CN105095929A - 无源射频识别标签、光学射频读写头及射频识别系统 - Google Patents

无源射频识别标签、光学射频读写头及射频识别系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无源射频识别标签、光学射频读写头及射频识别系统。其中，光学射频读写头包括：至少一个光发射器、芯片、射频天线，其中，上述射频天线，与上述芯片相连接，用于接收射频识别标签发送的上行射频信号；上述芯片，用于控制上述至少一个光发射器向上述射频识别标签发送下行光信号以及处理上述上行射频信号，以对上述射频识别标签进行读写操作；上述至少一个光发射器，与上述芯片相连接，用于发射上述下行光信号。通过本发明，通过光信号对射频识别标签下射频识别信号发送读写操作的命令，避免了通过射频信号发送读写操作命令，使多个射频识别标签接收到命令，而导致的干扰问题。

Description

无源射频识别标签、光学射频读写头及射频识别系统
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种无源射频识别标签、光学射频读写头及射频识别系统。
背景技术
随着光纤通信技术的成熟发展以及现代信息社会对网络的需求的不断推动，光纤网络已经取代铜线通讯网络，其网络从核心网，承载网一直到接入网进而光纤到户(FTTH，FiberToTheHome)几乎覆盖了所有的通讯网络。在整个光纤网路中有大量的光纤及连接点，如何辨别这些光纤以及其连接的状况成为运营商费时费力的事，为了提高工作效率，减少工作强度，给每个光连接点加一个智能标签，然后由读写头自动阅读，相关数据上报网管，使得光纤连接点检测自动化逐步成为共识，实现可视和可管的光纤网络。
智能光分配网络就是通过给每个光连接头加标签，以及读写头，使得其能自动上报其连接状态，即智能化。智能光分配网络(ODN，OpticalDistributionNetwork)已经被中国通信标准化协会(CCSA)制定了相应的系列化标准，相应的产业链开始形成。
目前智能ODN主要采用两种标签技术：一种是接触式标签技术，比较典型的是1-Wire接口，或电可擦可编程只读存储器(EEPROM，ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory)接口，如图1所示，需要给标签供电。接触式标签技术对于标签结构的设计及可靠性提出了更高的要求，同时在某些改造场景中因为物理连接而不够灵活。另一种是非接触式标签技术，比较典型的是射频识别(RFID，radiofrequencyidentification)技术，如图2所示，由于其本身的工作原理，即切割磁力线产生感应电流，因此其线圈需要有一定的工作面积以产生足够的感应电流驱动其芯片正常工作，其次读写头的工作线圈也要有一定的工作面积，相邻的RFID也会受到感应，造成相互干扰，因此该技术不适合用于密集光纤连接头的光节点的工作环境。
鉴于此，需要一种标签既保持非接触式的读写，同时也能满足密集光纤连接头的光节点要求的其他标签的读写技术。
发明内容
针对相关技术中接触式标签技术和RFID标签无法满足密集场景的问题，本发明提供了一种无源射频识别标签、光学射频读写头及射频识别系统，以至少解决上述问题。
根据本发明的另一方面，提供了一种光学射频读写头，包括：至少一个光发射器、芯片、射频天线，其中，所述射频天线，与所述芯片相连接，接收射频识别标签发送的上行射频信号；所述芯片，用于控制所述至少一个光发射器向所述射频识别标签发送下行光信号，以及处理所述上行射频信号，以对所述射频识别标签进行读写操作；所述至少一个光发射器，与所述芯片相连接，用于发射所述下行光信号。
优选地，所述光发射器为多个；所述芯片，还用于在对多个所述射频识别标签中指定射频识别标签进行读写操作时，控制所述多个所述光发射器中与所述指定射频识别标签对应的所述光发射器发光，以开启所述指定射频识别标签；以及控制所述对应的所述光发射器发送所述下行光信号；所述多个所述光发射器，还用于在所述芯片的控制下发光。
优选地，所述光学射频读写头包括一个所述射频天线。
优选地，每个所述光发射器为发光二极管(LED)或激光二极管(LD)。
根据本发明的又一个方面，提供了一种无源射频识别标签，包括：光伏电池接收器、射频天线、芯片，其中，所述光伏电池接收器，与所述芯片和所述射频天线相连接，用于将光学射频读写头发射的光能转换为电能，为所述芯片和所述射频天线供电；以及接收所述光学射频读写头发射的下行光信号，将所述下行光信号转换成电信号，并发送至所述芯片；所述芯片，用于存储标签信息，处理所述电信号，响应所述光学射频读写头的读写操作，向所述光学射频读写头发送上行射频信号；所述射频天线，与所述芯片相连接，用于发射所述上行射频信号。
根据本发明的又一个方面，提供了一种射频标签识别系统，包括：无源射频识别标签和光学射频读写头，其中，
