CN103136574B - 一种超高频电子标签及其灵敏度配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高频电子标签及其灵敏度配置方法。本发明的超高频电子标签包括整流模块、调制解调模块、电源模块、POR复位模块和VD检测模块、振荡器、存储器、数字模块以及一个用来给电源电路加载负载的负载模块。本发明的超高频电子标签及其灵敏度配置方法，能够以较简洁的电路实现对灵敏度的控制，避免超高频电子标签因灵敏度较高导致的被其他读卡器误读的情况，并进一步降低了标签信息被窃取的风险。

Description

一种超高频电子标签及其灵敏度配置方法

技术领域

本发明提供一种超高频电子标签及其灵敏度配置方法，特别是一种通过简单电路配置灵敏度的电子标签及其配置方法。

背景技术

电子标签的出现，标志着一种新的识别技术应用诞生。近几年的发展和成熟，其在物联网领域取得了成功的应用，改变了人与世界的交互方式，可以说是一场革命。

电子标签技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，因此广泛应用于工业生产自动化、供应链管理、物流货物跟踪、交通运输管理等领域。

电子标签的工作频率是其最重要的特点之一，按照其工作频率的不同，可分为低频电子标签、中高频电子标签、超高频电子标签以及微波电子标签。

超高频电子标签的工作频率在860MHz-960MHz之间，其具有识别距离远、通信速度快、尺寸较小、可重复使用等优点。

然而，正是因为超高频电子标签的识别距离远，其灵敏度比较高，所以造成其容易被其他的读卡器误读，增加了标签信息容易被窃取的风险。目前的解决方案，主要是通过从读卡器的接收灵敏度方面进行控制，但实现方案比较复杂。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种超高频电子标签及其灵敏度配置方法，能够避免超高频电子标签因灵敏度较高导致的被其他读卡器误读的情况，并进一步降低了标签信息被窃取的风险。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种超高频电子标签，包括：电源电路、调制解调电路、存储器和数字模块；所述数字模块分别跟所述电源电路、调制解调电路、存储器相连；所述电源电路与所述调制解调电路相连；所述电源电路通过把射频信号转换成直流电压为整个电子标签供电；所述超高频电子标签还包括一个用以给电源电路增加负载的负载模块，所述负载模块加载在所述电源电路上。

进一步地，所述电源电路包括：天线、整流模块、电源模块、POR复位模块和VD检测模块、振荡器；所述的天线、整流模块、电源模块与数字模块、存储器依次串联，所述的POR复位模块和VD检测模块与振荡器串联后连接在所述电源模块与数字模块之间；所述负载模块包括加载端和控制端；所述控制端与数字模块相连，所述加载端与所述电源模块或者所述天线相连。

更进一步地，所述负载模块包括：可配置的多路负载支路，各路负载支路为并联连接。

更进一步地，所述负载模块多路负载支路为多路并联电阻负载，且每一路电阻负载阻值大小不同。

更进一步地，当所述负载模块加载端与电源模块相连时，负载模块多路负载支路为多路并联镜像电流负载，且每一路镜像电流负载大小不同。

一种超高频电子标签灵敏度配置方法，包括以下配置步骤：

当电源电路接收到射频信号后，转换成直流电压为整个电子标签供电；

上电后，POR复位模块释放，负载模块的开关断开，负载模块不工作；

数字模块启动，并控制负载模块加载负载；

数字模块根据加载之后电压判断是否进行通讯。

进一步地，电源电路为整个电子标签供电的具体步骤为：天线接收到射频信号后，天线上的能量通过整流模块，转成直流电源，再通过电源模块，转换成稳定的直流电压VDD给整个电子标签供电。

更进一步地，数字模块启动后，读取存储器中灵敏度配置信息；并将配置信息转换成控制信号发送到负载模块，负载模块开启并根据控制信号选择相应的负载支路接入电源电路。

更进一步地，所述的负载模块开启后，VD检测模块检测加载负载之后的电源电压VDD，并把检测结果反馈给数字模块，通过数字模块控制电子标签是否进行通讯。

更进一步地，所述VD检测加载负载之后的电源电压VDD：

当磁场能量过低，导致VDD电压过低，所述VD检测模块报警或者POR复位模块报警，电子标签不工作；

当磁场能量不够，电路负载过重，VDD电压下降，所述超高频电子标签下电，返回上电复位状态；

当场强比较强，电路加载负载对电源电压VDD影响不大，数字模块通过持续一定时间的采样来判断VD的检测输出有无变化，如果VD检测输出持续一段时间都正常，没有报警，则关闭所述负载模块，进行通讯。

