[发明专利]一种混频有源读写标签

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种适用于低功耗有源读写电子标签的实现方法。

背景技术

中华人民共和国专利200610118433.2“带有集装箱定位和电子封条的集装箱电子标签”公布了一种有源读写标签的设计方法，但其存在如下缺点：1)有源读写标签采用单一微波频段射频电路进行有源标签的ID标识信息发送和读写操作，这样ID标识信息发送和读写操作只能进行分时操作，而由于读写操作的复杂性使得分时操作下容易引起读写操作不可靠，读写操作很容易失败；2)有源读写标签在微波频段的读写操作是属于有源主动侦听方式，读写操作的时间窗固定，操作耗时耗电，这会造成有源读写标签的电池寿命大大缩短。

发明内容

为了克服现有有源读写标签所存在的读写操作不可靠和高耗电缺陷，本发明提出了一种混频有源读写标签实现方法，其具体内容包含抛弃传统有源读写标签的设计方法，基于超高频以上频段与低频频段相结合的混频方式将有源读写标签的读写操作完全分离。将有源标签ID标识发送和读操作合并，即将标签内写入存储的数据与有源标签ID标识信息组合起来，通过有源标签ID标识发送操作将存储的数据一起发出，发送操作工作在超高频以上频段；写操作独立出来，工作在低频频段。由于标签的写操作是在单独的低频频段全时工作，因此写操作能非常可靠地完成，而低频频段属于近场感应通信，能以极低耗电的近似无源方式完成写操作；标签的读操作和ID标识发送操作结合工作在超高频以上频段，充分利用频段越高数据传输速率越快，因此可在极短的时间完成数据发送实现低功耗。这样的设计机制完全解决了传统的有源读写电子标签读写不可靠和高耗电导致的使用寿命短等重大缺陷。

本发明解决问题所采用的技术方案是：采用有源超高频以上频段无线射频识别技术和低频近场感应通信技术相结合，构成一种混频有源读写标签设计，有源读写标签ID号码由无线射频识别单元在生产时以递增或递减的方式产生并内置不可改变。有源读写标签内超高频以上频段仅定期在一个小时间窗内工作在发射状态，发送固定ID标识与标签存储器内被写入的数据构成的组合信息，平时处于休眠状态。有源读写标签内低频频段利用近场感应通信原理始终处于写操作的接收状态，近场感应通信是依赖外部馈电来工作，微处理器仅当低频频段接收到数据时才工作并写入存储器，因此功耗极低。有源读写标签的微处理器仅定期在一个小时间窗内驱动超高频以上频段发射电路进行工作，或由低频近场感应电路接收到有效写入数据时工作一个时间周期，平时处于休眠状态。因此，有源读写标签既能高可靠的进行读写操作，也达到超低功耗和长寿命目的。

本发明实现的一种混频有源读写标签由超高频以上频段无线射频识别单元和低频频段近场感应通信单元组成，包括电源、时钟、定时器、超高频以上频段射频电路、低频频段近场感应射频电路、微处理器、存储器。

本发明中的一种混频有源读写标签工作模式如下：

●缺省情况下，有源读写标签一直处于正常非工作状态a，此时标签上仅时钟和计数器运行，其余模块都处于非工作状态，功耗极低；

●计数器计数达到一个固定时间间隔T1后，微处理器被唤醒，进入通信状态b，微处理器触发超高频以上频段射频电路发送由内置固定ID标识信息和存储器内写入的数据信息，此时标签上超高频以上频段射频电路处于发射状态，发射的时间周期为T2；

●T2结束后，标签又回到正常的非工作状态a，等到计数器计数达到下一个固定时间间隔T1后再进入下一个通信状态b；

●不同标签的标识ID采用递增或递减方式由生产时就固定写入的，在标签的生命周期内是固定不可修改的；

●当标签被指定写入数据时，低频频段近场感应射频电路接收到有效数据，触发微处理器将数据写入存储器中，这时候当计数器达到时间周期T1时就进入通信状态T2发送由内置固定ID标识信息和存储器内的数据信息；

附图说明

图1为一种混频有源读写标签的系统构成图。

图2为一种混频有源读写标签的管理状态图。

图中1表示计数器构成的定时器，2表示超高频以上频段射频电路，3表示时钟，4表示电源，5表示低频频段近场感应射频电路，6表示一种混频有源读写标签，7表示微处理器，8表示存储器；a表示正常非工作休眠状态，b表示通信状态。

具体实施方式

正常情况下6处于状态a；

计数器计数工作到一定周期时间T1后，触发2进入状态b；

状态b的时间长度为T2，在T2周期内完成有源读写标签ID标识和存储器内信息发送任务，T2结束后则6返回状态a；