CN101763526A - 读写可控的射频标签及其监测方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种读写可控的射频标签，其包括标签芯片、标签天线和第三方敏感元件，所述标签天线与标签芯片和第三方敏感元件连接，第三方敏感元件在第三方因素作用下在通路或断路两种状态间切换，当射频标签是超高频RFID标签时，所述第三方敏感元件的通路或断路状态使得标签天线与标签芯片阻抗匹配或失配；当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，所述第三方敏感元件的通路或断路状态使得标签天线与标签芯片成功连接或断开连接。还公开了读写可控的射频标签的监测方法。本发明在不带I/O功能情况下可获知射频标签的物理状态及外部环境，拓展了射频标签应用场合。

Description

读写可控的射频标签及其监测方法

技术领域

本发明涉及一种射频标签及其监测方法。

背景技术

在科技日益进步的当今社会，无线电通讯技术及应用亦日益蓬勃发展。射频标签即RFID(Radio Frequency Identification)，又称电子标签，作为无线电近场通讯的主要应用之一，目前在各行各业已得到了广泛的应用。射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，其是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。射频标签包括超高频射频标签(UHF RFID)、高频射频标签(HF RFID)和低频射频标签(LF RFID)。

RFID射频标签整个系统的组成要素有：

(一)射频标签，一般为无源。以超高频射频标签(UHF RFID)为例，请参阅图1和图2。图1所示为现有的标签天线未形成闭合回路的射频标签的结构示意图。图2所示为现有的标签天线形成闭合回路的射频标签的结构示意图。现有的射频标签均由标签芯片1与标签天线2匹配连接且一并封装而成。现有的射频标签在读写时只有“能读写”(即可读写)和“不能读写”(即不可读写)两种工作状态，也就是射频标签在一定范围内(即在读写器天线辐射有效范围内)的可读写性是必然的，超出范围的不可读写性也是必然的，这两种工作状态。在读写器天线辐射有效范围内，图1和图2所示的射频标签均具有可读性，即射频标签中的标签芯片1和标签天线2阻抗匹配。

(二)读写器，包括微电脑系统、编解码系统、射频功放与接收系统。

(三)天线，用于读写器载波功率输出和接收，有源、高增益、高灵敏度。

(四)后处理，包括数据加密、后台网络传输、数据库支持、执行系统等。)

RFID射频标签的基本工作原理是，读写器经由其天线向标签发送载波信号(含能量辐射与经调制的操作指令)，由于标签芯片与标签天线阻抗匹配，标签芯片可以从天线获得最大电磁波辐射能量，从而为标签芯片自己建立了工作电压，标签芯片内部电路开始工作，解读并执行在标签天线上检波获得的指令，按指令完成一系列的数据处理，并将数据经标签天线发送给读写器；读写器读取标签芯片数据后，经信号放大解码等一系列处理后通过接口传到数据库网络，并作进一步执行操作。

传统的射频标签在读写功能上，读写器通常只读写其内部的存储器，得到的只是标签芯片内部自带的一些信息，如EPC码、内部数据等。而对于射频标签本身的物理状态及其所处环境(如位移、环境温度、湿度、压力等)即第三方因素的状态信息无法获知。然而，缺失这些状态信息、环境参数的射频标签在其应用上有很大的局限性。

欲获知除标签芯片内部信息以外的第三方因素状态信息(如射频标签本身所处的物理状态及外部环境)，最易想到的解决方案是带I/O功能的射频标签芯片。但此新概念技术，在概念引入、原始设计、验证、规模生产等方面，都还有待时日。目前国内外市场上传统射频标签芯片几乎都不含有I/O口，国际上很少厂家生产，国内更是空白。在一些应用场合，如在菌类或疫苗的培养室内，用户需要对射频标签所处的环境(压力、温度等)进行实时的监测。而现有的射频标签在不带I/O功能的前提下，不能满足这个需求。

由此可见，如何提供一种不带I/O功能的可获知射频标签本身的物理状态及其外部环境的射频标签是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种读写可控的射频标签及其监测方法，不但可以获知射频标签芯片内部自带的信息，还可以获知除标签芯片信息以外的第三方因素状态信息。

