CN105787546A - Rfid标签及rfid系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种RFID标签及RFID系统，该RFID标签包括第一通讯模块、数据处理模块以及RFID模块；所述第一通讯模块用于与信息采集装置建立通讯连接，以获取所述信息采集装置采集的信息；所述数据处理模块与所述第一通讯模块、所述RFID模块连接，所述数据处理模块对所述第一通讯模块获取的所述信息采集装置采集的信息进行处理，并将经过所述处理得到的信息通过所述RFID模块输出。本发明提供的RFID标签，不但可以具有物体识别的功能，还可以实现对信息的搜集、处理及传输。

Description

RFID标签及RFID系统
技术领域
本发明涉及射频识别技术领域，尤其涉及一种RFID标签及RFID系统。
背景技术
随着物联网(IoT)技术迅速发展，未来对物联网终端设备需求量将急剧增加，作为物联网时代每个设备的身份证，RFID(RadioFrequencyIdentification，射频识别)技术以其低廉的成本，简单的制作工艺占据了主要的市场份额。然而，现有的RFID技术仅仅是作为识别物体的一个手段，并不能起到信息搜集、处理的功能。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：提供一种RFID标签及RFID系统，可以实现对信息的搜集、处理及传输。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供了一种RFID标签，包括第一通讯模块、数据处理模块以及RFID模块；
所述第一通讯模块用于与信息采集装置建立通讯连接，以获取所述信息采集装置采集的信息；
所述数据处理模块与所述第一通讯模块、所述RFID模块连接，所述数据处理模块对所述第一通讯模块获取的所述信息采集装置采集的信息进行处理，并将经过所述处理得到的信息通过所述RFID模块输出。
优选地，还包括与所述数据处理模块相连的存储模块，所述存储模块用于存储所述第一通讯模块获取的所述信息采集装置采集的信息以及经过所述处理得到的信息。
优选地，还包括电源模块。
优选地，所述电源模块包括电池以及与所述电池相连的充电装置。
优选地，所述电池为镍氢电池或锂离子电池，所述充电装置为无线充电装置或太阳能充电装置。
优选地，所述RFID模块包括RFID标签天线与RFID标签电路，所述RFID标签电路包括解调器、调制器、逻辑控制电路以及存储芯片；
所述解调器与所述RFID标签天线、所述逻辑控制电路相连，所述解调器用于对所述RFID标签天线从外部接收的信号进行解调，并将解调得到的信号发送所述逻辑控制电路；
所述逻辑控制电路与所述调制器、所述存储芯片相连，所述逻辑控制电路用于对从所述解调器接收的信号进行译码，并根据译码得到信息将所述存储芯片存储的信息发送所述调制器；
所述调制器与所述RFID标签天线相连，所述调制器用于对从所述逻辑控制电路接收的信号进行调制，并将调制后得到信号通过所述RFID标签天线发射出。
优选地，所述RFID标签电路还包括与所述RFID标签天线相连的整流器，所述整流器用于将所述RFID标签天线接收的射频信号由交流转换为直流，以对所述RFID模块提供工作电压。
优选地，所述数据处理模块包括处理器以及与所述处理器相连的时钟，所述时钟用于对所述处理器提供工作时序。
优选地，所述第一通讯模块包括以下的至少一者：蓝牙通讯单元、Zigbee通讯单元。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种RFID系统，包括：
上述的RFID标签；
所述信息采集装置；
RFID阅读器，用于接收所述RFID标签通过所述RFID模块输出的信息。
优选地，所述RFID标签的所述第一通讯模块通过检测所述信息采集装置的信号强度确定是否与所述信息采集装置建立通讯连接。
优选地，还包括控制装置，所述控制装置根据用户输入的信息控制所述第一通讯模块与所述信息采集装置建立通讯连接。
优选地，所述控制装置通过将所述RFID标签的身份信息写入所述信息采集装置以使所述第一通讯模块与所述信息采集装置建立通讯连接。
优选地，所述信息采集装置包括传感器、数模转换模块以及第二通讯模块；
所述数模转换模块与所述传感器、所述第二通讯模块相连，所述数模转换模块将所述传感器采集的信息从模拟信号转换为数字信号后通过所述第二通讯模块输出。