所述无源射频识别标签包括：光伏电池接收器、第一射频天线、第一芯片，其中，所述光伏电池接收器，与所述第一芯片和所述第一射频天线相连接，用于将所述光学射频读写头发射的光能转换为电能，为所述第一芯片和所述第一射频天线供电，以及接收所述光学射频读写头发射的下行光信号，将所述下行光信号转换成电信号，并发送至所述第一芯片；；所述第一芯片，用于存储标签信息，处理所述电信号，响应所述光学射频读写头的读写操作，向所述光学射频读写头发送上行射频信号；所述第一射频天线，与所述第一芯片相连接，用于发射所述上行射频信号；
所述光学射频读写头包括：至少一个光发射器、第二芯片、第二射频天线，其中，所述第二射频天线，与所述第二芯片相连接，用于接收所述上行射频信号；所述第二芯片，用于控制所述至少一个光发射器向所述射频识别标签发送所述下行光信号，以及处理所述上行射频信号，以对所述射频识别标签进行读写操作；所述至少一个光发射器，与所述第二芯片相连接，用于发送在所述第二芯片的控制下所述下行光信号。
优选地，所述光发射器为多个；所述第二芯片，还用于在对多个所述射频识别标签中指定射频识别标签进行读写操作时，控制所述多个所述光发射器中与所述指定射频识别标签对应的所述光发射器发光，以开启所述指定射频识别标签；以及控制所述对应的所述光发射器发送所述下行光信号；所述多个所述光发射器，还用于在所述芯片的控制下发光。
优选地，所述光学射频读写头包括一个所述第二射频天线。
优选地，所述光发射器为LED或LD。
根据本发明的又一个方面，提供了一种光纤连接头，所述光纤连接头上设置本发明上述的无源射频识别标签。
根据本发明的又一个方面，提供了一种光纤接线装置，所述光纤接线装置上设置有本发明上述的光学射频读写头；其中，所述接线装置包括多个连接口，每个所述连接口用于可插拔的连接本发明上述的光纤连接头；所述射频识别头的多个光发射器位于，当多个所述光纤连接头插入所述多个连接口时，分别与对应的所述光纤连接头上的所述无源射频识别标签正对的位置。
根据本发明的又一个方面，提供了一种射频识别标签系统的读写方法，所述射频标签系统包括：本发明上述的光学射频读写头，以及多个本发明上上述的无源射频识别标签；所述方法包括：确定当前读写的无源射频识别标签；向所述当前读写的无源射频识别标签发送下行光信号，以对所述当前读写的无源射频识别标签进行读写操作；接收所述当前读写的无源射频识别标签响应所述读写操作发送的上行射频信号。
优选地，向所述当前读写的无源射频识别标签发送下行光信号之前，还包括：控制所述光学射频读写头中与所述当前读写的无源射频识别标签对应的光发射器发光，以对所述当前读写的无源射频识别标签供电。
优选地，对所述当前读写的无源射频识别标签进行读写操作，包括：向所述当前读写的无源射频识别标标签发送询问指令，其中，所述询问指令御用询问所述当前读写的无源射频识别标签的状态；接收所述当前读写的无源射频识别标签发送的第一状态。
优选地，上述方法还包括：判断所述第一状态；当所述第一状态指示所述当前读写的无源射频识别标签为空白时，为所述当前读写的无源射频识别标签分配标签信息。
优选地，上述方法还包括：判断所述第一状态；当所述第一状态指示所述当前读写的无源射频识别标签已有标签信息，请求所述当前读写的无源射频识别标签上报其标签信息。
优选地，上述方法还包括：接收所述当前读写的无源射频识别标签上报的标签信息；判断接收到的标签信息是否符合预设条件；当所述接收到的标签信息不符合所述预设条件时，为所述当前读写的无源射频识别标签分配新的标签信息。
优选地，对所述当前读写的无源射频识别标签进行读写操作之后，还包括：关闭所述光学射频读写头中与所述当前读写的无源射频识别标签对应的光发射器；对所述多个无源射频识别标签中的其他无源射频识别标签进行读写操作。
根据本发明的又一个方面，提供了一种射频识别标签系统的读写装置，所述射频标签系统包括：本发明上述的光学射频读写头，以及多个本发明上述的无源射频识别标签；所述装置包括：确定模块，用于确定当前读写的无源射频识别标签；发送模块，用于向所述当前读写的无源射频识别标签发送下行光信号，以对所述当前读写的无源射频识别标签进行读写操作；接收模块，用于接收所述当前读写的无源射频识别标签响应所述读写操作发送的上行射频信号。
通过本发明，通过光信号对射频识别标签下射频识别信号发送读写操作的命令，避免了通过射频信号发送读写操作命令，使多个射频识别标签接收到命令，而导致的干扰问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据相关技术的接触式标签技术的示意图；
图2是根据相关技术的RFID技术的示意图；
图3是根据本发明实施例的光学射频读写头的结构框图；
图4是根据本发明实施例的无源射频识别标签的结构框图；
图5是根据本发明实施例的射频标签识别系统的示意图；
图6是根据本发明实施例的光纤连接头和光纤接线装置的示意图；
图7是根据本发明实施例的射频识别标签系统的读写方法的流程图；
图8是根据本发明实施例的射频识别标签系统的读写装置的结构框图；以及
