CN106355236A - 用于记录动物身份信息的芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明用于记录动物身份信息的芯片提供了一种生物电子标签，包括：标签壳体；天线，设置于标签壳体内，用于接收电子标签读卡器的模拟信号；模数信号处理器，电连接至天线，用于将接收到的模拟信号转换为数字信号；控制芯片，电连接至模拟模数信号处理器，用于根据数字信号对存储器中的数据进行读和/或写操作，以获得读和/或写数据，使读和/或写数据在模数信号处理器处理后通过天线发送至电子标签读卡器；存储器，电连接至控制芯片，用于存储生物电子数据。通过本发明，降低了读写的功耗，使电子生物标签的性能更加优异，读写距离得到很大的提升。
Description
技术领域
本发明涉及生物电子标签技术领域，更具体而言，涉及一种生物电子标签。
背景技术
动物电子标签，适用于畜牧业动物，貂，龙鱼等识别用，玻璃管电子标签分为只读式和可读写方式两种目前在国内外已大量使用，有效地控制“狂犬病”等事件，对动物生长的全过程进行全方位的管理，只要读卡器天线靠近动物植入点，就可以读写此电子标签 。
在相关技术中，电子标签读取扔存在读写距离短，功率高等缺陷。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的目的在于，提供一种生物电子标签，通过在标签壳体内设置天线，以接收射频信号，并通过模数信号处理器，将射频信号转化为数字信号，以根据数字信号实现对存储器中的生物电子信息的读取与写入，降低了读写的功耗，使电子生物标签的性能更加优异，读写距离得到很大的提升。
为实现上述目的，本发明提供了一种生物电子标签，包括：标签壳体；天线，设置于标签壳体内，用于接收电子标签读卡器的模拟信号；模数信号处理器，电连接至天线，用于将接收到的模拟信号转换为数字信号；控制芯片，电连接至模拟模数信号处理器，用于根据数字信号对存储器中的数据进行读和/或写操作，以获得读和/或写数据，使读和/或写数据在模数信号处理器处理后通过天线发送至电子标签读卡器；存储器，电连接至控制芯片，用于存储生物电子数据。
在该技术方案中，通过在标签壳体内设置天线，以接收射频信号，并通过模数信号处理器，将射频信号转化为数字信号，以根据数字信号实现对存储器中的生物电子信息的读取与写入，使电子生物标签的性能更加优异，读写距离得到很大的提升。
具体的，以动物标签为例，动物标签读卡器通过电磁感应给动物标签提供其所需的工作电源，接受来自动物标签读卡器的数据之后，经过模数信号处理器的处理，传输到动物标签的控制芯片，控制芯片根据接受到的数据信息做出相应的动作，对存储器进行相应的读写操作，并把相应的信息反馈到模数信号处理器，模数信号处理器经过信号处理后返回给动物标签读卡器，完成读取动物标签的相应信息或者对标签写入相应信息的操作。
根据本发明的一个实施例，通过对天线的电压升压，以提供存储器的写操作的工作电压。
在该技术方案中，通过采用新的超低功耗写EEPROM的方案，采用天线的电压把天线的电压升至3倍之后得到写电压，这样得到的写电压比传统的动物标签采用的数字电压的 6倍频得写电压大大地降低动物标签的写EEPROM的功耗，使得动物标签的性能更加优异，读写距离得到很大的提升。
根据本发明的一个实施例，存储器为带电可擦可编程只读存储器。
在该技术方案中，电可擦可编程只读存储器（Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，EEPROM），一种掉电后数据不丢失的存储芯片， EEPROM可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程，可以承受100000次以上的反复擦写，提升了生物电子芯片的性能。
根据本发明的一个实施例，还包括： 电磁感应线圈，设置于标签本体内，用于通过与电子标签读卡器进行电磁感应，以获取生物电子标签的工作电源。
根据本发明的一个实施例，模数信号处理器还包括：时钟提取器，连接至天线，用于实现生物电子标签与电子标签读卡器之间的全双工数据传输。