本发明的有益效果是：通过增设一个负载模块，利用存储器中的配置信息，负载模块进行负载的选择，数字模块再通过增加负载后电源电压变化大小来判断是否进行通讯。这样的超高频电子标签以及灵敏度配置方法，直接在电子标签上进行改进，避免了在接收器上改进的复杂方案；以较简洁的电路实现了对灵敏度的控制，避免超高频电子标签因灵敏度较高导致的被其他读卡器误读的情况，并进一步降低了标签信息被窃取的风险。

附图说明

图1是本发明的超高频电子标签的实施例一的结构示意图；

图2是本发明的超高频电子标签的负载模块电阻实现方式在实施例一中的结构示意图；

图3是本发明的超高频电子标签的负载模块镜像电流实现方式在实施例一中的结构示意图；

图4是本发明的灵敏度配置方法的工作流程图；

图5是本发明的超高频电子标签的实施例二的结构示意图；

图6是本发明的超高频电子标签的负载模块电阻实现方式在实施例二中的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明总体的构思包括以下部分：本发明的超高频电子标签包括电源电路、调制解调电路、存储器和数字模块。除了以上组件之外，该电子标签还包括一个用以给电源电路增加负载的负载模块，新增的负载模块加载在电源电路上，主要通过与各个模块之间的配合完成对灵敏度的选择控制，具体的配合方式以及负载模块的结构将在以下的实施例中进行展开。

实施例一：

请参考图1，本发明的超高频电子标签的实施例一的结构示意图。在本实施例中，电源电路包括：天线、整流模块、电源模块、POR复位模块和VD检测模块、振荡器。天线、整流模块、电源模块与数字模块、存储器依次串联，POR复位模块和VD检测模块与振荡器串联后连接在电源模块与数字模块之间。负载模块包括加载端和控制端，其加载端与电源模块相连，即与内部电源VDD相连；控制端与数字模块相连。数字模块通过控制负载模块，使电源电路增加相应的负载。

在本实施例中，负载模块还可以由可配置的多路负载支路组成，各路负载支路为并联连接。具体的有以下两种负载结构：一种是通过多路并联电阻负载实现，一种是通过多路并联镜像电流负载方式实现。

请参考图2，本发明的超高频电子标签的负载模块电阻负载实现方式在实施例一中的结构示意图。在电阻负载实现方式中，负载模块结构包括总开关K1、以及多路电阻负载支路并联组成。因为要达到灵敏度选择配置的目的，所以每组负载支路中电阻的阻值应设置为不同大小。

请参考图3，本发明的超高频电子标签的负载模块镜像电流负载实现方式在实施例一中的结构示意图。在镜像电流负载实现方式中，负载模块包括：总开关K1以及多路镜像电流负载支路并联组成。且每组负载支路中，MOS管的镜像电流大小各不相同。

本发明还提供一种超高频电子标签灵敏度配置方法，请参考图4，本发明的灵敏度配置方法的工作流程图。具体包括以下配置步骤：

当电源电路接收到射频信号后，转换成直流电压为整个电子标签供电；

上电后，POR复位模块释放，负载模块的开关K1断开，负载模块不工作；

数字模块启动，并控制负载模块加载负载；

数字模块根据加载之后的电源电压VDD判断是否进行通讯。

电源电路为整个电子标签供电的具体步骤为：天线接收到射频信号后，天线上的能量通过整流模块，转成直流电源，再通过电源模块，转换成稳定的直流电压VDD给整个电子标签供电。

以上的超高频电子标签灵敏度配置方法，还可以通过数字模块控制都在模块的可配置的多路负载支路来灵活控制电子标签的灵敏度，具体的控制方法如下：当数字模块启动后，通过读取存储器中灵敏度配置信息S[N:1](S[N:1]代表N个负载支路开关控制信号)；并将配置信息转换为控制信号发送到负载模块，负载模块根据控制信号选择相应的负载支路，即闭合总开关K1和所选负载支路开关S[i](i为支路开关的序号)，负载模块开启，把选择好的负载加载到电源VDD上。

而当负载加载完后，还可以通过VD检测模块检测加载负载之后的电源电压VDD，并把检测结果反馈给数字模块，通过数字模块来控制电子标签是否进行通讯。具体的控制方式如下：