图9是根据本发明实施例优选的射频识别系统的示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在以下实施例中，提供了一种非接触式的标签方案，视光学射频读写头上设置光发射器，使用光信号向射频识别标签发送命令；无源射频识别标签上设置光伏电池接收器，对射频识别标签(RFID)进行充电，并接收光信号。具有光伏电池接收器的射频识别标签简称为光射频识别标签(ORFID，OpticalRFID)，也称为无源射频识别标签。
实施例一
图3是根据本发明实施例的光学射频读写头的结构框图，如图3所示，本发明实施例的光学射频读写头可以包括：至少一个光发射器310、芯片320、射频天线330，其中，射频天线330，与芯片320相连接，用于接收射频识别标签发送的上行射频信号；芯片320，用于控制至少一个光发射器310向射频识别标签发送下行光信号以及处理上行射频信号，以对射频识别标签进行读写操作；光发射器310，与芯片320相连接，用于发射下行光信号。
在本发明实施例的一个优选实施方式中，光发射器310为多个；芯片320，还用于在对多个射频识别标签中指定射频识别标签进行读写操作时，控制多个光发射器310中与指定射频识别标签对应的光发射器310发光，以开启指定射频识别标签；以及控制对应的光发射器发送下行光信号；多个光发射器310，还用于在芯片320的控制下发光。通过该优选实施方式，对要读写的射频识别标签进行充电，开启该射频识别标签，其他射频识别标签由于没有电能，无法接收和发射射频信号，从而更好地避免干扰。
在本发明实施例的一个优选实施方式中，光学射频读写头可以只包括一个射频天线330。通过该优选实施方式，不用对每个射频识别标签都设置一个射频天线，从而降低成本。
当然，在本发明实施例中，设置多个射频天线330也是可以的，为了避免相互干扰，最好在多个射频天线330之间保持一定距离。
在本发明实施例的一个有优选实施方式中，光发射器330可以是LED，但并不限于此。
实施例二
图4是根据本发明实施例的无源射频识别标签的结构框图，如图4所示，本发明实施例的无源射频识别标签主要包括：光伏电池接收器(PhotonicVoltageDetector，简称为PVD)410、射频天线420、芯片430，其中，光伏电池接收器410，与芯片430和射频天线420相连接，用于将光学射频读写头发射的光能转换为电能，为芯片430和射频天线420供电；以及接收光学射频读写头发射的下行光信号，将下行光信号转换成电信号，并发送至芯片430；射频天线420，与芯片430相连接；芯片430，用于存储标签信息，处理电信号，响应光学射频读写头的读写操作，向光学射频读写头发送上行射频信号。
实施例三
图5是根据本发明实施例的射频标签识别系统的示意图，如图5所示，该系统包括：无源射频识别标签1和光学射频读写头2，其中，
参考图4，每个无源射频识别标签1包括：光伏电池接收器、射频天线、芯片，其中，光伏电池接收器，与芯片和射频天线相连接，用于将光学射频读写头发射的光能转换为电能，为芯片和射频天线供电；以及接收光学射频读写头发射的下行光信号，将下行光信号转换成电信号，并发送至芯片；芯片，用于存储标签信息，处理电信号，响应光学射频读写头2的读写操作，向光学射频读写头2发送上行射频信号。
参考图3，光学射频读写头2包括：至少一个光发射器、芯片、射频天线，其中，射频天线，与芯片相连接，用于向无源射频识别标签1发送下行射频信号；至少一个光发射器，与芯片相连接，用于在芯片的控制下向无源射频识别标签1发送下行光信号；芯片，用于控制至少一个光发射器向射频识别标签1发送下行光信号，以及处理上行射频信号，以对射频识别标签1进行读写操作。
在本发明实施例的一个优选实施方式中，光发射器为多个；光学射频读写头2的芯片，还用于在对多个射频识别标签中指定射频识别标签进行读写操作时，控制多个光发射器中与指定射频识别标签对应的光发射器发光，以开启指定射频识别标签；以及控制对应的光发射器发送下行光信号；多个光发射器，还用于在光学射频读写头2的芯片的控制下发光。通过该优选实施方式，对要读写的射频识别标签进行充电，开启该射频识别标签，其他射频识别标签由于没有电能，无法接收和发射射频信号，从而更好地避免干扰。
在本发明实施例的一个实施方式中，光学射频读写头2可以只包括一个射频天线。
在本发明实施例的一个实施方式中，光发射器可以是LED，或LD，但并不限于此。
对于无源射频识别标签1和光学射频读写头2，可以参见实施例一和实施例二的描述，在此不再赘述。
实施例四
图6是根据本发明实施例的光纤连接头和光纤接线装置的示意图，如图6所示，每个光纤连接头上设置有实施例二的无源射频识别标签。光纤接线装置上设置有实施例一的光学射频读写头。其中，接线装置包括多个连接口，每个连接口用于可插拔的连接光纤连接头；射频识别头的多个光发射器位于，当多个光纤连接头插入多个连接口时，分别与对应的光纤连接头上的无源射频识别标签正对的位置。
