钟单元。
[0013]进一步的，所述采集模块还包括:与所述存储单元连接的串行接口。
[0014]进一步的，所述存储单元采用EEPROM存储芯片Ul，所述EEPROM存储芯片Ul的第一数据输入脚接所述温度传感器，所述EEPROM存储芯片Ul的控制脚接所述报警单元，所述EEPROM存储芯片Ul的第二数据输入脚接所述传感器接口，所述EEPROM存储芯片Ul的时钟脚接所述时钟单元，所述EEPROM存储芯片UI的第一输入输出脚接所述串行接口，所述EEPROM存储芯片Ul的电源脚接所述电池单元。
[0015]进一步的，所述报警单元采用声报警器和/或光报警器。
[0016]进一步的，所述RFID温度标签采用高频13.56MHz和/或超高频915MHz的频率与所述RFID读写器进行无线射频通信。
[0017]本实用新型实施例还提供了一种RFID系统，所述RFID系统包括如上述所述的RFID温度标签，以及对所述RFID温度标签所采集的物体信息进行进行读取的RFID读写器。
[0018]进一步的，所述RFID系统还包括:
[0019]与所述RFID读写器进行通信，接收所述RFID读写器读取的所述物体的信息，并对所述物体的信息进行存储的云端存储装置;以及
[0020]与所述云端存储装置进行通信，通过所述云端存储装置实时查看并监控所述物体的工作状态的多个监控终端。
[0021]在本实用新型的实施例中，所述RFID温度标签包括采集模块和天线，所述采集模块包括温度传感器、存储单元和报警单元，所述温度传感器采集所述物体的温度，所述存储单元对所述物体的温度进行存储，当所述物体的温度高于预设值时，所述报警模块被触发进行报警。在本实用新型的实施例中，所述RFID温度标签不仅可以标识物体的基本信息，还可采集物体的温度并在所述物体的温度高于预设值时进行报警，使得用户可以及时了解物体的温度等信息，并且该RFID温度标签可以在多种特定情况下使用，适用范围广。
【附图说明】

[0022]图1是本实用新型实施例提供的RFID温度标签的模块结构图；
[0023]图2是本实用新型实施例提供的RFID温度标签的电路结构图；
[0024]图3是本实用新型实施例提供的RFID系统的模块结构图；
[0025]图4是本实用新型实施例提供的RFID系统的电路结构图；
[0026]图5是传统的天线受电池干扰的辐射方向图；
[0027]图6是本实用新型实施例提供的天线不受电池干扰的辐射方向图。
【具体实施方式】
[0028]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0029]实施例一:
[0030]本实用新型第一实施例提供了一种RFID温度标签。
[0031]图1示出了本实用新型实施例提供的RFID温度标签的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
[0032]一种RFID温度标签，所述RFID温度标签附着于物体上，用于标识所述物体的信息，所述物体的信息包括物体的类型、物体的位置信息、物体的状态信息等，所述RFID温度标签与RFID读写器进行无线通信，所述RFID温度标签包括:采集并存储所述物体的信息的采集模块10，以及与采集模块10相连，将采集模块10采集的所述物体的信息发送至所述RFID读写器的天线20，具体的，采集模块10包括:
[0033]采集所述物体的温度的温度传感器100;
[0034]与温度传感器100连接，将温度传感器100采集到的所述物体的温度进行存储的存储单元101 ；
[0035]与存储单元101和天线20连接，为采集模块10和天线20供电的电池单元106。
[0036]与存储单元101连接，当温度传感器100采集到的所述物体的温度高于预设温度时，被触发进行报警的报警单元102。
[0037]在本实施例中，温度传感器100的精度为± 1°C，可测量温度范围从-40 0C至60 V的温度。在实际应用中，用户可预先设置一温度触发值(即预设温度)存储于存储单元101中，存储单元101可与温度传感器100—起工作，当温度传感器100采集到的物体的温度大于预设温度时，报警单元102被触发进行报警，以提示用户温度过高。
