[发明专利]用于提供警报状况的可视的、可感知的、和电子的指示的射频系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频(RF)系统和方法，具体的说，本发明涉及用于提供警报状况的可视的和电子的指示的射频识别(RFID)系统和方法。

背景技术

RFID系统快速成为识别媒介的选择是因为它的速度和准确性，使用者可以用它识别现存的加标签物品的数量和种类。RFID还能作为媒介用于收集加标签物品及其周围环境(例如历史温度分布曲线)的信息。然而，在用于供应链以监控，例如货物在运输中的历史温度分布曲线时，RFID系统有一个主要的缺陷，使用者必须安装一个询问器以读取历史温度分布曲线。考虑下列各项。

在商业、医药和其它领域中使用的许多材料容易腐烂。也就是说，材料有一个随着时间恶化的趋势，当暴露在较高温度下时，这种恶化的趋势通常会加剧。这种恶化的趋势通常被称为材料的“稳定性”。一种材料在较高的温度下经历很长的一段时间恶化缓慢，则被认为具有“高稳定性”。相反的，一种材料在较高的温度下很快恶化，则被认为具有“低稳定性”。

恶化的例子包括生物材料腐坏的情况，药物失效的情况，化学品化学活性丧失的情况，或者转换成不希望的杂质等等。过度的恶化甚至导致材料被质疑不适合使用，或者甚至导致危险性。因此，在商业、医药和其它领域，快速监测出材料因不可接受的受热历程致使材料不能使用，是非常重要的。

此外，还有一些其它的情况下，材料必须经过一定的最低限度的受热历程才会变得适合使用。许多材料和材料的处理方法，通常用于建筑，制造，食品加工和药物制备，例如混凝土凝固，环氧树脂硬化，生物发酵，烹调，巴斯德消毒，灭菌等等，在这些情况下，材料需要适当的硬化、保温或热处理后才适合使用。硬化、保温或热处理的过程通常取决于温度，典型的是在越低的温度下处理的越久，这样，材料必须经过一个特定的最低时间-温度历程后才适合使用。

结果是，可视的时间-温度指示器被广泛的应用于商业领域。这是典型的附加在热敏材料的容器上的小型设备。例如，可视的时间-温度指示器通常用于检验易腐烂的、温度敏感型的产品，这些产品必须保存在“低温链”中从供应商运送给用户。这里说的“低温链”是指一个用于保存或保护材料从生产到使用都在精确温度或一个温度范围内的连续的系统，以确保材料的完整性。

一种类型的时间-温度设备依靠模拟其所附带的产品的降解的化学反应。另一种类型的时间-温度设备只记录后输出的温度曲线，不带其它功能。这些设备的一个缺陷是不能重复使用。而且，这些设备用一次就丢弃，成本将会很高。这些设备的另外的一个缺点是精度不高。例如，已知的化学媒介的可视温度指示器能给出即时的可视结果，但不是特别准确。通过寻找一种具有互补的降解特性的不同的传感器材料，这种化学指示器试图模拟一种目的材料的降解特性，以观察所述传感器材料中对应于所述目的材料的变化而发生的变化。然而，这种化学方法的缺点是，大部分目的材料，例如生物材料，通常可能具有独特的和复杂的时间-温度曲线。特别的，一些材料可能具有完全不同于简单指数(阿列纽斯曲线)降解速率的时间-温度降解特性。相反的，仅有非常有限数量的传感器材料适合用于可视时间-温度指示器。在所有的温度下，通常很难或者不可能有目标材料和传感器材料的降解速率完全匹配。作为这些匹配问题的结果，目前的实践变得保守。也就是说，化学材料的时间-温度指示器通常设置成比目标材料降解更快。虽然这种情况可以确保使用者不会忽视接收降解的材料，但这还是不够的。事实上，在许多情况下，由于时间-温度指示器准确性的不足，依然还好的材料也被不恰当地丢弃。当然，另一种情形是，如果化学的时间-温度指示器不能准确的警告所跟踪的材料已降解，这同样是不能接受的，且具有潜在的危险性。还有一个缺点是这种设备有干扰的倾向。特别的，除非该设备具有唯一的ID，一个指示发生不利情况的设备很容易被一个反映没有不利情况的新的设备替换。为了避免干扰，设备可以放在被监测的产品的包装中。然而，设备必须在包装打开的时候才能看到。

另一种类型的不可视时间-温度设备是一个记录温度曲线的RFID标签。但是，这种标签需要一个RFID询问器去询问标签以提取所述曲线。因此，使用者可能无法轻易地分析温度曲线，除非他或她有一台询问器。在当今供应链操作快速化的世界里，在使用者能够扫描标签以获取数据的时候，他可能早已接受了损坏的物品。

因此，需要一种设备，能够可视或可感知地指示预定情况的发生，并且能电子指示所述情况的发生，同时克服上面提到的缺点。

发明内容