实施例五
图7是根据本发明实施例的射频识别标签系统的读写方法的流程图，射频标签系统包括：实施例一的光学射频读写头，以及多个实施例二的无源射频识别标签。如图7所示，该方法包括步骤S702至步骤S706。
步骤S702，确定当前读写的无源射频识别标签。
步骤S704，向当前读写的无源射频识别标签发送下行光信号，以对当前读写的无源射频识别标签进行读写操作。
步骤S706，接收当前读写的无源射频识别标签响应读写操作发送的上行射频信号。
在本发明实施例的一个优选实施方式中，向当前读写的无源射频识别标签发送下行光信号之前，还可以控制光学射频读写头中与当前读写的无源射频识别标签对应的光发射器发光，以对当前读写的无源射频识别标签供电。通过该优选实施方式，对要读写的射频识别标签进行充电，开启该射频识别标签，其他射频识别标签由于没有电能，无法接收和发射射频信号，从而更好地避免干扰。
在本发明实施例的一个实施方式中，上述对当前读写的无源射频识别标签进行读写操作可以包括：向当前读写的无源射频识别标标签发送询问指令，其中，该询问指令用于询问所述当前读写的无源射频识别标签的状态；接收所述当前读写的无源射频识别标签发送的第一状态。优选地，上述的状态可以是标签信息等。标签信息可以包括身份信息和位置信息。
在本发明实施例的一个实施方式中，还可以判断上述第一状态；当第一状态指示当前读写的无源射频识别标签为空白时，为当前读写的无源射频识别标签分配标签信息。
在本发明实施例的一个实施方式中，还可以判断上述第一状态；当第一状态指示当前读写的无源射频识别标签已有标签信息，请求当前读写的无源射频识别标签上报其标签信息。
在本发明实施例的一个实施方式中，还可以接收当前读写的无源射频识别标签上报的标签信息；判断接收到的标签信息是否符合预设条件；当接收到的标签信息不符合预设条件时，为当前读写的无源射频识别标签分配新的标签信息。
在本发明实施例的一个实施方式中，对当前读写的无源射频识别标签进行读写操作之后，还可以关闭光学射频读写头中与当前读写的无源射频识别标签对应的光发射器；对多个无源射频识别标签中的其他无源射频识别标签进行读写操作。
图8是根据本发明实施例的射频识别标签系统的读写装置的结构框图，该装置包括：确定模块810，用于确定当前读写的无源射频识别标签；发送模块820，用于向当前读写的无源射频识别标签发送下行光信号，以对当前读写的无源射频识别标签进行读写操作；接收模块830，用于接收当前读写的无源射频识别标签响应读写操作发送的上行射频信号。
下面对本发明实施例的优选实施方式进行描述。
优选实施方式一
在该优选实施方式中，对原光学射频读写头增加一个LED光发射器，对原RFID的标签增加一个光伏电池接收器，简称为光学RFID即ORFID(OpticalRFID)。通过光学射频读写头的LED对标签进行充电，或者发射下行光信号，以及通过ORFID的射频天线完成标签向读写头发射上行信号，其下行是运用了光无线通信技术，而上行是运用了射频通信技术。ORFID可以满足标签无源，以及非接触式读写的智能ODN的技术要求。
图5是根据本发明实施例优选的射频识别系统的示意图，如图9所示，该系统包括：光学射频读写头，以及无源射频识别标签。
其中，光学射频读写头在原有结构(射频线圈及处理芯片)的基础上增加了一个LED光发射器，而RFID的标签也在原有的基础上增加了一个光伏电池接收器。首先读写头打开光发射器对ORFID进行充电，然后通过LED发射下行光信号，ORFID接收到指令后，通过其射频天线进行回复，读写头根据回复评估后，决定是否继续通讯，或结束通讯。
对于密集读写的需求，如图9所示，也可以由一个光学射频读写头，以及几个无源射频识别标签组成。
光学射频读写头包括多个光发射器、一个射频天线以及一个芯片，基本架构图如图3所示。它是一个有源设备，可以通过光发射器发射光给无源射频识别标签充电，也可以发射RF信号给无源射频识别标签传递指令，其射频天线也可以接收无源射频识别标签传送回来的数据信号，控制芯片对数据信号进行处理。为了避免多个ORFID同时发射信息，造成光学射频读写头接收信息的混乱，通过控制光发射器LED的发射状态来控制标签接收和发射信息的顺序，即如果需要读写某个指定标签的信息，那就打开对应标签上方对应的LED光发射器对其充电，读取完毕后关闭光发射器，而其他标签由于光发射器是关闭的处于无电的状态，因此即不能接收信号也不会发射信号，同时所有ORFID标签共用一个读写头的射频天线，而读写头的控制及处理部分在旁边的空闲位置上，这样做的一个好处，不需要在每个标签上安置一个完整的读写头，降低了成本，也减少了缩小光学射频读写头的体积的技术难度，目前只需在狭窄标签上方空间安置一个对应的LED灯即可，同时射频天线共用也降低了成本，减小了安装难度。
无源射频识别标签包括光电池、射频天线以及芯片组成，基本架构如图4所示，首先由光伏电池接收器将接收的光转化为电源给射频天线以及芯片，然后将接收的光数据信号转化为相应的电信号传输给芯片，芯片对数据处理后，根据要求启动射频天线将答复信号传送给光学射频读写头。