[0038]在本实施例中，采集模块10的工作电压是1.5V-3V，电池单元106可以是单电池或者3V电池，电池单元106采用柔性的薄型电池，这样既可以进行弯曲，同时又为所述RFID温度标签节省空间。当然，所述RFID温度标签也可以在全无源情况下使用，这种情况下，所述RFID温度标签是从所述RFID读写器的射频信号中获取能量。
[0039]作为本实用新型的一实施例，天线20包括单极子天线201和天线地201，单极子天线201和天线地202连接，电池单元106与天线地202的表面连接。
[0040]图5示出了传统天线受电池干扰的辐射方向图，图6示出了本实用新型实施例所提供的天线不受电池干扰的辐射方向图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
[0041]由于电池是由锌和二氧化锰组成的，因此其对天线的性能影响极大。为了减小电池对天线的影响，在本实用新型的实施例中，将电池与天线地202的表面连接，能最大程度减小天线地对电池的干扰，使得天线的能量由天线的表面向外辐射，大大提高了天线的增益性能。
[0042]作为本实用新型的一实施例，采集模块10还包括:与存储单元101连接，供外部传感器接入的传感器接口 103。
[0043]在本实施例中，RFID温度标签提供了外部传感器接口，可以在待机模式(无电源)下使用，用户可根据自身需求外接传感器。传感器接口可以设置为模拟外部传感器的柔性接口。在实际应用中，存储单元101可与外部传感器一起工作，当外部传感器采集到的物体的某个参数达到预设值时，报警单元102同样被触发进行报警，以提示用户温度过高。
[0044]作为本实用新型的一实施例，采集模块10还包括:与存储单元101连接，实时记录时间数据并进行时钟同步的时钟单元104。
[0045]在本实施例中，可以通过时钟单元104设置温度传感器100或外部传感器的采集时间，包括定时、实时或周期性地采集物体的温度等信息，并对采集到的物体的温度进行实时记录。时钟单元104检测和数据记录的时间间隔可以由用户根据实际需求自行设置。
[0046]作为本实用新型的一实施例，采集模块10还包括:与存储单元101连接的串行接口105。
[0047]在本实施例中，用户可以根据实际需求，通过串行接口105进行相应的功能扩展。
[0048]图2示出了本实用新型实施例提供的RFID温度标签的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
[0049]作为本实用新型的一实施例，存储单元101采用EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory,电可擦可编程只读存储器)存储芯片Ul，EEPR0M存储芯片Ul的第一数据输入脚INl接温度传感器100，EEPR0M存储芯片Ul的控制脚⑶N接报警单元102，EEPR0M存储芯片Ul的第二数据输入脚IN2接传感器接口 103，EEPR0M存储芯片Ul的时钟脚X1、X2接时钟单元104，EEPR0M存储芯片Ul的第一输入输出脚1/01接串行接口 105，EEPR0M存储芯片Ul的电源脚VCC接电池单元106。
[0050]作为本实用新型的一实施例，时钟单元104可以采用定时器或晶振。图2示出的时钟单元104采用晶振Yl，晶振Yl的两端分别接EEPROM存储芯片Ul的时钟脚Xl和X2，同时晶振Yl的两端还共接于地。
[0051]作为本实用新型的一实施例，报警单元102可采用声报警器和/或光报警器，当然还可以采用其他类型的报警器。图2示出的报警单元102采用光报警器，所述光报警器包括发光二极管Dl，发光二极管Dl的阳极接电源，发光二极管Dl的阴极接EEPROM存储芯片Ul的控制脚C0N。当温度传感器100采集到的物体的温度大于预设温度时，EEPROM存储芯片Ul的控制脚CON输出一低电平，发光二极管Dl被点亮，即报警单元102被触发进行报警，以提示用户温度过高。
[0052]作为本实用新型的一实施例，所述外部传感器包括压力传感器、湿度传感器等，用户可根据实际需求外接传感器。
[0053]作为本实用新型的一实施例，所述RFID温度标签上还设置有启动按钮，用户可以通过启动按钮直接打开所述RFID温度标签使其开始工作。