优选地，所述传感器包括以下的至少一种：温度传感器、湿度传感器、位置传感器、速度传感器、图像传感器。
优选地，所述信息采集装置采集的信息包括以下的至少一种：车辆的速度信息、车辆的特征信息、车辆的位置信息；
所述RFID标签对所述信息采集装置采集的信息进行分析处理，并将分析处理的结果通过所述RFID阅读器发送至交通监控中心。
优选地，所述RFID标签还将分析处理的结果通过所述信息采集装置发送至车辆。
优选地，所述信息采集装置采集的信息包括以下的至少一种：货物所处环境的温度信息、货物所处环境的湿度信息、货物的位置信息；
所述RFID标签对所述信息采集装置采集的信息进行分析处理，并将分析处理的结果通过所述RFID阅读器发送至物流监控中心。
优选地，所述信息采集装置采集的信息包括以下的至少一种：购药者信息、药品信息、药品金额信息、付费信息；
所述RFID标签对所述信息采集装置采集的信息进行分析处理，并将分析处理的结果通过所述RFID阅读器发送至自动取药系统。
(三)有益效果
本发明提供的RFID标签，通过第一通讯模块对信息采集装置采集的信息进行搜集，搜集到的信息可以通过数据处理模块进行处理后通过RFID模块输出，使得该RFID标签不但可以具有物体识别的功能，还可以实现对信息的搜集、处理及传输。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的一种RFID标签的示意图；
图2是本发明实施方式提供的另一种RFID标签的示意图；
图3是本发明实施方式提供的一种RFID系统的示意图；
图4是本发明实施方式提供的RFID系统中RFID标签与信息采集装置进行通讯的示意图；
图5是本发明实施方式提供的RFID系统中RFID标签与多个信息采集装置进行通讯的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1，图1是本发明实施方式提供的一种RFID标签的示意图，该RFID标签包括第一通讯模块100、数据处理模块200以及RFID模块300；
所述第一通讯模块100用于与信息采集装置建立通讯连接，以获取所述信息采集装置采集的信息；
所述数据处理模块200与所述第一通讯模块100、所述RFID模块300连接，所述数据处理模块200对所述第一通讯模块100获取的所述信息采集装置采集的信息进行处理，并将经过所述处理得到的信息通过所述RFID模块300输出。
本发明实施方式提供的RFID标签，通过第一通讯模块对信息采集装置采集的信息进行搜集，搜集到的信息可以通过数据处理模块进行处理后通过RFID模块输出，使得该RFID标签不但可以具有物体识别的功能，还可以实现对信息的搜集、处理及传输。
上述RFID标签中的RFID模块可与RFID阅读器建立通讯连接，其可以包括RFID标签电路以及RFID标签天线；
优选地，上述的RFID标签还可以包括与所述数据处理模块相连的存储模块，所述存储模块用于存储所述第一通讯模块获取的所述信息采集装置采集的信息以及经过所述处理得到的信息。
参见图2，图2是本发明实施方式提供的另一种RFID标签的示意图，该RFID标签包括第一通讯模块100、数据处理模块200、RFID模块300以及存储模块400；
其中，第一通讯模块100用于与信息采集装置建立通讯连接，以获取信息采集装置采集的信息，例如，其可以包括蓝牙通讯单元和/或Zigbee通讯单元，由于上述通讯方式消耗的能量较低，从而可以减轻供电压力；
数据处理模块200与第一通讯模块100、RFID模块300连接，数据处理模块200对第一通讯模块100获取的信息采集装置采集的信息进行处理，并将经过处理得到的信息通过RFID模块300输出，如图2所示，该数据处理模块可以包括处理器210和时钟220，时钟220与处理器210相连，以对处理器210提供工作时序；
RFID模块300用于与RFID阅读器建立通讯连接，其包括RFID标签电路310以及RFID标签天线320，例如，RFID标签电路310通常可以包括解调器、调制器、逻辑控制电路、存储芯片；
所述解调器与所述RFID标签天线、所述逻辑控制电路相连，所述解调器用于对所述RFID标签天线从外部接收的信号进行解调，并将解调得到的信号发送所述逻辑控制电路；
所述逻辑控制电路与所述调制器、所述存储芯片相连，所述逻辑控制电路用于对从所述解调器接收的信号进行译码，并根据译码得到信息将所述存储芯片存储的信息发送所述调制器；
