CN103530682B - 标签设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种标签设备，包括标签芯片和n个天线，n个所述天线与标签芯片连接，通过对所述标签芯片输入不同的信号使得所述标签芯片驱动其中一个天线工作。本发明通过在标签设备中设置多个天线，天线同时与标签芯片连接，进而可以通过对标签芯片输入不同的信号，选择驱动不同的天线进行工作，进而通过一个天线与一个阅读器设备之间实现信息传输，最终实现射频识别的功能。此外，本发明通过输入信号的变化就能实现选择，而无需通过人工干预对标签芯片进行设置，克服了现有技术中的技术瓶颈与偏见，解决了怎样通过一个标签就能选择性地与阅读器设备之间实现射频识别的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及射频识别领域，尤其涉及一种标签设备。
背景技术
射频识别（英文：Radio Frequency IDentification，缩写：RFID）是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。
无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波（调成无线电频率的电磁场）。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。
射频识别一般设备包括标签设备与阅读器设备，所述标签设备通常由天线，耦合元件及标签芯片组成，阅读器设备通常由天线，耦合元件，阅读器芯片组成，读取（有时还可以写入）标签信息的设备，现有技术中的标签设备中一般只设置一个天线，用以与一个阅读器设备之间实现信息传输，进而实现射频识别。
发明内容
本发明要解决的技术问题是怎样通过一个标签就能选择性地与阅读器设备之间实现射频识别，而且无需通过人工干预设置就能实现。
为了解决这一技术问题，本发明提供了一种标签设备，包括标签芯片和n 个天线，n个所述天线与标签芯片连接，通过对所述标签芯片输入不同的信号使得所述标签芯片驱动其中一个天线工作。
可选的，所述标签设备还包括log2n个管脚，不同的信号通过所述管脚输入所述标签芯片，所述标签芯片中包括选择电路，所述选择电路与log2n个管脚连接，且所述选择电路根据输入所述管脚信号选择驱动工作的天线，其中n为2的指数倍。
可选的，对每个所述管脚输入的信号包括通电时的高电平信号和不通电时的低电平信号两种，对log2n个所述管脚均选择其中一种信号进行输入，从而产生n种信号的排列组合，每一种信号的排列组合输入经过所述选择电路的选择后驱动一个天线工作。
可选的，所述选择电路中通过与门电路和非门电路的使用，使得每一种信号的排列组合输入经过所述选择电路的选择后均驱动一个天线工作。
可选的，所述天线的数量n为2，所述管脚的数量为1，该管脚与第一个所述天线连接，当该管脚输入通电时的高电平信号时，驱动第一个所述天线工作，该管脚还通过一个非门电路与第二个所述天线连接，当该管脚输入不通电时的低电平信号时，驱动第二个所述天线工作。
可选的，所述天线的数量n为4，所述管脚的数量为2，分别为一号管脚与二号管脚；
一个与门电路的输入端同时连接所述一号管脚与二号管脚，输出端与第一个所述天线连接，当所述一号管脚与二号管脚均输入通电时的高电平信号时，驱动第一个所述天线工作；
一个非门电路输入端与一号管脚连接，一个与门电路的输入端同时连接该非门电路的输出端与二号管脚，该与门电路的输出端与第二个所述天线连接，当所述一号管脚输入不通电时的低平信号，且所述二号管脚输入通电时的高电平信号时，驱动第二个所述天线工作；
一个非门电路输入端与二号管脚连接，一个与门电路的输入端同时连接该非门电路的输出端与一号管脚，该与门电路的输出端与第三个所述天线连接， 当所述二号管脚输入不通电时的低平信号，且所述一号管脚输入通电时的高电平信号时，驱动第三个所述天线工作；
所述一号管脚与二号管脚分别通过一个非门电路连接至一个与门电路的输入端，该与门电路的输出端与第四个所述天线连接，当所述一号管脚与二号管脚均输入不通电时的低平信号时，驱动第四个所述天线工作。
可选的，所述标签设备还包括微控制单元，所述微控制单元与所述标签芯片连接，通过所述微控制单元的编程实现对所述标签芯片输入不同的信号，进而使得所述标签芯片驱动其中一个天线工作
可选的，所述标签芯片中设有下电不维持的寄存器，所述寄存器中预存了一种驱动其中一个天线工作的状态数据，当所述标签芯片和微控制单元断电时，所述标签芯片根据所述寄存器存储的数据驱动杆该天线工作。
