[发明专利]具有射频识别与测温功能的声表面波标签结构及方法

说明书

本发明公开了一种具有射频识别与测温功能的声表面波标签结构及方法，所有编码的声表面波标签采用四个掩膜版拼接制作，标签相应分为四个子区域，第一、第二子区域的中心频率为922.5MHz，第三、第四子区域为842.5MHz。编码反射栅位于相应编码数据区的其中一个时隙，每个子区域的最后一个编码反射栅为叉指型结构以外接负载电容，根据叉指型反射栅的反射率随外接电容变化而变化的特征来扩充编码容量。本发明的特点是充分发挥了掩膜版可重复使用的特点，满足编码容量大、掩膜版数量少的大规模应用要求，并且可以对编码容量进行动态扩充；不仅识别结果不受温度影响，而且测温精度也得到了进一步提升。

技术领域：

本发明涉及一种具有射频识别与测温功能的声表面波标签结构及方法，属于射频识别、无线传感领域。

背景技术：

在食品安全领域，对食品进行信息溯源与温度监测极为重要。近年来，对于冷链食品与生鲜宅配的需求爆发。与此同时，在冷链食品的生产、仓储、运输、配送过程中也发生了许多食品安全事故，原因可总结为：

(1)很多食品安全事件追溯不到源头，缺乏生产、物流等全过程追踪，导致责任落实不清楚。

(2)冷链食品等对温度具有明确要求的食品在生产与流通等过程中，没有实时监测温度信息，以致在温度异常等意外情况发生时无法及时采取相应措施。

针对上述食品安全事件追溯不到源头的问题，可通过对食品进行唯一编码、射频识别的方式，汇总食品从生产到餐桌的数据，保障食品信息的可靠溯源；与此同时，通过监测食品温度并在温度异常时预警，可以保障冷链等食品在规定温度下进行生产与流通。

声表面波标签可通过反射栅数量以及反射栅之间距离等信息来进行编码，实现射频识别功能；与此同时，声表面波的传播特性对温度敏感，因此声表面波标签也可以实现测温功能。发明专利《具有射频识别无线传感一体化功能的声表面波器件及其工作方法》 (申请号：202010855130.9，申请日：2020.08.24)介绍了一种双频四通道单端延迟线型结构，通过其中两个通道(单频)实现了射频识别与温度传感的一体化功能，但该专利存在以下问题：

(1)虽然采用时隙编码与相隙编码结合的方式可以从理论上大幅度提高编码容量，但不同编码的声表面波标签都必须采用不同的掩膜版，这在成本上极其昂贵，几乎难以实现大容量编码的食品安全大规模应用场景，这也正是声表面波射频识别与无线传感一体化标签目前面临的瓶颈。

(2)编码容量由设计规则确定，设计、制作工作一经完成，编码容量便无法更改。当食品安全应用场景升级导致编码容量不足时，通常需要更改设计规则并重新制作声表面波标签，原来的所有标签将不能使用，无法实现编码容量的动态扩充。

(3)相隙编码受温度影响显著，识别时需要根据反射栅之间的位置关系反推出编码反射栅在参考温度时的初始相位，从而解算出相隙编码，导致标签设计、识别算法都较为复杂。

发明内容：

本发明针对当前具有射频识别与温度测量一体化功能的声表面波标签存在的问题，提出一种具有射频识别与测温功能的声表面波标签结构及方法，不仅可在一定程度上突破声表面波射频识别与无线传感一体化标签目前面临的瓶颈，而且具有编码容量的开放式扩充功能，同时还有着相对简单的识别算法和较高的测温精度。

本发明采用如下技术方案：一种具有射频识别与测温功能的声表面波标签结构，所有编码的声表面波标签采用四个掩膜版拼接制作，并外接不同容值的电容；