所述调制器与所述RFID标签天线相连，所述调制器用于对从所述逻辑控制电路接收的信号进行调制，并将调制后得到信号通过所述RFID标签天线发射出，其中，调制器可以使用低频信号对高频震荡进行调制，从而可以将信号由RFID标签天线发射出去；
对于上述的RFID标签，数据处理模块可以将所需发送的信息写入RFID模块的存储芯片中，从而可以将该所需发送的信息通过RFID模块发送出；
优选地，上述的RFID标签电路310还可以包括与所述RFID标签天线相连的整流器，可以将RFID标签天线320接收的射频信号由交流转换为直流，以对RFID模块提供工作电压；
存储模块400用于存储所述第一通讯模块100获取的所述信息采集装置采集的信息以及经过所述处理得到的信息。
优选地，上述的RFID标签还可以包括电源(power)模块，为整个RFID标签进行供电，其可以包括电池以及与所述电池相连的充电装置，充电装置用于对电池进行充电，其中，电池可以为普通镍氢电池、普通锂离子电池(在对RFID标签尺寸要求不高的情况下)，也可以为薄膜锂离子电池，充电装置可以为无线充电或者太阳能充电，同时上述电源也可以配备具有临时储能装置的超级电容器，以便在无光照或者无无线充电设施的情况下提供临时电源。
此外，本发明实施方式还提供了一种RFID系统，参见图3，该RFID系统包括上述的RFID标签1、信息采集装置2以及RFID阅读器3，其中，RFID阅读器3用于接收所述RFID标签通过所述RFID模块输出的信息；
为实现信息的采集并与RFID标签建立通讯连接，信息采集装置2可以包括传感器、数模转换模块以及第二通讯模块，所述数模转换模块与所述传感器、所述第二通讯模块相连，所述数模转换模块将所述传感器采集的信息从模拟信号转换为数字信号后通过所述第二通讯模块输出。
如图4所示，信息采集装置2可以包括传感器10、数模转换模块20以及第二通讯模块30，第二通讯模块30用于与RFID标签1进行通讯，传感器10采集的信息经过数模转换模块处理后可通过第二通讯模块30发送至RFID标签1，其中，信息采集装置2的第二通讯模块30可以同样使用蓝牙，Zigbee等低功耗通讯方式；
对于上述的RFID系统，RFID标签1与信息采集装置2建立通讯的方式可以如下：
第一种方式：RFID标签主动搜寻附近信息采集装置的信号，通过信号强弱分析，判断与哪些信息采集装置进行配对，具体地，RFID标签的第一通讯模块通过检测信息采集装置的信号强度确定是否与信息采集装置建立通讯连接，例如，当RFID标签的第一通讯模块判断信息采集装置的信号强度大于预设值时，则RFID标签的第一通讯模块与该信息采集装置建立通讯连接，这种方式可以减少人力成本；
第二种方式：增设控制装置，即在上述的RFID系统中增设控制装置，所述控制装置根据用户输入的信息控制所述第一通讯模块与所述信息采集装置建立通讯连接，即利用该控制装置(例如手机)进行配对，例如，RFID标签、信息采集装置与该控制装置连接之后，会提供用户选择RFID标签与哪些信息采集装置相连接；
例如，所述控制装置通过将所述RFID标签的身份信息写入所述信息采集装置以使所述第一通讯模块与所述信息采集装置建立通讯连接，在使用过程中，用户可以通过控制装置将RFID标签的身份信息写入需要配对的信息采集装置(可在该信息采集装置增设相应的信号处理、存储功能)中，在配对时，该RFID标签会自动与含有其身份信息的信息采集装置配对，相比第一种方式，该方式可以减少配对错误的概率。
为实现对不同种类信息的采集，信息采集装置中的传感器可以包括以下的至少一种：温度传感器、湿度传感器、位置传感器、速度传感器、图像传感器。
上述的RFID系统可以包括多种信息采集装置，每种信息采集装置可以包括不同的传感器，多种信息采集装置可以同时和RFID标签进行匹配通讯，向RFID标签输入不同类型的信息，例如，可以在监测物体上搭载多种信息采集装置，对该监测物体的各种参数(如温度、速度、位置、湿度等)进行测量，同时在监测物体上或者固定监测点搭载RFID标签，搜集这些信息采集装置测量到的参数信息，进行处理、存储、发送等工作。
如图5所示，RFID标签1可以同时与信息采集装置21、信息采集装置22以及信息采集装置23建立通讯连接，其中，信息采集装置21中的传感器可以为温度传感器，信息采集装置22中的传感器可以为湿度传感器，信息采集装置23中的传感器可以为位置传感器。
其中，本发明上述的RFID系统可以用于智能交通、智能物流、智能药房等领域。
当上述的RFID系统用于智能交通时，信息采集装置采集的信息可以包括以下的至少一种：车辆的速度信息、车辆的特征信息、车辆的位置信息；
