[发明专利]一种超高频传感标签芯片

说明书

技术领域

本发明涉及电子标签射频识别系统技术领域，特别涉及一种超高频传感标签芯片。

背景技术

超高频无线射频识别技术（UHF RFID）具有非接触、识别速度快、作用距离远、工作寿命长、可多标签识别等显著优点，故该技术得到了社会的广泛认可。目前，该技术成功应用在仓库管理、物流运输、资产管理、食品溯源与智能电网等方面。电子标签是射频识别系统的一部分，而作为电子标签核心的标签芯片的性能好坏直接影响着电子标签的识别距离、速度与准确率等；另外，射频识别系统的其他重要功能的拓展也需要标签芯片的支持。

同时，传感器技术正朝着微型化、多元化方向发展，且高集成度芯片制造技术的日趋成熟。将 RFID技术与传感器技术结合，充分发挥二者的优势，实现识别与感知有机融合。尤其是在诸如食品贮存、冷链管理、药品管理、煤矿安全等场合，二者的结合有着重要的意义。

目前，市场上存在两种RFID标签，一种是有源电子标签，另一种是无源电子标签。前者与传感器相结合，需要额外的电源供电，导致该标签成本高、体积大，使该标签的应用在某些场合受到限制，故该方式并不普遍。后者与传感器技术相结合，即无线技术，该方式为普遍采用方式。但目前两者的结合主要是简单的温度传感与标签芯片的结合，其信息感知能力有限，集成度不高，大批量生产成本较高。

公开号为CN201819897U与CN201819943U的专利都公开了一种带有电子标签的无线数传传感器。在上述两篇专利文件中，传感器外置于电子标签之外的，该传感器直接与微处理器连接。公开号为CN201311301Y  与CN201298867Y的专利都公开了一种基于无线网络的超远距离监测装置。在上述两篇专利文件中传感器是内置于电子标签之内的。在该装置中，该传感器、储存器分别与微处理器连接。

综上所述，目前超高频无线射频识别技术存在的不足之处是传感器与数字处理器即微处理器直接连接，其信息感知能力有限，集成度不高，大批量生产成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超高频传感标签芯片，该芯片传感器与标准标签共享储存器，符合EPC Global Class 1 Gen 2标准的超高频电子标签，具有实用性强、集成度高、性能稳定，适合大批量生产。

进一步地，本发明要解决的技术问题是丰富传感器的功能，提高对环境的认识；同时优化了芯片的结构。

进一步地，本发明要解决的技术问题是优化该芯片的外部拓展功能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种超高频传感标签芯片，包括射频收发模块、电源模块、存储器与数字处理模块；所述电源模块与射频收发模块双向通信，且为数字处理模块供电；所述存储器与数字处理模块连接；还包括传感采集模块，所述传感采集模块的信号输入端与电源模块的信号输出端连接；所述传感采集模块的信号输出端与存储器的信号输入端连接。

优选地，所述传感采集模块包括模拟采集模块、数字量化模块与第一编码模块；所述模拟采集模块的信号输出端分别与数字量化模块的信号输入端连接，所述数字量化模块的信号输出端与第一编码模块的信号输入端连接，第一编码模块的信号输出端与存储器的信号输入端连接。

优选地，所述模拟采集模块包括温度采集模块、湿度采集模块和化学量采集模块。

优选地，还包括与数字处理模块连接的接口电路，所述接口电路上预设若干接口，所述预设接口包括PCI通信接口、外置电源接口、外置传感器接口与天线接口，上述四预设接口分别分布在PCI总线上。

优选地，所述数字处理模块包括主控模块、解码模块、第二编码模块与检验电路，所述解码模块的信号输出端与检验电路的输入端连接，且所述主控模块的信号输入输出端分别与检验电路的其他信号输出输入端连接；另外，所述检验电路的其他信号输出端与第二编码模块的信号输入端连接。

优选地，还包括与数字处理模块双向通信的协议处理模块，所述协议处理模块具有指令译码模块、防碰撞模块与安全认证模块，上述三模块均由主控模块控制。

优选地，所述存储器模块具有EPC存储区、TID存储区、传感量存储区与保留存储区，所述传感采集模块的信号存储于传感量存储区中。

优选地，所述电源管理模块包括整流电路、放大电路与稳压电路。

优选地，所述射频收发模块包括时钟发生器、复位电路与调制解调电路。