由于ORFID本身是无源的，首先由光学射频读写头发光给射频天线以及芯片充电，然后由光学射频读写头对射频天线以及芯片发出相应光信号的指令，光伏电池接收器接收指令后，通过无源射频识别标签自己射频天线发射相应的回复，光学射频读写头收到回复后对其进行处理，如果信息足够，就告知无源射频识别标签收到，结束；如果信息不充分，读写头再发出询问指令，无源射频识别标签根据要求再发出答复，一直到光学射频读写头满意为止。光学射频读写头与无源射频识别标签之间是不接触的，但相距很短，一般限制在很短距离以内，对于智能ODN中的应用可以限制在1厘米以内，它们之间是通过光无线通讯点对点(P2P)技术进行下行数据传输的，以及通过射频无线通讯点对点(P2P)技术进行上行数据传输的。
优选实施方式二
本优选实施方式的核心是无源和非接触式标签及它与读写头组成的标签读写系统，通过光学射频读写头给无源射频识别标签充电以及传输下行光信号，然后通过射频无线传输技术由无源射频识别标签向读写头进行回复，另外无源射频识别标签具有可编辑，可重复使用的功能。
该优选实施方式的总体方案如图5所示，对标签信息进行读写是由光学射频读写头中芯片的发起的，无源射频识别标签主要存储身份及位置信息，这些信息是由光学射频读写头赋予的，也可以由光学射频读写头对其进行修改，无源射频识别标签的工作电源是由其光伏电池接收器通过光转换而来的，是通过光学射频读写头对其充电的，同时光学射频读写头通过LED对无源射频识别标签发出相关指令，而无源射频识别标签通过射频的方式对其信息进行回复，光学射频读写头可以控制无源射频识别标签上方的光发射器开或关的状态来决定对应的标签进行信息的读取。
对于多个密集读写标签的智能ODN的需求，其光学射频读写头也可以集成即共用一个芯片以及一个射频天线，如图9所示。这样做的一个好处是缩小了体积，降低了成本。
光学射频读写头如图3所示，它是一个有源设备，包括多个光发射器，一个射频天线以及一个芯片。其中光发射器，一般是用LED，它的作用是给无源射频识别标签充电以及给无源射频识别标签发射下行指令光信号；而射频天线的作用是接收无源射频识别标签的回复信号；最后控制处理芯片可以接收外部网管的指令，启动对无源射频识别标签的读写，对于空白的无源射频识别标签可以赋予其身份和位置信息，也可以对已有身份信息的无源射频识别标签进行阅读和比对，还可以对无源射频识别标签进行相应信息的修改，控制芯片可以通过LED的开或关的状态来启动对某个无源射频识别标签的信息传输和读取，最后读写头将相关信息传送给网管或控制中心保存。
无源射频识别标签如图4所示，它本身是无源的，包括光伏电池接收器、射频天线及芯片。其中光伏电池接收器接收光学射频读写头的光将其转换为电源供射频天线及芯片，以及将读写头的下行光信号指令转换为电信号传送给芯片；芯片对指令进行处理，启动射频天线进行回复，射频天线根据控制芯片的要求，发送回复信号，同时芯片具有信息存储的功能。
优选实施方式三
在该优选实施方式中，如图6所示，首先将无源射频识别标签安置在光学连接头上，标签上方安置对应的LED光发射器，而读写头控制和处理部分安置在设备的空闲地方，所有的标签共用一个读写头的射频天线。当光连接头插入连接盒时，表示该光纤已经处于连接的状态，而这时标签正好处于读写头的光发射器的下方。在使用本方法对标签进行读写时，工作流程具体过程如下：
首先读写头接收到网管或控制中心的指令对标签进行读写，控制芯片开始启动读写过程，首先对读写头打开对应无源射频识别标签的光发射器LED对其进行充电，然后开始执行如下测试步骤：
1、由LED向无源射频识别标签发出问询指令，如：标签的状态。
2、无源射频识别标签回复目前状态，如：空白或已有身份信息。
3、如果是空白身份信息，读写头分配一个身份信息给无源射频识别标签；如果是已有正确身份信息，光学射频读写头要求无源射频识别标签报出身份信息。
4、无源射频识别标签执行完毕后报告自己目前的身份信息。
5、读写头对身份信息进行验证，如果不符合要求，读写头重新赋予无源射频识别标签新的身份信息，无源射频识别标签重复步骤4.然后读写头对信息重新评估如果不满意，再重复步骤3，4，5。
如果反馈的信息符合要求，则读写头，发出：《结束》的指令。
6、无源射频识别标签收到结束，谢谢指令后，回复：《结束，确认》。
7、读写头收到回复后，关闭LED。
8、读写头打开另一个无源射频识别标签对应的LED，重复步骤1-7。
从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：无源射频识别标签相对于纯RFID有几大好处：
首先，其射频天线不需要兼顾供电问题，因此天线的功能恢复其发射和接收射频的本能，其设计可以做的比较小，大大缩小了标签的大小和体积，相应的光学射频读写头也可以不需考虑大小，只需在标签上方安置一个LED光发射器即可，同时射频天线和其他部分均共用，大大降低了成本，克服了纯RFID尺寸不能做小而限制其应用的问题，ORFID可以解决密集光连接头的标识问题。