为了达到上述的目的，本发明采用如下技术方案：

一种读写可控的射频标签，所述射频标签包括标签芯片和标签天线，所述标签芯片和所述标签天线连接，所述射频标签还包括受第三方因素控制的第三方敏感元件，所述第三方敏感元件与标签天线连接，所述第三方敏感元件在第三方因素作用下在通路或断路两种状态间切换，当射频标签是超高频RFID标签时，所述第三方敏感元件的通路或断路状态使得标签天线与标签芯片阻抗匹配或失配；当射频标签是高频RFID标签(即高频射频标签)或低频RFID标签(即低频射频标签)时，所述第三方敏感元件的通路或断路状态使得标签天线与标签芯片成功连接或断开连接。

优选，所述第三方敏感元件与所述标签天线形成闭合回路，所述第三方敏感元件在通路或断路两种状态间的切换决定着所述闭合回路的开合，当射频标签是超高频RFID标签时，所述闭合回路的开合决定所述标签天线与标签芯片阻抗匹配或失配；当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，所述闭合回路的开合决定所述标签天线与标签芯片成功连接或断开连接。

优选，所述第三方因素是所述射频标签所处环境的磁场，第三方敏感元件为磁敏元件。

优选，所述第三方因素是所述射频标签所处环境的压力，第三方敏感元件为压力传感器。

优选，所述第三方因素是所述射频标签所处环境的温度，第三方敏感元件为温度传感器。

还公开了一种读写可控的射频标签的监测方法，所述射频标签包括标签芯片、标签天线和第三方敏感元件，所述标签天线与标签芯片和第三方敏感元件连接，所述第三方敏感元件在第三方因素作用下在通路或断路两种状态间切换，当射频标签是超高频RFID标签时，所述第三方敏感元件的通路或断路状态使得标签天线与标签芯片阻抗匹配或失配；当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，所述第三方敏感元件的通路或断路状态使得标签天线与标签芯片成功连接或断开连接，所述读写可控的射频标签的监测方法包括如下步骤：第一步，设定使第三方敏感元件在通路或断路两种状态间切换的第三方因素的设定值，并确定射频标签的初始可读性；第二步，将射频标签放置在监测点；第三步，经读写器由天线向射频标签发送载波信号，并根据射频标签的可读性是否改变来获知第三方因素是否到达设定值。

优选，所述第三步的具体步骤如下：

1)读写器经天线向射频标签发送载波信号；

2)射频标签未受到第三方因素控制；

3)当射频标签是超高频RFID标签时，标签芯片与标签天线阻抗匹配；当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，标签芯片与标签天线成功连接；

4)标签芯片从标签天线获得最大载波辐射能量及完整指令；

5)标签芯片工作电压建立，指令接收完成，经过内部计算处理；

6)将所需数据经标签天线发送给读写器；

7)读写器成功读取标签数据，读写器获知：射频标签内部信息及射频标签未受到第三方因素控制，比对所述设定值获知第三方因素状态信息。

优选，所述第三步的具体步骤如下：

1)读写器经天线向射频标签发送载波信号；

2)射频标签受到第三方因素控制；

3)当射频标签是超高频RFID标签时，标签芯片与标签天线阻抗失配；当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，标签芯片与标签天线断开连接；

4)标签芯片未能从标签天线获得足够载波辐射能量及完整指令；

5)标签芯片工作电压不能建立，无法接收指令；

6)标签芯片不作任何反应；

7)读写器不能读取标签数据，读写器获知：射频标签受到第三方因素控制，比对所述设定值获知第三方因素状态信息。

优选，所述第三步的具体步骤如下：

1)读写器经天线向射频标签发送载波信号；

2)射频标签受到第三方因素控制；

3)当射频标签是超高频RFID标签时，标签芯片与标签天线阻抗匹配；当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，标签芯片与标签天线成功连接；

4)标签芯片从标签天线获得最大载波辐射能量及完整指令；

5)标签芯片工作电压建立，指令接收完成，经过内部计算处理；

6)将所需数据经标签天线发送给读写器；

7)读写器成功读取标签数据，读写器获知：射频标签内部信息，射频标签受到第三方因素控制，比对所述设定值获知第三方因素状态信息。

优选，所述第三步的具体步骤如下：

1)读写器经天线向射频标签发送载波信号；

2)射频标签未受到第三方因素控制；

3)当射频标签是超高频RFID标签时，标签芯片与标签天线保持阻抗失配；当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，标签芯片与标签天线保持断开连接；

