CN103164725A

CN103164725A - 一种有源射频定位识别标签

Info

Publication number: CN103164725A
Application number: CN 201110407425
Authority: CN
Inventors: 毛军刚; 周玲; 靳庆庆; 姚立新
Original assignee: Shanghai Good Radio Electronic Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Good Radio Electronic Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2013-06-19

Abstract

本发明公开了一种有源射频识别标签及其实现方法，属于数据识别及实时定位技术领域。主要包括有：电源管理电路、中央处理器、无线收发模块、RSSI状态寄存器、存储器、数据加密模块、天线及其匹配电路等。本发明使得RFID标签不仅可以用来做识别，而且可以被用来做精确定位。通过标签和资产及人员绑定后，可以完成对人员及资产射频识别及实时定位等。具有广阔的市场前景和超高性价比。

Description

一种有源射频定位识别标签

技术领域

本发明涉及自动识别技术领域，特别涉及有源射频识别电子标签实现方法。

背景技术

物联网的概念是在1999年提出的。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议就提出，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。物联网具备了战略新兴产业发展的基础。IBM称物联网将会是继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。物联网(The Internet ofthings)是指把射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。通过在物品上嵌入电子标签、条形码等能够存储物体信息的标识，通过无线网络的方式将其即时信息发送到后台信息处理系统，而各大信息系统可互联形成一个庞大的网络。从而可达到对物品进行实施跟踪、监控等智能化管理的目的。通俗来讲，物联网可实现人与物之间的信息沟通。

物联网产业发展符合中国经济结构转型的背景，已经被纳入十二五规划重点内容。国家十二五规划助力物联网快速发展，未来物联网将成万亿级产业。作为物联网发展的排头兵，RFID成为了市场最为关注的技术。RFID技术是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别技术，是一项利用射频信号通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到物体识别的技术。

RFID系统主要由三部分组成：电子标签(Tag)、读写器(Reader)和天线(Antenna)。RDID标签主要有被动式无源标签和主动式有源标签，近年来，特别是无线传感、局部定位、远程控制、高速射频识别等应用直接推动了有源RFID技术快速发展，特别是其高数据传输率、远距离、扩展性强等特点，因而被广泛应用。

然而市场上的有源RFID标签普遍存在功能单一、电池寿命短、成本高等特点。在一定程度上限制了RFID的应用。传统的有源RFID电子标签只能用来做射频识别，不能用来精确定位。目前基于RSSI场强定位技术已经比较成熟，利用读取电子标签的场强完成第标签定位。其定位精度可以达到3到5米，结合位置点及天线技术，定位精度可以控制在1到2米。这里给出一种带有RSSI场强输出的新型有源RFID电子标签，从而拓宽了RFID的应用，使得RFID技术不仅仅用来做识别，还可以被用来做精确定位。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有有源RFID标签实际存在的问题，提供一种可以用来精确定位的有源RFID电子标签，将RFID应用拓展到实时定位系统。有源RFID标签不仅仅射频识别，还可以用来做精确定位。定位精度可达3到5米，满足了相当一部分客户对实时定位的需求，为他们提供一种超高性价比的实时定位解决方案。结合位置点及天线技术，定位精度可以控制在2米内。该产品可以被广泛应用于监狱、看守所、医院、学校、游乐场、煤矿、工厂、政府机关等。由于成本低廉，简易实用，市场潜力巨大。

本发明公开了一种有源射频识别标签及其实现方法，属于数据识别及实时定位技术领域。主要包括有：电源管理电路、中央处理器、无线收发模块、RSSI状态寄存器、存储器、数据加密模块、天线及其匹配电路等。