根据本发明的一个实施例，控制芯片还包括： 模式寄存器，用于存储相关参数，以保证在掉电状态下不丢失读和/或写数据；输入寄存器，用于保存数模转换结果数据。
根据本发明的一个实施例，生物电子标签采用生物玻璃封装。
在该技术方案中，通过采用生物玻璃封装，能够实现真空密封，可阻挡湿气渗透，保护原件不受温度湿度变化影响；全无机材料和抗老化，可提供可靠性保护，确保长时间不会产生渗气现象。
通过本发明，通过在标签壳体内设置天线，以接收射频信号，并通过模数信号处理器，将射频信号转化为数字信号，以根据数字信号实现对存储器中的生物电子信息的读取与写入，降低了读写的功耗，使电子生物标签的性能更加优异，读写距离得到很大的提升。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了根据本发明实施例的生物电子标签的示意框图；
图2示出了根据本发明一个实施例的生物电子标签与读卡器信号交互的示意图；
图3示出了根据本发明一个实施例的生物电子标签的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了根据本发明实施例的生物电子标签的示意框图。
如图1所示，根据本发明实施例的生物电子标签100，包括：标签壳体102；天线104，设置于标签壳体102内，用于接收电子标签读卡器的模拟信号；模数信号处理器106，电连接至天线104，用于将接收到的模拟信号转换为数字信号；控制芯片108，电连接至模拟模数信号处理器106，用于根据数字信号对存储器110中的数据进行读和/或写操作，以获得读和/或写数据，使读和/或写数据在模数信号处理器106处理后通过天线104发送至电子标签读卡器；存储器110，电连接至控制芯片108，用于存储生物电子数据。
在该技术方案中，通过在标签壳体102内设置天线104，以接收射频信号，并通过模数信号处理器106，将射频信号转化为数字信号，以根据数字信号实现对存储器110中的生物电子信息的读取与写入，使电子生物标签的性能更加优异，读写距离得到很大的提升。
具体的，以动物标签为例，动物标签读卡器通过电磁感应给动物标签提供其所需的工作电源，接受来自动物标签读卡器的数据之后，经过模数信号处理器106的处理，传输到动物标签的控制芯片108，控制芯片108根据接受到的数据信息做出相应的动作，对存储器110进行相应的读写操作，并把相应的信息反馈到模数信号处理器106，模数信号处理器106经过信号处理后返回给动物标签读卡器，完成读取动物标签的相应信息或者对标签写入相应信息的操作。
根据本发明的一个实施例，通过对天线104的电压升压，以提供存储器110的写操作的工作电压。
在该技术方案中，通过采用新的超低功耗写EEPROM的方案，采用天线104的电压把天线104的电压升至3倍之后得到写电压，这样得到的写电压比传统的动物标签采用的数字电压的 6倍频得写电压大大地降低动物标签的写EEPROM的功耗，使得动物标签的性能更加优异，读写距离得到很大的提升。
根据本发明的一个实施例，存储器110为带电可擦可编程只读存储器110。
在该技术方案中，电可擦可编程只读存储器110（Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，EEPROM），一种掉电后数据不丢失的存储芯片， EEPROM可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程，可以承受100000次以上的反复擦写，提升了生物电子芯片的性能。
根据本发明的一个实施例，还包括： 电磁感应线圈，设置于标签本体内，用于通过与电子标签读卡器进行电磁感应，以获取生物电子标签的工作电源。
根据本发明的一个实施例，模数信号处理器106还包括：时钟提取器，连接至天线104，用于实现生物电子标签与电子标签读卡器之间的全双工数据传输。
根据本发明的一个实施例，控制芯片108还包括： 模式寄存器，用于存储相关参数，以保证在掉电状态下不丢失读和/或写数据；输入寄存器，用于保存数模转换结果数据。