其次，由于标签是通过光来充电的，只有在读写的时候读写头才发光给标签充电，这样也不存在对相邻标签误供电的问题，而相邻标签由于没有光的照射也没有足够的电来支撑其接收和发射信号，也解决了纯RFID中相邻竞争发送信号，使得读写头误判的可能性。
另外，LED不但承担发光充电的要求，而且还可以向ORFID发出读写头的下行指令，而没有被LED照射到的ORFID将接收不到指令，因此也不会发射信号回复，所以即使ORFID被其他光源照射充电了，但如果它没有被指定的读写头LED照射到，收不到指令，因此也不会发射回复信号。这双重保险功能使得相邻标签不会由于竞争发送信号，使得读写头有误判的可能。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种光学射频读写头，其特征在于，包括：至少一个光发射器、芯片、射频天线，其中，
所述射频天线，与所述芯片相连接，用于接收射频识别标签发送的上行射频信号；
所述芯片，用于控制所述至少一个光发射器向所述射频识别标签发送下行光信号以及处理所述上行射频信号，以对所述射频识别标签进行读写操作；
所述至少一个光发射器，与所述芯片相连接，用于发射所述下行光信号。
2.根据权利要求1所述的光学射频读写头，其特征在于，所述光发射器为多个；
所述芯片，还用于在对多个所述射频识别标签中指定射频识别标签进行读写操作时，控制所述多个所述光发射器中与所述指定射频识别标签对应的所述光发射器发光，以开启所述指定射频识别标签；以及控制所述对应的所述光发射器发送所述下行光信号；
所述多个所述光发射器，还用于在所述芯片的控制下发光。
3.根据权利要求1或2所述的光学射频读写头，其特征在于，所述光学射频读写头包括一个所述射频天线。
4.根据权利要求1所述的光学射频读写头，其特征在于，每个所述光发射器为发光二极管LED或激光二极管LD。
5.一种无源射频识别标签，其特征在于，包括：光伏电池接收器、射频天线、芯片，其中，
所述光伏电池接收器，与所述芯片和所述射频天线相连接，用于将光学射频读写头发射的光能转换为电能，为所述芯片和所述射频天线供电；以及接收所述光学射频读写头发射的下行光信号，将所述下行光信号转换成电信号，并发送至所述芯片；
所述芯片，用于存储标签信息，处理所述电信号，响应所述光学射频读写头的读写操作，向所述光学射频读写头发送上行射频信号；
所述射频天线，与所述芯片相连接，用于发射所述上行射频信号。
6.一种射频标签识别系统，其特征在于，包括：无源射频识别标签和光学射频读写头，其中，
所述无源射频识别标签包括：光伏电池接收器、第一射频天线、第一芯片，其中，所述光伏电池接收器，与所述第一芯片和所述第一射频天线相连接，用于将所述光学射频读写头发射的光能转换为电能，为所述第一芯片和所述第一射频天线供电，以及接收所述光学射频读写头发射的下行光信号，将所述下行光信号转换成电信号，并发送至所述第一芯片；所述第一芯片，用于存储标签信息，处理所述电信号，响应所述光学射频读写头的读写操作，向所述光学射频读写头发送上行射频信号；所述第一射频天线，与所述第一芯片相连接，用于发射所述上行射频信号；
所述光学射频读写头包括：至少一个光发射器、第二芯片、第二射频天线，其中，所述第二射频天线，与所述第二芯片相连接，用于接收所述上行射频信号；所述第二芯片，用于控制所述至少一个光发射器向所述射频识别标签发送所述下行光信号，以及处理所述上行射频信号，以对所述射频识别标签进行读写操作；所述至少一个光发射器，与所述第二芯片相连接，用于发送在所述第二芯片的控制下所述下行光信号。
7.根据权利要求6所述的射频标签识别系统，其特征在于，所述光发射器为多个；
所述第二芯片，还用于在对多个所述射频识别标签中指定射频识别标签进行读写操作时，控制所述多个所述光发射器中与所述指定射频识别标签对应的所述光发射器发光，以开启所述指定射频识别标签；以及控制所述对应的所述光发射器发送所述下行光信号；
所述多个所述光发射器，还用于在所述芯片的控制下发光。
8.根据权利要求6或7所述的射频标签识别系统，其特征在于，所述光学射频读写头包括一个所述第二射频天线。
9.根据权利要求6所述的射频标签识别系统，其特征在于，所述光发射器为发光二极管LED或激光二极管LD。
10.一种光纤连接头，其特征在于，所述光纤连接头上设置有如权利要求5所述的无源射频识别标签。
11.一种光纤接线装置，其特征在于，所述光纤接线装置上设置有如权利要求1至4中任一项所述的光学射频读写头；其中，
所述接线装置包括多个连接口，每个所述连接口用于可插拔的连接如权利要求10所述的光纤连接头；
所述射频识别头的多个光发射器位于，当多个所述光纤连接头插入所述多个连接口时，分别与对应的所述光纤连接头上的所述无源射频识别标签正对的位置。
12.一种射频识别标签系统的读写方法，其特征在于，所述射频标签系统包括：如权利要求1至4中任一项所述的光学射频读写头，以及多个如权利要求5所述的无源射频识别标签；所述方法包括：