电源管理电路对标签电源管理，电源管理电路输出连接到中央处理器，内部集成有电源管理单元、电平转换单元，通过电源管理电路，对标签各单元提供能量。中央处理器是整个标签的控制中心，除了协调电源管理电路，还完成无线收发模块控制。包括RSSI状态寄存器、存储器、数据加密模块等。无线收发模块内部电路主要有调制解调电路、锁相环电路、射频双工器等，完成无线通信数据的接收和发射，将标签的数据信息调制到高频，通过天线发射出去。另外，对接收到的无线信号进行解调放大等处理。RSSI状态寄存器，附带标签RSSI信号强度信息，通过RSSI寄存器，可以获取标签的RSSI信号强度指示，从而扩展标签应用，比如利用RSSI进行实时定位等。存储器储存有标签的身份识别号及其他无线数据信息，比如无线传感信息、电量状态指示信息、告警指示信息等。数据加密模块主要完成标签空中接口数据加密。天线及其匹配电路，完成电磁波能量的发送与接收。

本发明使得RFID标签不仅可以用来做识别，而且可以被用来做精确定位。通过标签和资产及人员绑定后，可以完成对人员及资产射频识别及实时定位等。具有广阔的市场前景和超高性价比。

附图说明

图1为本发明有源射频定位识别标签的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述。

配合图1所示，本发明涉及一种有源射频识别标签及其实现方法，属于数据识别及实时定位技术领域。主要包括有：电源管理电路、中央处理器、无线收发模块、RSSI状态寄存器、存储器、数据加密模块、天线及其匹配电路等。

电源管理电路对标签电源管理，电源管理电路输出连接到中央处理器，内部集成有电源管理单元、电平转换单元，通过电源管理电路，对标签各单元提供能量。中央处理器是整个标签的控制中心，除了协调电源管理电路，还完成无线收发模块控制。包括RSSI状态寄存器、存储器、数据加密模块等。无线收发模块内部电路主要有调制解调电路、锁相环电路、射频双工器等，完成无线通信数据的接收和发射，将标签的数据信息调制到高频，通过天线发射出去。另外，对接收到的无线信号进行解调放大等处理。RSSI状态寄存器，附带标签RSSI信号强度信息，通过RSSI寄存器，可以获取标签的RSSI信号强度指示，从而扩展标签应用，比如利用RSSI进行实时定位等。存储器储存有标签的身份识别号及其他无线数据信息，比如无线传感信息、电量状态指示信息、告警指示信息等。数据加

密模块主要完成标签空中接口数据加密。天线及其匹配电路，完成电磁波能量的发送与接收。

本发明主与现有技术主要不同点有：现有有源RFID技术，市面上绝大多数采用nRF系列Nordic公司芯片，在射频识别行业已经得到很大应用，占据绝大多数有源RFID市场，此类标签只能用于射频识别。随着新的RFID芯片不断问世，RFID技术不仅仅只是用来做识别，还可以用来做定位。特别是TI公司的无线收发芯片，更是拓宽了RFID技术的应用。主要有CC10XX、CC11XX、CC24X、CC25XX等系列。此外，台湾笙科电子的EK7XXX系列、A7XXX系列RFID无线收发芯片等，这些芯片内部集成RSSI功能，具有RSSI场强指示输出。用户可以有效的通过RSSI定位算法技术，完成有源RFID实时定位。而传统的有源RFID定位只是靠读头定位，通过调整发射功率而改变通信距离，这样盲点很多，施工调试困难，而且只能做局部定位，每个区域需要一个独立的读写器等，成本太高。采用定位识别标签，基于成熟的RSSI定位技术，标签网内自动漫游。定位不再只是局部定位，而是整个局域网定位，这样不仅消除了定位盲点，施工调试变得简单容易，而且大大减少了读写器数量，且定位精度极大提高等。

本发明有源电子标签不仅仅只是针对TI及笙科电子的有源RFID芯片，任何类似的基于RSSI实现的有源电子标签都将在保护范围内。

Claims

1.一种有源射频识别标签，包括有：电源管理电路、中央处理器、无线收发模块、RSSI状态寄存器、存储器、数据加密模块、天线及其匹配电路。

2.如权利要求1所述的标签，其特征在于所述电源管理电路输出连接到中央处理器，内部集成有电源管理单元、电平转换单元，通过电源管理电路，对标签各单元提供能量。

3.如权利要求1所述的标签，其特征在于所述中央处理器包括RSSI状态寄存器、存储器、数据加密模块。

4.如权利要求1所述的标签，其特征在于无线收发模块内部电路主要有调制解调电路、锁相环电路、射频双工器。