4)标签芯片未能从标签天线获得足够载波辐射能量及完整指令；

5)标签芯片工作电压不能建立，无法接收指令；

6)标签芯片不作任何反应；

7)读写器不能读取标签数据，读写器获知：射频标签受到第三方因素控制，比对所述设定值获知第三方因素状态信息。

优选，所述根据射频标签的可读性是否改变来获知第三方因素是否到达设定值的具体判断方法如下：当第三方因素变化到设定值时，第三方敏感元件发生通路和断路之间的切换，使得标签天线和标签芯片的阻抗配置在失配和匹配之间切换或使得标签天线和标签芯片在成功连接和断开连接之间切换，从而改变射频标签的可读性，进而推知第三方因素已经到达设定值；当第三方因素没有达到设定值时，第三方敏感元件不发生通路和断路之间的切换，标签天线和标签芯片的阻抗配置保持不变或标签天线和标签芯片的连接状态保持不变，进而可以推知第三方因素没有达到设定值。

优选，在监测点增设一用于检验射频标签读写有效性的共生标签。

优选，所述第三方因素是所述射频标签所处环境的磁场，第三方敏感元件为磁敏元件。

优选，所述第三方因素是所述射频标签所处环境的压力，第三方敏感元件为压力传感器。

优选，所述第三方因素是所述射频标签所处环境的温度，第三方敏感元件为温度传感器。

本发明的有益效果如下：

本发明通过在射频标签内增设可以在第三方因素(射频标签的物理状态及所处的环境参数)控制下发生通路或断路变化的第三方敏感元件，来改变标签天线和标签芯片的连接方式，当射频标签是超高频RFID标签时，标签天线和标签芯片的连接方式的改变可以改变标签天线和标签芯片的阻抗配置方式(即阻抗匹配或失配)；当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，标签天线和标签芯片的连接方式的改变意味着标签芯片与标签天线在成功连接或断开连接之间的切换，进而改变射频标签的可读性，来获知射频标签的物理状态及所处的环境参数即第三方因素状态信息。通过增加这些第三方因素状态信息的获取，可以开拓射频标签的应用领域，满足用户的不同需求。

附图说明

本发明的读写可控的射频标签及其监测方法由以下的实施例及附图给出。

图1所示为现有的标签天线未形成闭合回路的射频标签的结构示意图；

图2所示为现有的标签天线形成闭合回路的射频标签的结构示意图；

图3所示为本发明实施例1和实施例2的读写可控的射频标签的结构示意图；

图4所示为本发明实施例1的读写可控的射频标签的监测方法的第一种情形的流程图；

图5所示为本发明实施例1的读写可控的射频标签的监测方法的第二种情形的流程图；

图6所示为本发明实施例1的读写可控的射频标签的监测方法的第三种情形的流程图；

图7所示为本发明实施例1的读写可控的射频标签的监测方法的第四种情形的流程图；

图8所示为本发明实例3的读写可控的射频标签的结构示意图。

图中，1-标签芯片、2-标签天线、3-第三方敏感元件(干簧管或压力传感器或温度传感器或其他形式)。

具体实施方式

以下将对本发明的读写可控的射频标签及其监测方法作进一步的详细描述。

下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想是在射频标签的结构中增设一容易受第三方因素控制的第三方敏感元件来改变标签芯片与标签天线的构架及封装，从而使得标签天线与标签芯片的阻抗配置方式受到第三方因素(如射频标签本身所处的物理状态及外部环境信息)的控制，实现标签天线与标签芯片的必然性匹配和必然性失配之间的转变，最终导致射频标签在可读写性必然的情况下(即在读写器天线辐射有效范围内)，转变为完全的不可读写；或者在可读写性必然的情况下，将不可读写恢复成可读写状态，并根据射频标签在可读写性必然的情况下的可读性是否改变来获知第三方因素是否达到某种状态(设定值)，从而可以在射频标签不具有I/O功能的前提下，获知射频标签内部信息以外的第三方因素状态信息，有效拓展了射频标签的应用场合。