确定当前读写的无源射频识别标签；
向所述当前读写的无源射频识别标签发送下行光信号，以对所述当前读写的无源射频识别标签进行读写操作；
接收所述当前读写的无源射频识别标签响应所述读写操作发送的上行射频信号。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，向所述当前读写的无源射频识别标签发送下行光信号之前，还包括：
控制所述光学射频读写头中与所述当前读写的无源射频识别标签对应的光发射器发光，以对所述当前读写的无源射频识别标签供电。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，对所述当前读写的无源射频识别标签进行读写操作，包括：
向所述当前读写的无源射频识别标标签发送询问指令，其中，所述询问指令御用询问所述当前读写的无源射频识别标签的状态；
接收所述当前读写的无源射频识别标签发送的第一状态。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括：
判断所述第一状态；
当所述第一状态指示所述当前读写的无源射频识别标签为空白时，为所述当前读写的无源射频识别标签分配标签信息。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，还包括：
判断所述第一状态；
当所述第一状态指示所述当前读写的无源射频识别标签已有标签信息，请求所述当前读写的无源射频识别标签上报其标签信息。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括：
接收所述当前读写的无源射频识别标签上报的标签信息；
判断接收到的标签信息是否符合预设条件；
当所述接收到的标签信息不符合所述预设条件时，为所述当前读写的无源射频识别标签分配新的标签信息。
18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，对所述当前读写的无源射频识别标签进行读写操作之后，还包括：
关闭所述光学射频读写头中与所述当前读写的无源射频识别标签对应的光发射器；
对所述多个无源射频识别标签中的其他无源射频识别标签进行读写操作。
19.一种射频识别标签系统的读写装置，其特征在于，所述射频标签系统包括：如权利要求1至4中任一项所述的光学射频读写头，以及多个如权利要求5所述的无源射频识别标签；所述装置包括：
确定模块，用于确定当前读写的无源射频识别标签；
发送模块，用于向所述当前读写的无源射频识别标签发送下行光信号，以对所述当前读写的无源射频识别标签进行读写操作；
接收模块，用于接收所述当前读写的无源射频识别标签响应所述读写操作发送的上行射频信号。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110796228A (zh) * 2019-11-27 2020-02-14 宜宾靖丰电子科技有限公司 单总线双界面多功能射频卡电子标签芯片及电子标签
CN115392276A (zh) * 2022-08-29 2022-11-25 广东识芯微电子科技有限公司 一种光触发rfid识别方法及系统

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106874975B (zh) * 2017-03-07 2024-03-22 南京理工大学 基于高频rfid技术的密集档案管理系统及方法
DE112018004801T5 (de) 2017-08-30 2020-06-18 Cummins Filtration Ip, Inc. Sperrvorrichtung zur erkennung von originalfiltern
CN115442268B (zh) * 2022-08-30 2023-06-09 烽火通信科技股份有限公司 一种网元端口状态检测、定位系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101533460A (zh) * 2009-04-24 2009-09-16 清华大学 一种射频识别的系统和方法
CN101743697A (zh) * 2008-01-04 2010-06-16 中央大学校产学协力团 标签识别方法、标签防冲突方法及射频识别标签
US20110006885A1 (en) * 2008-03-12 2011-01-13 Electronics And Telecommunications Research Institute Rfid interrogator retransmitting command depending on collision situation and control method thereof