当磁场能量过低，导致VDD电压过低，VD检测模块报警或者POR复位模块报警，电子标签不工作；当磁场能量不够，通过加载负载后，电路负载过重，VDD电压下降，超高频电子标签下电，返回上电复位状态；当场强比较强，电路加载负载对电源电压VDD影响不大，数字模块通过持续一定时间的采样来判断VD的检测输出有无变化，如果VD检测输出持续一段时间都正常，没有报警，为了更稳定的进行通讯，则关闭负载模块，进行通讯。

实施例二：

请参考图5，本发明的超高频电子标签的实施例二的结构示意图和图6，本发明的超高频电子标签的负载模块电阻实现方式在实施例二中的结构示意图。在本实施例中的负载模块，其控制端与数字部分相连，加载端与天线两端相连。在本实施例中，因天线信号为交流信号，所以负载模块内部结构只有一种，即多路电阻并联负载实现方式，该负载模块由多路电阻负载并联组成，不设总开关，数字模块通过负载模块控制端控制支路开关的通断。

本实施例还提供一种灵敏度配置方法，具体的操作步骤，与实施例中方法相同，在这里也不作赘述。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种超高频电子标签，其特征在于，

包括：电源电路、调制解调电路、存储器和数字模块；

所述数字模块分别跟所述电源电路、调制解调电路、存储器相连；所述电源电路与所述调制解调电路相连；

所述电源电路通过把射频信号转换成直流电压为整个电子标签供电；

所述超高频电子标签还包括一个用以给电源电路增加负载的负载模块,所述负载模块加载在所述电源电路上，用于加载后所述数字模块根据所述电源电路输出的电压判断是否进行通讯。

2.如权利要求1所述的超高频电子标签,其特征在于，所述电源电路包括：天线、整流模块、电源模块、POR复位模块和VD检测模块、振荡器；所述天线、整流模块、电源模块与数字模块、存储器依次串联，所述POR复位模块和VD检测模块与振荡器串联后连接在所述电源模块与数字模块之间；所述负载模块包括加载端和控制端；所述控制端与数字模块相连，所述加载端与所述电源模块或者所述天线相连。

3.如权利要求2所述的超高频电子标签,其特征在于，所述负载模块包括：可配置的多路负载支路，各路负载支路为并联连接。

4.如权利要求3所述的超高频电子标签,其特征在于，所述负载模块多路负载支路为多路并联电阻负载，且每一路电阻负载阻值大小不同。

5.如权利要求3所述的超高频电子标签,其特征在于，当所述负载模块加载端与电源模块相连时，负载模块多路负载支路为多路并联镜像电流负载，且每一路镜像电流负载大小不同。

6.一种超高频电子标签灵敏度配置方法，其特征在于，包括以下配置步骤：

当电源电路接收到射频信号后，转换成直流电压为整个电子标签供电；

上电后，POR复位模块释放，负载模块的开关断开，负载模块不工作；

数字模块启动，并控制负载模块加载负载；

数字模块根据加载之后电压判断是否进行通讯。

7.如权利要求6所述的超高频电子标签灵敏度配置方法，其特征在于，所述“当电源电路接收到射频信号后，转换成直流电压为整个电子标签供电”的处理过程为：天线接收到射频信号后，天线上的能量通过整流模块，转成直流电源，再通过电源模块，转换成稳定的电源电压VDD给整个电子标签供电。

8.如权利要求6所述的超高频电子标签灵敏度配置方法，其特征在于，数字模块启动后，读取存储器中灵敏度配置信息；并将配置信息转换成控制信号发送到负载模块，负载模块开启并根据控制信号选择相应的负载支路接入电源电路。

9.如权利要求8所述的超高频电子标签灵敏度配置方法，其特征在于，所述负载模块开启后，VD检测模块检测加载负载之后的电源电压VDD，并把检测结果反馈给数字模块，通过数字模块控制电子标签是否进行通讯。

10.如权利要求9所述的超高频电子标签灵敏度配置方法，其特征在于，所述VD检测模块检测加载负载之后的电源电压VDD：

当磁场能量过低，导致电源电压VDD电压过低，所述VD检测模块报警或者POR复位模块报警，电子标签不工作；

当磁场能量不够，电路负载过重，电源电压VDD电压下降，所述超高频电子标签下电，返回上电复位状态；

当场强比较强，电路加载负载对电源电压VDD影响不大，数字模块通过持续一定时间的采样来判断所述VD检测模块的检测输出有无变化，如果所述VD检测模块检测输出持续一段时间都正常，没有报警，则关闭所述负载模块，进行通讯。