实施例1

这种读写可控的射频标签为磁控式“禁/能读写”射频标签。请参阅图3，这种读写可控的射频标签，包括标签芯片1和标签天线2，所述标签芯片1和所述标签天线2连接，所述射频标签还包括受第三方因素控制的第三方敏感元件3，所述第三方敏感元件3与标签天线2连接，所述第三方敏感元件3设置在可使得标签天线2形成闭合回路或断开闭合回路的位置，所述第三方敏感元件3在第三方因素作用下在通路或断路两种状态间切换，当射频标签是超高频RFID标签时，所述第三方敏感元件的通路或断路状态使得标签天线与标签芯片阻抗匹配或失配；当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，所述第三方敏感元件的通路或断路状态使得标签天线与标签芯片成功连接或断开连接。即使得射频标签在读写器天线辐射有效范围内即必然可读的情况下发生的可读性改变。本实施例中所述射频标签为超高频RFID标签，即超高频射频标签，也即UHF RFID。

本实施例中，所述第三方因素是所述射频标签所处环境的磁场，第三方敏感元件3为磁敏元件。本实施例中，所述磁敏元件采用干簧管。在有磁场的地方和没磁场的地方，干簧管的工作状态是截然不同的，其具有导通和断开两种状态。利用干簧管的这一特性，用户可以通过这种读写可控的射频标签的可读性变化来判断该射频标签的位置变化。如将该读写可控的射频标签安装在一扇移动式的门上，该射频标签随着门的移动而移动，磁铁(即产生磁场的部件)设置在当门开启的时候可以影响并控制该射频标签的可读性的位置。一旦，门开启，该射频标签能受到磁铁所产生的磁场的影响，第三方敏感元件3(即干簧管)在通路或断路两种状态间切换，从而使得标签芯片1和标签天线2的阻抗配置发生改变(即在阻抗匹配和阻抗失配间切换)，进而使得射频标签的可读性发生改变。因而，用户可以根据射频标签的可读性变化来监测该门的开关情况。

这种读写可控的射频标签(磁控式“禁/能读写”射频标签)的制作方法如下：首先，我们选择一个常规的射频标签，当知道标签天线的结构后，再对标签天线进行改装(这里随着天线结构与干簧管初始特性的不同，两者结合所达到的效果也是不同的)。使得所述第三方敏感元件与所述标签天线形成闭合回路，所述第三方敏感元件在通路或断路两种状态间的切换决定着所述闭合回路的开合，当射频标签是超高频RFID标签时，所述闭合回路的开合决定所述标签天线与标签芯片阻抗匹配或失配；当然，当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，所述闭合回路的开合决定所述标签天线与标签芯片成功连接或断开连接。假设标签天线本身没有形成闭合回路的，那么我们可以加一个常态下为开路的干簧管在标签天线中，如图3所示。当干簧管受磁场控制变为通路时，所述干簧管和标签天线构成闭合回路。

这样经过改装的射频标签常态下和常规射频标签性能一样，但如果射频标签处在磁场中，则干簧管工作状态发生变化，从开路状态变成断路状态，从而使得原本闭合回来断开，使得标签芯片1与标签天线阻抗失配，此时，改装后的射频标签在这种情况下就将无法读写。相反的如果加入一个常态下为常闭的干簧管，则改装后的射频标签在常态下为无法读写，进入磁场后则恢复射频标签原有功能(即可以读写)。

相同的道理，在常规的标签天线有闭合回路的射频标签中加入常态下为常闭的干簧管，也能实现改装后的射频标签在常态下能读写，进入磁场后失效。反之在常规的标签天线有闭合回路的射频标签中加入常态下为常开的干簧管，也能实现改装后的射频标签在常态下不能读写，进入磁场后恢复射频标签原有功能(可以读写)。

然后，我们选择一个磁铁作为磁场，可以将该改装后的射频标签放置在可移动的物体如门上(但标签必须暴露在该物体外部，即读写器能有效读写到标签的位置)，再放置磁铁的位置，当该物体有标签的一面经过该位置时，磁场必须能够对磁控标签产生影响)；最后，为了使读写可控的射频标签的功能完善，我们在其旁边做一个共生标签，来保证磁控标签正常工作。