所述RFID标签对所述信息采集装置采集的信息进行分析处理，并将分析处理的结果通过所述RFID阅读器发送至交通监控中心。
此外，所述RFID标签还可以将分析处理的结果通过所述信息采集装置发送至车辆。
例如，可以将上述的RFID标签装载至交通指示牌上(装载可以是以粘贴形式附着在交通指示牌上，也可以是以嵌入形式包含在交通指示牌里)，信息采集装置安装在车辆中，RFID标签收集路过车辆中各种信息采集装置发出的信息(如速度，车辆特征，人员信息等)，并通过RFID标签中的处理器进行集成分析，然后再通过交通指示牌自带的显示装置将分析后的结果进行显示或者通过信息采集装置推送信息至该车辆，对交通流进行监控疏导、提供个性化信息服务等，较简单的应用比如，每一辆路过装有RFID标签的交通指示牌的车辆会通过其中的信息采集装置向该RFID标签发送车辆速度信息，RFID标签通过根据接收的信息判断该车辆是否超速，并向该车辆发出反馈信息避免车辆超速行驶，此外，该RFID标签还可以确定车流量信息(单位时间内通过车辆的数量)，从而得出前方道路拥堵情况，从而指引车辆分流行驶，避免交通堵塞。更个性化的应用比如，通过大量装载有上述RFID标签的交通指示牌而形成的网络，可以对车辆行程进行追踪，实时推送沿途出行信息(如食宿，购物，旅游景点等)。
当上述的RFID系统用于智能物流时，信息采集装置采集的信息可以包括以下的至少一种：货物所处环境的温度信息、货物所处环境的湿度信息、货物的位置信息；
所述RFID标签对所述信息采集装置采集的信息进行分析处理，并将分析处理的结果通过所述RFID阅读器发送至物流监控中心。
例如，可将装载有RFID标签的物流控制节点安装在高速公路和仓库等物流通道上。该物流控制节点通过接收和处理路过的物流车辆中各种信息采集装置发出的物流信息，为物流车辆以及物流控制中心提供多种信息服务，例如，该应用可以分为路途中和仓储中两个方面。在路途中的应用类似上述的智能交通应用，物流控制节点(装载有上述的RFID标签)可以监控物流车辆(装载有上述的信息采集装置)的行驶轨迹与速度，为车辆提供交通信息。另一个应用可以在保鲜物流方面，物流车辆中的信息采集装置向RFID标签发送保鲜车辆内的温度湿度信息，RFID标签对接收的信息进行分析处理，确定货物保鲜状况信息，RFID标签通过RFID阅读器与物流监控中心或其他终端进行通讯，实时发送保鲜状况信息，一旦保鲜状况信息出现异常，可以及时通知物流车辆进行检查并及时处理异常状况。在仓储中的应用主要体现在可以实现无人职守式仓储，运输车辆到达仓库后通过车内的信息采集装置向RFID标签发送运输货物信息，RFID标签收到信息后经过计算反馈运输车辆货物卸载/存放位置，并通过仓库内的其他控制器及时调整存放环境以适应运输物品的需要。
当上述的RFID系统用于智能药房时，所述信息采集装置采集的信息可以包括以下的至少一种：购药者信息、药品信息、药品金额信息、付费信息；
所述RFID标签对所述信息采集装置采集的信息进行分析处理，并将分析处理的结果通过所述RFID阅读器发送至自动取药系统。
例如，RFID标签可以安装在医院药房，实行无人值守式全自动化购药取药，例如，可预先将购药者的基本信息写入信息采集装置中，当携带该信息采集装置的购药者进入购药等待区后，RFID标签可以同时识别多名购药者的信息，包括购药者的姓名、年龄、需要购买的药品信息、药品金额信息以及付费信息等，信息识别完成后，RFID标签中的处理器会按照信号接收的时间顺序处理购药请求，例如，若付费信息为已付费，则RFID标签通过RFID阅读器与自动取药系统(比如机器手臂取药)建立通讯连接，RFID标签向自动取药系统发出取药指令，药品通过自动取药系统输送到取药窗口，并通过广播呼叫购药者姓名提醒取药，若付费信息为未付费，则RFID标签通过RFID阅读器与自动取药系统(比如机器手臂取药)建立通讯连接，并向自动取药系统发出缴费提示指令，自动取药系统可以通过广播呼叫提示购药者到缴费柜台缴费。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (19)

1.一种RFID标签，其特征在于，包括第一通讯模块、数据处理模块以及RFID模块；
所述第一通讯模块用于与信息采集装置建立通讯连接，以获取所述信息采集装置采集的信息；
所述数据处理模块与所述第一通讯模块、所述RFID模块连接，所述数据处理模块对所述第一通讯模块获取的所述信息采集装置采集的信息进行处理，并将经过所述处理得到的信息通过所述RFID模块输出。