CN103488967A (zh) * 2013-10-14 2014-01-01 张祖锋 一种基于可见光或红外定位的机柜管理系统及方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5134277A (en) * 1983-11-07 1992-07-28 Australian Meat And Live-Stock Corporation Remote data transfer system with ambient light insensitive circuitry
US5874724A (en) * 1997-01-10 1999-02-23 International Business Machines Corporation Light selectable radio frequency identification tag and method therefor
IT1304989B1 (it) * 1998-09-15 2001-04-05 Urmet Costruzioni Elettro Tele Perfezionamento ai sistemi per la trasmissione bidirezionale, senzacontatti, di dati ed energia tra un lettore ed una carta chip,
WO2003071477A1 (en) * 2002-02-22 2003-08-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Record carrier comprising an integrated circuit
US7002474B2 (en) * 2002-07-17 2006-02-21 Ncr Corporation Radio frequency identification (RFID) tag and a method of operating an RFID tag
GB2395613B (en) * 2002-11-21 2006-09-06 Hewlett Packard Co Memory tag,read/write device and method of operating a memory tag
US20050224585A1 (en) * 2004-04-02 2005-10-13 Durrant Richard C E Radio frequency identification of a connector by a patch panel or other similar structure
US7782202B2 (en) * 2006-10-31 2010-08-24 Corning Cable Systems, Llc Radio frequency identification of component connections
JP2011060133A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Toshiba Tec Corp Ｒｆタグリーダライタ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101743697A (zh) * 2008-01-04 2010-06-16 中央大学校产学协力团 标签识别方法、标签防冲突方法及射频识别标签
US20110006885A1 (en) * 2008-03-12 2011-01-13 Electronics And Telecommunications Research Institute Rfid interrogator retransmitting command depending on collision situation and control method thereof
CN101533460A (zh) * 2009-04-24 2009-09-16 清华大学 一种射频识别的系统和方法
CN103488967A (zh) * 2013-10-14 2014-01-01 张祖锋 一种基于可见光或红外定位的机柜管理系统及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110796228A (zh) * 2019-11-27 2020-02-14 宜宾靖丰电子科技有限公司 单总线双界面多功能射频卡电子标签芯片及电子标签
CN115392276A (zh) * 2022-08-29 2022-11-25 广东识芯微电子科技有限公司 一种光触发rfid识别方法及系统

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