所述读写可控的射频标签的监测方法包括如下步骤：

第一步，设定使第三方敏感元件在通路或断路两种状态间切换的第三方因素的设定值，并确定射频标签的初始可读性(即初始状态时射频标签是可读还是不可读状态)；

第二步，将射频标签放置在监测点；

第三步，经读写器由天线向射频标签发送载波信号，并根据射频标签的可读性是否改变来获知第三方因素是否到达设定值。

所述第三步，包括如下四种情形：

第一种情形，射频标签在常态下(初始)的可读写性为可读写状态，即标签天线和标签芯片的阻抗匹配。当标签天线和标签芯片的阻抗匹配的时候，标签天线本身有可能具有闭合回路也可能没有闭合回路的接结构。以标签天线和标签芯片的阻抗匹配时本身没形成闭合回路为例，为了使得射频标签在常态下的可读写性为可读写状态，则所述第三方敏感元件(即干簧管)需设置在可使所述标签天线形成回路的位置，且该第三方敏感元件在常态下为常开的干簧管。当然，标签天线和标签芯片的阻抗匹配时，标签天线也可以具有闭合回路，此时，所述第三方敏感元件设置在该闭合回路中，且该第三方敏感元件在常态下为常闭的干簧管，也使得射频标签在常态下的可读写性为可读写状态。

当未受到第三方因素控制的情况下(即第三方因素未达到可使干簧管在断路和通路之间进行切换的原始设定值时)，该射频标签保持可读写状态。

在该情形下射频标签的大致工作流程为，请参阅图4：

1)读写器经天线向射频标签发送载波信号(含能量辐射与操作指令)

2)射频标签未受到第三方因素控制；

3)当射频标签是超高频RFID标签时，标签芯片与标签天线阻抗匹配；当然，当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，标签芯片与标签天线成功连接；

4)标签芯片从标签天线获得最大载波辐射能量及完整指令；

5)标签芯片工作电压建立，指令接收完成，经过内部计算处理；

6)将所需数据经标签天线发送给读写器；

7)读写器成功读取标签数据；

结果，一次操作完成，读写器得知：

A.射频标签内部信息。

B.射频标签未受到第三方因素控制，比对预设(即第三方因素设定值)，获得第三方因素状态信息。

第二种情形，射频标签在常态下的可读写性为可读写状态，即标签天线和标签芯片的阻抗匹配。标签天线和标签芯片的阻抗匹配时，若标签天线具有闭合回路，则所述第三方敏感元件设置在该闭合回路中，且该第三方敏感元件在常态下为常闭的干簧管，以使得射频标签在常态下的可读写性为可读写状态。

在受到第三方因素控制的情况下转变为不可读写状态。即在磁场的作用下，干簧管从常闭状态(通路)切换到开路状态(断路)。该状态下射频标签的大致工作流程为，请参阅图5：

1)读写器经天线向射频标签发送载波信号(含能量辐射与操作指令)；

2)射频标签受到第三方因素控制；

3)当射频标签是超高频RFID标签时，标签芯片与标签天线阻抗失配；当然，当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，标签芯片与标签天线断开连接；

4)标签芯片未能从标签天线获得足够载波辐射能量及完整指令；

5)标签芯片工作电压不能建立，无法接收指令；

6)标签芯片不作任何反应；

7)读写器不能读取标签数据；

结果，一次操作完成，读写器得知：

A.射频标签受到第三方因素控制，比对预设(即第三方因素设定值)，获得第三方因素状态信息。

另外，为确认在必然可读写性的状态下射频标签的不可被读写状态的有效性，可以通过在监测点增设一共生辅助的传统射频标签来加倍确认，即增设一个共生标签。当共生标签可以被读写，而本发明的射频标签不可被读写的时候，则可以确认本发明的射频标签在读写器天线辐射有效范围内的可读写性由于受到第三方因素的影响变成不可读写。

第三种情形，射频标签在常态下的可读写性为不可读写状态(即标签天线和标签芯片的阻抗失配)。当标签天线和标签芯片的阻抗失配的时候，标签天线根据需要可以设计成闭合回路或也可以设计成没有闭合回路的连接结构。以标签天线和标签芯片的阻抗失配时没形成闭合回路为例，所述第三方敏感元件(即干簧管)设置在可使所述标签天线形成回路的位置，且该第三方敏感元件在常态下为常开的干簧管，使得射频标签在常态下的可读写性保持为不可读写状态。当然，标签天线和标签芯片的阻抗失配时，标签天线也可以具有闭合回路，此时，所述第三方敏感元件设置在该闭合回路中，且该第三方敏感元件在常态下为常闭的干簧管，使得射频标签在常态下的可读写性保持为不可读写状态。