2.根据权利要求1所述的RFID标签，其特征在于，还包括与所述数据处理模块相连的存储模块，所述存储模块用于存储所述第一通讯模块获取的所述信息采集装置采集的信息以及经过所述处理得到的信息。
3.根据权利要求1所述的RFID标签，其特征在于，还包括电源模块。
4.根据权利要求3所述的RFID标签，其特征在于，所述电源模块包括电池以及与所述电池相连的充电装置。
5.根据权利要求4所述的RFID标签，其特征在于，所述电池为镍氢电池或锂离子电池，所述充电装置为无线充电装置或太阳能充电装置。
6.根据权利要求1所述的RFID标签，其特征在于，所述RFID模块包括RFID标签天线与RFID标签电路，所述RFID标签电路包括解调器、调制器、逻辑控制电路以及存储芯片；
所述解调器与所述RFID标签天线、所述逻辑控制电路相连，所述解调器用于对所述RFID标签天线从外部接收的信号进行解调，并将解调得到的信号发送所述逻辑控制电路；
所述逻辑控制电路与所述调制器、所述存储芯片相连，所述逻辑控制电路用于对从所述解调器接收的信号进行译码，并根据译码得到信息将所述存储芯片存储的信息发送所述调制器；
所述调制器与所述RFID标签天线相连，所述调制器用于对从所述逻辑控制电路接收的信号进行调制，并将调制后得到信号通过所述RFID标签天线发射出。
7.根据权利要求6所述的RFID标签，其特征在于，所述RFID标签电路还包括与所述RFID标签天线相连的整流器，所述整流器用于将所述RFID标签天线接收的射频信号由交流转换为直流，以对所述RFID模块提供工作电压。
8.根据权利要求1所述的RFID标签，其特征在于，所述数据处理模块包括处理器以及与所述处理器相连的时钟，所述时钟用于对所述处理器提供工作时序。
9.根据权利要求1-8任一所述的RFID标签，其特征在于，所述第一通讯模块包括以下的至少一者：蓝牙通讯单元、Zigbee通讯单元。
10.一种RFID系统，其特征在于，包括：
如权利要求1-9任一所述的RFID标签；
所述信息采集装置；
RFID阅读器，用于接收所述RFID标签通过所述RFID模块输出的信息。
11.根据权利要求10所述的RFID系统，其特征在于，所述RFID标签的所述第一通讯模块通过检测所述信息采集装置的信号强度确定是否与所述信息采集装置建立通讯连接。
12.根据权利要求10所述的RFID系统，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置根据用户输入的信息控制所述第一通讯模块与所述信息采集装置建立通讯连接。
13.根据权利要求12所述的RFID系统，其特征在于，所述控制装置通过将所述RFID标签的身份信息写入所述信息采集装置以使所述第一通讯模块与所述信息采集装置建立通讯连接。
14.根据权利要求10-13任一所述的RFID系统，其特征在于，所述信息采集装置包括传感器、数模转换模块以及第二通讯模块；
所述数模转换模块与所述传感器、所述第二通讯模块相连，所述数模转换模块将所述传感器采集的信息从模拟信号转换为数字信号后通过所述第二通讯模块输出。
15.根据权利要求14所述的RFID系统，其特征在于，所述传感器包括以下的至少一种：温度传感器、湿度传感器、位置传感器、速度传感器、图像传感器。
16.根据权利要求10-13任一所述的RFID系统，其特征在于，所述信息采集装置采集的信息包括以下的至少一种：车辆的速度信息、车辆的特征信息、车辆的位置信息；
所述RFID标签对所述信息采集装置采集的信息进行分析处理，并将分析处理的结果通过所述RFID阅读器发送至交通监控中心。
17.根据权利要求16所述的RFID系统，其特征在于，所述RFID标签还将分析处理的结果通过所述信息采集装置发送至车辆。
18.根据权利要求10-13任一所述的RFID系统，其特征在于，所述信息采集装置采集的信息包括以下的至少一种：货物所处环境的温度信息、货物所处环境的湿度信息、货物的位置信息；
所述RFID标签对所述信息采集装置采集的信息进行分析处理，并将分析处理的结果通过所述RFID阅读器发送至物流监控中心。
19.根据权利要求10-13任一所述的RFID系统，其特征在于，所述信息采集装置采集的信息包括以下的至少一种：购药者信息、药品信息、药品金额信息、付费信息；
所述RFID标签对所述信息采集装置采集的信息进行分析处理，并将分析处理的结果通过所述RFID阅读器发送至自动取药系统。
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