根据本发明的一个实施例，生物电子标签采用生物玻璃封装。
在该技术方案中，通过采用生物玻璃封装，能够实现真空密封，可阻挡湿气渗透，保护原件不受温度湿度变化影响；全无机材料和抗老化，可提供可靠性保护，确保长时间不会产生渗气现象。
图2示出了根据本发明一个实施例的生物电子标签与读卡器信号交互的示意图。
如图2所示，根据本发明一个实施例的生物电子标签与读卡器信号交互，以动物标签为例，动物标签读卡器通过电磁感应给动物标签提供其所需的工作电源，接受来自动物标签读卡器的数据之后，经过模数信号处理器（模拟信号处理单元）的处理，传输到动物标签的控制芯片，控制芯片（控制单元）根据接受到的数据信息做出相应的动作，对存储器（存储器单元）进行相应的读写操作，并把相应的信息反馈到模数信号处理器，模数信号处理器经过信号处理后返回给动物标签读卡器，完成读取动物标签的相应信息或者对标签写入相应信息的操作，以实现数据交互传输。
图3示出了根据本发明一个实施例的生物电子标签的示意图。
如图3所示，根据本发明一个实施例的生物电子标签，模数信号处理器包括：谐振电容、数据速率发生器、写入解码器、调制器、HV发生器、PRO、时钟提取器与电压校准，控制芯片和处理器包括：逻辑测试电路、模式寄存器、输入寄存器、数字逻辑处理单元与存储器。
根据本发明一个实施例的生物电子标签，具有以下效果：
1.无需外接电源。
2.无需接触即可完成读卡器与标签之间的通信，而且读写距离比市面同类型的芯片的读写距离长，读写距离比市面同类产品高30%。
3.总共363位EEPROM存储器。
4.兼容ISO/IEC ，11784/785 协议标准。
5.调制频率fRF，从 100kHz到 150kHz。
6.可以承受100000次以上的反复擦写。
7.适用于不同的领域，比如动物标签ID，物品归类统一管理等用于标记身份的场合。
综上所述，在本发明中，通过设计一种新的生物电子标签，降低了读写的功耗，使电子生物标签的性能更加优异，读写距离得到很大的提升。
在本说明书的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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 (7)
1.一种生物电子标签，其特征在于，包括：
标签壳体；
天线，设置于所述标签壳体内，用于接收电子标签读卡器的模拟信号；
模数信号处理器，电连接至所述天线，用于将接收到的所述模拟信号转换为数字信号；
控制芯片，电连接至所述模拟模数信号处理器，用于根据所述数字信号对存储器中的数据进行读和/或写操作，以获得读和/或写数据，使所述读和/或写数据在所述模数信号处理器处理后通过所述天线发送至所述电子标签读卡器；
所述存储器，电连接至所述控制芯片，用于存储生物电子数据。
2.根据权利要求1所述的生物电子标签，其特征在于，
通过对所述天线的电压升压，以提供所述存储器的写操作的工作电压。
3.根据权利要求2所述的生物电子标签，其特征在于，
所述存储器为带电可擦可编程只读存储器。
4.根据权利要求3所述的生物电子标签，其特征在于，还包括：
电磁感应线圈，设置于所述标签本体内，用于通过与所述电子标签读卡器进行电磁感应，以获取所述生物电子标签的工作电源。
5.根据权利要求4所述的生物电子标签，其特征在于，所述模数信号处理器还包括：
时钟提取器，连接至所述天线，用于实现所述生物电子标签与所述电子标签读卡器之间的全双工数据传输。
6.根据权利要求5所述的生物电子标签，其特征在于，所述控制芯片还包括：
模式寄存器，用于存储相关参数，以保证在掉电状态下不丢失所述读和/或写数据；
输入寄存器，用于保存数模转换结果数据。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的生物电子标签，其特征在于， 所述生物电子标签采用生物玻璃封装。
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