在受到第三方因素(磁场)控制的情况下，该射频标签恢复为可读写状态。该状态下射频标签的大致工作流程如下，请参阅图6：

8)读写器经天线向射频标签发送载波信号(含能量辐射与操作指令)；

9)射频标签受到第三方因素控制；

10)当射频标签是超高频RFID标签时，标签芯片与标签天线阻抗匹配。当然，当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，标签芯片与标签天线成功连接；

11)标签芯片从标签天线获得最大载波辐射能量及完整指令；

12)标签芯片工作电压建立，指令接收完成，经过内部计算处理；

13)将所需数据经标签天线发送给读写器；

14)读写器成功读取标签数据。

结果，一次操作完成，读写器得知：

A.射频标签内部信息。

B.射频标签受到第三方因素控制，比对预设(即第三方因素设定值)，获得第三方因素状态数据。

另外，为确认在必然可读写性的状态下标签的不可被读写状态的有效性，可以在监测点增设一共生辅助的传统射频标签来加倍确认。

第四种情形，射频标签在常态下的可读写性为不可读写状态(即标签天线和标签芯片的阻抗失配)。以标签天线本身具有闭合回路为例，标签天线和标签芯片的阻抗失配时，所述第三方敏感元件设置在该闭合回路中，且该第三方敏感元件在常态下为常闭的干簧管，使得射频标签在常态下的可读写性保持为不可读写状态。

在未受到第三方因素(磁场)控制的情况下，保持不可读写状态。该状态下射频标签的大致工作流程如下，请参阅图7：

1)读写器经天线向射频标签发送载波信号(含能量辐射与操作指令)；

2)射频标签未受到第三方因素控制；

3)当射频标签是超高频RFID标签时，标签芯片与标签天线保持阻抗失配；当然，当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，标签芯片与标签天线保持断开连接；

4)标签芯片未能从标签天线获得足够载波辐射能量及完整指令；

5)标签芯片工作电压不能建立，无法接收指令；

6)标签芯片不作任何反应；

7)读写器不能读取标签数据。

结果，一次操作完成，读写器得知：

A.射频标签受到第三方因素控制，比对预设(即第三方因素设定值)，获得第三方因素状态数据。

另外，所述根据射频标签的可读性是否改变来获知第三方因素是否到达设定值的具体判断方法如下：当第三方因素变化到设定值时，第三方敏感元件发生通路和断路之间的切换，使得标签天线和标签芯片的阻抗配置在失配和匹配之间切换，从而改变射频标签的可读性，进而推知第三方因素已经到达设定值；当第三方因素没有达到设定值时，第三方敏感元件不发生通路和断路之间的切换，标签天线和标签芯片的阻抗配置保持不变，进而可以推知第三方因素没有达到设定值。因而，采用本发明不但可以获知射频标签芯片内部自带的信息，还可以获知除标签芯片信息以外的第三方因素状态信息，从而增加了射频标签的功能，开拓了射频标签的应用领域。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：请参阅图3，所述第三方因素是所述射频标签所处环境的压力(气压)，第三方敏感元件3为压力传感器。这种读写可控的射频标签为压控式“禁/能读写”射频标签。

通过在现有的射频标签的内部增设压力传感器(即第三方敏感元件3)，即将实施例1中干簧管替换成压力传感器，形成这种压控式“禁/能读写”射频标签。这种压控式“禁/能读写”射频标签能使用户实现不用身处在某特定环境之中也能知道该环境中的气压是否发生变化。现在生活中，应用的压力传感器大多都是通过电阻应变片来感知环境气压的变化的，即在不同气压下该压力传感器电阻值是不同的。利用这一点，我们可以将压力传感器安装在常规射频标签上，来实现压控式“禁/能读写”射频标签的功能。

具体实施如下：首先，需要一个常规射频标签，对该射频标签没有要求，可随意选择；然后，根据该射频标签的标签天线结构，将压力传感器安装于射频标签的标签天线，同时满足改装后的射频标签的标签芯片与标签天线的阻抗匹配；最后，在改装后的射频标签旁放置一个共生标签，然后将两个标签放入用户所需要监控的环境(即监测点)之中。通过设定压力传感器的初始值，我们能得知压控式“禁/能读写”射频标签的初始工作状态，我们能使其常态下可读亦可设置成常态下不可读(只有达到一定气压才能恢复射频标签原始功能)。