本发明通过在标签设备中设置多个天线，天线同时与标签芯片连接，进而可以通过对标签芯片输入不同的信号，选择驱动不同的天线进行工作，进而通过一个天线与一个阅读器设备之间实现信息传输，最终实现射频识别的功能。此外，本发明通过输入信号的变化就能实现选择，而无需通过人工干预对标签芯片进行设置，克服了现有技术中的技术瓶颈与偏见，解决了怎样通过一个标签就能选择性地与阅读器设备之间实现射频识别的技术问题。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的标签设备的结构示意图；
图2是本发明实施例1中选择电路的示意图；
图3是本发明实施例2提供的标签设备的结构示意图；
图4是本发明实施例2中选择电路的示意图；
图5是本发明实施例3提供的标签设备的结构示意图；
图中，1-管脚；2-标签芯片；21-选择电路；22-寄存器；3、31、32、33、 34-天线；4-微控制单元。
具体实施方式
以下将结合图1至图5通过三个实施例对本发明提供的标签设备进行详细的描述，其为本发明三个可选的实施例，可以认为本领域的技术人员能够根据公知的常识在不改变本发明精神和内容的范围内对其进行修改和润色。
实施例1
请参考图1，本实施例提供了一种标签设备，包括标签芯片2和n个天线3，n个所述天线3与标签芯片2连接，通过对所述标签芯片2输入不同的信号使得所述标签芯片2驱动其中一个天线3工作。
所述标签设备还包括log2n个管脚1，不同的信号通过所述管脚1输入所述标签芯片2，所述标签芯片2中包括选择电路21，所述选择电路21与log2n个管脚1连接，且所述选择电路根据输入所述管脚1信号选择驱动工作的天线，其中n为2的指数倍。举例来说，当天线数量为8个时，管脚的数量为3个。
对每个所述管脚1输入的信号包括通电时的高电平信号和不通电时的低电平信号两种，对log2n个所述管脚1均选择其中一种信号进行输入，从而产生n种信号的排列组合，每一种信号的排列组合输入经过所述选择电路21的选择后驱动一个天线3工作。
所述选择电路21中通过与门电路和非门电路的使用，既包括其单独使用，也包括组合使用，使得每一种信号的排列组合输入经过所述选择电路21的选择后均驱动一个天线3工作。本发明不限于使用与门电路和非门电路，采用其他的电路组合形成选择电路亦可，只要是能满足一种排列组合的信号驱动一个天线3就应认为其为脱离本发明的范围。
在本实施例中，请参考图2，并结合图1，所述天线的数量n为2，所述管脚的数量为1，该管脚1与第一个所述天线31连接，当该管脚1输入通电时的高电平信号时，驱动第一个所述天线31工作，该管脚1还通过一个非门 电路与第二个所述天线32连接，当该管脚输入不通电时的低电平信号时，低电平信号经非门电路转为高电平，驱动第二个所述天线32工作。
具体来说，在本实施例中，通电时即为高电平信息输入状态，一旦发生断电，输入的信号即变成了不通电的低电平信号，经非门电路转为高电平后，便可驱动第二个所述天线32工作。这在实践中有重要意义，在现有技术中如果要实现天线3的变化，使得不同的天线3与不同的读写器设备进行信息传输，就需要人工对标签芯片进行设置，例如对标签芯片设置“1”则驱动天线31，设置“0”则驱动天线32，然而，设置完成后，一旦电路断开，就无法再对“1”还是“0”进行更换，亦即无法改变天线3的选择，这带来了极大的困扰。本实施例将通电情况与天线3的选择有机地联系在了一起，解决了断路情况下无法改变天线3选择的技术问题。
通常情况下，两个天线31和32分别针对远场和近场设置，可自带电源电路。此外，本发明中选择电路21并不一定是直接与天线3连接，可以通过其他电路或器件进行连接，本实施例的描述和所对应的图并未将其完全将其表述出来，应该认为只要使用了选择电路21进行天线3选择的就是本发明的精神和内容所保护的手段。
实施例2
在本实施例中，请参考图3，所述天线的数量n为4，所述管脚的数量为2，分别为一号管脚11与二号管脚12；
请参考图4，关于第一个所述天线31的驱动，一个与门电路的输入端同时连接所述一号管脚11与二号管脚12，输出端与第一个所述天线31连接，当所述一号管脚11与二号管脚12均输入通电时的高电平信号时，驱动第一个所述天线31工作；
关于第二个所述天线32的驱动，一个非门电路输入端与一号管脚11连接，一个与门电路的输入端同时连接该非门电路的输出端与二号管脚12，该与门电路的输出端与第二个所述天线31连接，当所述一号管脚11输入不通电时的低平信号，且所述二号管脚12输入通电时的高电平信号时，驱动第二个所述 天线工作；
关于第三个所述天线33的驱动，一个非门电路输入端与二号管脚12连接，一个与门电路的输入端同时连接该非门电路的输出端与一号管脚11，该与门电路的输出端与第三个所述天线33连接，当所述二号管脚12输入不通电时的低平信号，且所述一号管脚输入通电时的高电平信号时，驱动第三个所述天线33工作；
关于第四个所述天线34的驱动，所述一号管脚11与二号管脚12分别通过一个非门电路连接至一个与门电路的输入端，该与门电路的输出端与第四个所述天线34连接，当所述一号管脚11与二号管脚12均输入不通电时的低平信号时，驱动第四个所述天线34工作。