[0054]作为本实用新型的一实施例，所述RFID温度标签采用高频13.56MHz和/或超高频915MHz的频率与所述RFID读写器进行无线射频通信。
[0055]在本实用新型的实施例中，采集模块10使用的是裸片的晶圆，各个晶圆内部的功能管脚通过邦定的方式与PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)板连接，再刷上黑胶保护邦定线，即可把各个晶圆的功能管引出。将各个晶圆封装好后制作成采集模块10。将采集模块1中的各个管脚弓I到PCB板的后面，以方便与天线20连接。
[0056]实施例二:
[0057]本实用新型第二实施例提供了一种RFID系统。
[0058]图3示出了本实用新型实施例提供的RFID系统的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
[0059]一种RFID系统，所述RFID系统包括RFID读写器，所述RFID系统还包括包括RFID温度标签。所述RFID温度标签附着于物体上，用于标识所述物体的信息，所述物体的信息包括物体的类型、物体的位置信息、物体的状态信息等，所述RFID温度标签与RFID读写器进行无线通信，所述RFID读写器对所述RFID温度标签所采集的物体信息进行进行读取。所述RFID温度标签包括:采集并存储所述物体的信息的采集模块10，以及与采集模块10相连，将采集模块10采集的所述物体的信息发送至所述RFID读写器的天线20，具体的，采集模块10包括:
[0060]采集所述物体的温度的温度传感器100;
[0061 ]与温度传感器100连接，将温度传感器100采集到的所述物体的温度进行存储的存储单元101 ；
[0062]与存储单元101和天线20连接，为采集模块10和天线20供电的电池单元106。
[0063]与存储单元101连接，当温度传感器100采集到的所述物体的温度高于预设温度时，被触发进行报警的报警单元102。
[0064]在本实施例中，温度传感器100的精度为±1°C，可测量温度范围从-40 0C至60 V的温度。在实际应用中，用户可预先设置一温度触发值(即预设温度)存储于存储单元101中，存储单元101可与温度传感器100—起工作，当温度传感器100采集到的物体的温度大于预设温度时，报警单元102被触发进行报警，以提示用户温度过高。
[0065]在本实施例中，采集模块10的工作电压是1.5V-3V，电池单元106可以是单电池或者3V电池，电池单元106采用柔性的薄型电池，这样既可以进行弯曲，同时又为所述RFID温度标签节省空间。当然，所述RFID温度标签也可以在全无源情况下使用，这种情况下，所述RFID温度标签是从所述RFID读写器的射频信号中获取能量。
[0066]作为本实用新型的一实施例，天线20包括单极子天线201和天线地201，单极子天线201和天线地202连接，电池单元106与天线地202的表面连接。
[0067]图5示出了传统天线受电池干扰的辐射方向图，图6示出了本实用新型实施例所提供的天线不受电池干扰的辐射方向图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
[0068]由于电池是由锌和二氧化锰组成的，因此其对天线的性能影响极大。为了减小电池对天线的影响，在本实用新型的实施例中，将电池与天线地202的表面连接，能最大程度减小天线地对电池的干扰，使得天线的能量由天线的表面向外辐射，大大提高了天线的增益性能。
[0069]作为本实用新型的一实施例，采集模块10还包括:与存储单元101连接，供外部传感器接入的传感器接口 103。
[0070]在本实施例中，RFID温度标签提供了外部传感器接口，可以在待机模式(无电源)下使用，用户可根据自身需求外接传感器。传感器接口可以设置为模拟外部传感器的柔性接口。在实际应用中，存储单元101可与外部传感器一起工作，当外部传感器采集到的物体的某个参数达到预设值时，报警单元102同样被触发进行报警，以提示用户温度过高。