例如用户需要监控的环境是一个恒定气压的环境，该环境气压一旦发生变化就必须提出报警。那么这种情况我们就把压控式“禁/能读写”射频标签设计成在该环境气压下为常态下可读，这样如果环境气压恒定的情况下，读写器就能读到两个标签(即本发明射频标签和共生标签)的EPC码，一旦监测点的环境气压发生变化，那么压控式“禁/能读写”射频标签就将失效，读写器就只读到一个标签即共生标签的信息。这时候就能向终端提出报警了。这种方法可以应用在一些操作人员不能进入的环境之中，通过远距离的操作来实时监控监测点的气压。

实施例3

本实施例与实施例1或实施例2的的区别在于：请参阅图8，所述射频标签为低频签射频标签，所述第三方敏感元件3连接在所述标签芯片1和所述标签天线2的连接回路中。所述第三方因素是所述射频标签所处环境的温度，第三方敏感元件3为温度传感器。这种读写可控的射频标签为温控式“禁/能读写”射频标签。这种温控射频标签的工作原理与压控射频标签的工作原理基本相同，不同之处就是一个是检测环境气压而另外一个是环境温度。该射频标签可以被应用到一些菌类，疫苗等培养室内，为用户提供实时的温度监测。

本发明可应用在超高频RFID领域、高频RFID领域、低频RFID领域。以上都是读写可控的射频标签的一些应用场合，当然，运用这一理念，本发明还可以根据用户需求，选用具有不同第三方敏感元件的读写可控的射频标签，来实现对各个所需的射频标签的物理状态或所处环境参数变化的监测。即在同一个环境中，根据用户需求来组合设置若干个读写可控的射频标签，包括若干个能监测不同温度或压力点或射频标签位移变化的读写可控的射频标签，来监测各种所需的射频标签的第三方因素状态信息，以满足用户的各种需求。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种读写可控的射频标签，所述射频标签包括标签芯片和标签天线，所述标签芯片和所述标签天线连接，其特征在于，所述射频标签还包括受第三方因素控制的第三方敏感元件，所述第三方敏感元件与标签天线连接，所述第三方敏感元件在第三方因素作用下在通路或断路两种状态间切换，使得标签天线与标签芯片阻抗匹配或失配，当射频标签是超高频RFID标签时，所述第三方敏感元件的通路或断路状态使得标签天线与标签芯片阻抗匹配或失配；当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，所述第三方敏感元件的通路或断路状态使得标签天线与标签芯片成功连接或断开连接。

2.如权利要求1所述的读写可控的射频标签，其特征在于，所述第三方敏感元件与所述标签天线形成闭合回路，所述第三方敏感元件在通路或断路两种状态间的切换决定着所述闭合回路的开合，当射频标签是超高频RFID标签时，所述闭合回路的开合决定所述标签天线与标签芯片阻抗匹配或失配；当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，所述闭合回路的开合决定所述标签天线与标签芯片成功连接或断开连接。

3.如权利要求1所述的读写可控的射频标签，其特征在于，所述第三方因素是所述射频标签所处环境的磁场，第三方敏感元件为磁敏元件。

4.如权利要求1所述的读写可控的射频标签，其特征在于，所述第三方因素是所述射频标签所处环境的压力，第三方敏感元件为压力传感器。

5.如权利要求1所述的读写可控的射频标签，其特征在于，所述第三方因素是所述射频标签所处环境的温度，第三方敏感元件为温度传感器。

6.一种读写可控的射频标签的监测方法，其特征在于，所述射频标签包括标签芯片、标签天线和第三方敏感元件，所述标签天线与标签芯片和第三方敏感元件连接，所述第三方敏感元件在第三方因素作用下在通路或断路两种状态间切换，当射频标签是超高频RFID标签时，所述第三方敏感元件的通路或断路状态使得标签天线与标签芯片阻抗匹配或失配；当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，所述第三方敏感元件的通路或断路状态使得标签天线与标签芯片成功连接或断开连接，所述读写可控的射频标签的监测方法包括如下步骤：第一步，设定使第三方敏感元件在通路或断路两种状态间切换的第三方因素的设定值，并确定射频标签的初始可读性；第二步，将射频标签放置在监测点；第三步，经读写器由天线向射频标签发送载波信号，并根据射频标签的可读性是否改变来获知第三方因素是否到达设定值。

