[发明专利]主动式RFID电子标签

说明书

技术领域

本发明涉及无线射频识别(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。

背景技术

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106一 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104一起进入睡眠状态。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。

发明内容