[0071]作为本实用新型的一实施例，采集模块10还包括:与存储单元101连接，实时记录时间数据并进行时钟同步的时钟单元104。
[0072]在本实施例中，可以通过时钟单元104设置温度传感器100或外部传感器的采集时间，包括定时、实时或周期性地采集物体的温度等信息，并对采集到的物体的温度进行实时记录。时钟单元104检测和数据记录的时间间隔可以由用户根据实际需求自行设置。
[0073]作为本实用新型的一实施例，采集模块10还包括:与存储单元101连接的串行接口105。
[0074]在本实施例中，用户可以根据实际需求，通过串行接口105进行相应的功能扩展。
[0075]图4示出了本实用新型实施例提供的RFID系统的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
[0076]作为本实用新型的一实施例，存储单元101采用EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory,电可擦可编程只读存储器)存储芯片Ul，EEPR0M存储芯片Ul的第一数据输入脚INl接温度传感器100，EEPR0M存储芯片Ul的控制脚⑶N接报警单元102，EEPR0M存储芯片Ul的第二数据输入脚IN2接传感器接口 103，EEPR0M存储芯片Ul的时钟脚X1、X2接时钟单元104，EEPR0M存储芯片Ul的第一输入输出脚1/01接串行接口 105，EEPR0M存储芯片Ul的电源脚VCC接电池单元106。
[0077]作为本实用新型的一实施例，时钟单元104可以采用定时器或晶振。图2示出的时钟单元104采用晶振Yl，晶振Yl的两端分别接EEPROM存储芯片Ul的时钟脚Xl和X2，同时晶振Yl的两端还共接于地。
[0078]作为本实用新型的一实施例，报警单元102可采用声报警器和/或光报警器，当然还可以采用其他类型的报警器。图2示出的报警单元102采用光报警器，所述光报警器包括发光二极管Dl，发光二极管Dl的阳极接电源，发光二极管Dl的阴极接EEPROM存储芯片Ul的控制脚C0N。当温度传感器100采集到的物体的温度大于预设温度时，EEPROM存储芯片Ul的控制脚CON输出一低电平，发光二极管Dl被点亮，即报警单元102被触发进行报警，以提示用户温度过高。
[0079]作为本实用新型的一实施例，所述外部传感器包括压力传感器、湿度传感器等，用户可根据实际需求外接传感器。
[0080]作为本实用新型的一实施例，所述RFID温度标签上还设置有启动按钮，用户可以通过启动按钮直接打开所述RFID温度标签使其开始工作。
[0081 ] 作为本实用新型的一实施例，所述RFID温度标签采用高频13.56MHz和/或超高频915MHz的频率与所述RFID读写器进行无线射频通信。
[0082]在本实用新型的实施例中，采集模块10使用的是裸片的晶圆，各个晶圆内部的功能管脚通过邦定的方式与PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)板连接，再刷上黑胶保护邦定线，即可把各个晶圆的功能管引出。将各个晶圆封装好后制作成采集模块10。将采集模块1中的各个管脚弓I到PCB板的后面，以方便与天线20连接。
[0083]作为本实用新型的一实施例，所述RFID系统还包括:
[0084]与所述RFID读写器进行通信，接收所述RFID读写器读取的所述物体的信息，并对所述物体的信息进行存储的云端存储装置;以及
[0085]与所述云端存储装置进行通信，通过所述云端存储装置实时查看并监控所述物体的工作状态的多个监控终端。
[0086]在本实施例中，多个监控终端可分布于不同的地方，多个监控终端均可通过所述云端存储装置查看并监控所述物体的工作状态等信息。
[0087]以下结合工作原理对本实用新型的实施例作进一步说明:
[0088]如图3所示，RFID系统包括RFID温度标签、RFID读写器、云端存储装置及多个监控终端，所述RFID温度标签附着于物体上，用于标识所述物体的信息。所述RFID温度标签中的温度传感器100实时或定时采集物体的温度，并将采集到的所述物体的温度传输至存储单元101进行存储，当所述RFID温度标签接收到RFID读写器的天线信号时，所述RFID温度标签将存储单元101中存储的所述物体的信息发送至所述RFID读写器，所述RFID读写器将所述物体的信息发送至云端存储装置，所述多个监控终端可通过所述云端存储装置对所述物体的信息进行查看和监控。同时，用户可以预先设定一个触发温度存储于存储单元101中，在电池单元106的驱动下，存储单元101可以与温度传感器100或外部传感器一起工作，当温度传感器100采集到的所述物体的温度高于预设温度时，报警单元102被触发进行报警，以便用户及时采取相应措施。该系统可以实时监控物体的温度变化，实现了对物体的实时监控以及预警管理等。
[0089]在本实用新型的实施例中，所述RFID温度标签包括采集模块和天线，所述采集模块包括温度传感器、存储单元和报警单元，所述温度传感器采集所述物体的温度，所述存储单元对所述物体的温度进行存储，当所述物体的温度高于预设值时，所述报警模块被触发进行报警。在本实用新型的实施例中，所述RFID温度标签不仅可以标识物体的基本信息，还可采集物体的温度并在所述物体的温度高于预设值时进行报警，使得用户可以及时了解物体的温度等信息，并且该RFID温度标签可以在多种特定情况下使用，适用范围广。
[0090]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种RFID温度标签，所述RFID温度标签附着于物体上，用于标识所述物体的信息，所述RFID温度标签与RFID读写器进行无线通信，所述RFID温度标签包括:采集并存储所述物体的信息的采集模块，以及与所述采集模块相连的天线，其特征在于，所述采集模块包括: 采集所述物体的温度的温度传感器； 与所述温度传感器连接，将所述温度传感器采集到的所述物体的温度进行存储的存储单元； 与所述存储单元和所述天线连接，为所述采集模块和所述天线供电的电池单元； 与所述存储单元连接，当所述温度传感器采集到的所述物体的温度高于预设温度时，被触发进行报警的报警单元。2.如权利要求1所述的RFID温度标签，其特征在于，所述天线包括单极子天线和天线地，所述单极子天线和所述天线地连接，所述电池单元与所述天线地的表面连接。3.如权利要求1所述的RFID温度标签，其特征在于，所述采集模块还包括:与所述存储单元连接，供外部传感器接入的传感器接口。4.如权利要求3所述的RFID温度标签，其特征在于，所述采集模块还包括:与所述存储单元连接，实时记录时间数据并进行时钟同步的时钟单元。5.如权利要求4所述的RFID温度标签，其特征在于，所述采集模块还包括:与所述存储单元连接的串行接口。6.如权利要求5所述的RFID温度标签，其特征在于，所述存储单元采用EEPROM存储芯片Ul，所述EEPROM存储芯片Ul的第一数据输入脚接所述温度传感器，所述EEPROM存储芯片Ul的控制脚接所述报警单元，所述EEPROM存储芯片Ul的第二数据输入脚接所述传感器接口，所述EEPROM存储芯片Ul的时钟脚接所述时钟单元，所述EEPROM存储芯片Ul的第一输入输出脚接所述串行接口，所述EEPROM存储芯片Ul的电源脚接所述电池单元。7.如权利要求1所述的RFID温度标签，其特征在于，所述报警单元采用声报警器和/或光报警器。8.如权利要求1所述的RFID温度标签，其特征在于，所述RFID温度标签采用高频13.56MHz和/或超高频915MHz的频率与所述RFID读写器进行无线射频通信。9.一种RFID系统，其特征在于，所述RFID系统包括如权利要求1-8任意一项所述的RFID温度标签，以及对所述RFID温度标签所采集的物体信息进行进行读取的RFID读写器。10.如权利要求9所述的RFID系统，其特征在于，所述RFID系统还包括: 与所述RFID读写器进行通信，接收所述RFID读写器读取的所述物体的信息，并对所述物体的信息进行存储的云端存储装置;以及 与所述云端存储装置进行通信，通过所述云端存储装置实时查看并监控所述物体的工作状态的多个监控终端。
【文档编号】G06K17/00GK205721909SQ201620310854
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】梁中凌
【申请人】深圳市方卡科技股份有限公司