7.如权利要求6所述的读写可控的射频标签的监测方法，其特征在于，所述第三步的具体步骤如下：

1)读写器经天线向射频标签发送载波信号；

2)射频标签未受到第三方因素控制；

3)当射频标签是超高频RFID标签时，标签芯片与标签天线阻抗匹配；当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，标签芯片与标签天线成功连接；

4)标签芯片从标签天线获得最大载波辐射能量及完整指令；

5)标签芯片工作电压建立，指令接收完成，经过内部计算处理；

6)将所需数据经标签天线发送给读写器；

7)读写器成功读取标签数据，读写器获知：射频标签内部信息及射频标签未受到第三方因素控制，比对所述设定值获知第三方因素状态信息。

8.如权利要求6所述的读写可控的射频标签的监测方法，其特征在于，所述第三步的具体步骤如下：

1)读写器经天线向射频标签发送载波信号；

2)射频标签受到第三方因素控制；

3)当射频标签是超高频RFID标签时，标签芯片与标签天线阻抗失配；当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，标签芯片与标签天线断开连接；

4)标签芯片未能从标签天线获得足够载波辐射能量及完整指令；

5)标签芯片工作电压不能建立，无法接收指令；

6)标签芯片不作任何反应；

7)读写器不能读取标签数据，读写器获知：射频标签受到第三方因素控制，比对所述设定值获知第三方因素状态信息。

9.如权利要求6所述的读写可控的射频标签的监测方法，其特征在于，所述第三步的具体步骤如下：

1)读写器经天线向射频标签发送载波信号；

2)射频标签受到第三方因素控制；

3)当射频标签是超高频RFID标签时，标签芯片与标签天线阻抗匹配；当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，标签芯片与标签天线成功连接；

4)标签芯片从标签天线获得最大载波辐射能量及完整指令；

5)标签芯片工作电压建立，指令接收完成，经过内部计算处理；

6)将所需数据经标签天线发送给读写器；

7)读写器成功读取标签数据，读写器获知：射频标签内部信息，射频标签受到第三方因素控制，比对所述设定值获知第三方因素状态信息。

10.如权利要求6所述的读写可控的射频标签的监测方法，其特征在于，所述第三步的具体步骤如下：

1)读写器经天线向射频标签发送载波信号；

2)射频标签未受到第三方因素控制；

3)当射频标签是超高频RFID标签时，标签芯片与标签天线保持阻抗失配；当射频标签是高频RFID标签或低频RFID标签时，标签芯片与标签天线保持断开连接；

4)标签芯片未能从标签天线获得足够载波辐射能量及完整指令；

5)标签芯片工作电压不能建立，无法接收指令；

6)标签芯片不作任何反应；

7)读写器不能读取标签数据，读写器获知：射频标签受到第三方因素控制，比对所述设定值获知第三方因素状态信息。

11.如权利要求6所述的读写可控的射频标签的监测方法，其特征在于，所述根据射频标签的可读性是否改变来获知第三方因素是否到达设定值的具体判断方法如下：当第三方因素变化到设定值时，第三方敏感元件发生通路和断路两种状态间的切换，使得标签天线和标签芯片的阻抗配置在失配和匹配之间切换或使得标签天线和标签芯片在成功连接和断开连接之间切换，从而改变射频标签的可读性，进而推知第三方因素已经到达设定值；当第三方因素没有达到设定值时，第三方敏感元件不发生通路和断路之间的切换，标签天线和标签芯片的阻抗配置保持不变或标签天线和标签芯片的连接状态保持不变，进而可以推知第三方因素没有达到设定值。

12.如权利要求6所述的读写可控的射频标签的监测方法，其特征在于，在监测点增设一用于检验射频标签读写有效性的共生标签。

13.如权利要求6所述的读写可控的射频标签的监测方法，其特征在于，所述第三方因素是所述射频标签所处环境的磁场，第三方敏感元件为磁敏元件。

14.如权利要求6所述的读写可控的射频标签的监测方法，其特征在于，所述第三方因素是所述射频标签所处环境的压力，第三方敏感元件为压力传感器。

15.如权利要求6所述的读写可控的射频标签的监测方法，其特征在于，所述第三方因素是所述射频标签所处环境的温度，第三方敏感元件为温度传感器。

Images