通过以上两个实施例，本发明列举了天线3数量n为2和4的情况，本领域的技术人员在该示例及其作用的启示下，能够获得n为任何数量时选择电路的设置方案。
实施例3
请参考图5，本实施例与前两个实施例不同在于其并未使用管脚1和选择电路21，所述标签设备包括标签芯片2和n个天线3，n个所述天线3与标签芯片2连接，通过对所述标签芯片2输入不同的信号使得所述标签芯片2驱动其中一个天线3工作。所述标签设备还包括微控制单元4，所述微控制单元与所述标签芯片2连接，通过所述微控制单元4的编程实现对所述标签芯片2输入不同的信号，进而使得所述标签芯片2驱动其中一个天线3工作，该编程的手段根据单片机编程的常识和逻辑推理是能够得到的，所以本实施例无需例举阐述。
所述标签芯片2中设有下电不维持的寄存器22，所述寄存器22中预存了一种驱动其中一个天线3工作的状态数据，当所述标签芯片2和微控制单元4断电时，所述标签芯片2根据所述寄存器22存储的数据驱动该天线工作。在本实施例中，天线3的数量n为2个，举例来说，通常情况下，对标签芯片设置“1”则驱动天线31，设置“0”则驱动天线32，由于寄存器22的存在可以 预先存储状态数据“0”，所以一旦发生断电，标签芯片2就可读取寄存器中的状态数据“0”，驱动天线32工作。亦即，通过寄存器22的设置，将通电情况与天线3的选择有机地联系在了一起，解决了断路情况下无法改变天线3选择的技术问题。
综上所述，本发明通过在标签设备中设置多个天线，天线同时与标签芯片连接，进而可以通过对标签芯片输入不同的信号，选择驱动不同的天线进行工作，进而通过一个天线与一个阅读器设备之间实现信息传输，最终实现射频识别的功能。此外，本发明通过输入信号的变化就能实现选择，而无需通过人工干预对标签芯片进行设置，克服了现有技术中的技术瓶颈与偏见，解决了怎样通过一个标签就能选择性地与阅读器设备之间实现射频识别的技术问题。进一步地，本发明还利用寄存器与选择电路配合微控制单元与管脚，从而利用两种手段均可将通电情况与天线的选择有机地联系在了一起，解决了断路情况下无法改变天线选择的技术问题。
Claims (5)
1.一种标签设备，其特征在于：包括标签芯片、微控制单元和n个天线，所述n个天线与标签芯片连接，所述微控制单元与所述标签芯片连接，通过所述微控制单元的编程实现对所述标签芯片输入不同的信号使得所述标签芯片驱动其中一个天线工作；所述标签芯片中设有下电不维持的寄存器，所述寄存器中预存了一种驱动其中一个天线工作的状态数据，当所述标签芯片和微控制单元断电时，所述标签芯片根据所述寄存器存储的状态数据驱动该天线工作；其中，标签设备还包括log2n个管脚，不同的信号通过所述管脚输入所述标签芯片，所述标签芯片中包括选择电路，所述选择电路与log2n个管脚连接，且所述选择电路根据输入所述管脚的信号选择驱动工作的天线，其中n为2的指数倍。
2.如权利要求1所述的标签设备，其特征在于：对每个所述管脚输入的信号包括通电时的高电平信号和不通电时的低电平信号两种，对所述log2n个管脚均选择其中一种信号进行输入，从而产生n种信号的排列组合，每一种信号的排列组合输入经过所述选择电路的选择后驱动一个天线工作。
3.如权利要求2所述的标签设备，其特征在于：所述选择电路中通过与门电路和非门电路的使用，使得每一种信号的排列组合输入经过所述选择电路的选择后均驱动一个天线工作。
4.如权利要求3所述的标签设备，其特征在于：所述天线的数量n为2，所述管脚的数量为1，该管脚与第一个天线连接，当该管脚输入通电时的高电平信号时，驱动第一个天线工作，该管脚还通过一个非门电路与第二个天线连接，当该管脚输入不通电时的低电平信号时，驱动第二个天线工作。
5.如权利要求3所述的标签设备，其特征在于：所述天线的数量n为4，所述管脚的数量为2，分别为一号管脚与二号管脚；
一个与门电路的输入端同时连接所述一号管脚与二号管脚，输出端与第一个天线连接，当所述一号管脚与二号管脚均输入通电时的高电平信号时，驱动第一个天线工作；
一个非门电路输入端与一号管脚连接，一个与门电路的输入端同时连接该非门电路的输出端与二号管脚，该与门电路的输出端与第二个天线连接，当所述一号管脚输入不通电时的低平信号，且所述二号管脚输入通电时的高电平信号时，驱动第二个天线工作；
一个非门电路输入端与二号管脚连接，一个与门电路的输入端同时连接该非门电路的输出端与一号管脚，该与门电路的输出端与第三个天线连接，当所述二号管脚输入不通电时的低平信号，且所述一号管脚输入通电时的高电平信号时，驱动第三个天线工作；
所述一号管脚与二号管脚分别通过一个非门电路连接至一个与门电路的输入端，该与门电路的输出端与第四个天线连接，当所述一号管脚与二号管脚均输入不通电时的低平信号时，驱动第四个天线工作。
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