CN201725352U

CN201725352U - 一种激光提供能量的rfid装置

Info

Publication number: CN201725352U
Application number: CN201020252511XU
Authority: CN
Inventors: 吴裕星; 高文武
Original assignee: XIAMEN GUITIAN SYSTEM ENGINEERING CO LTD
Current assignee: XIAMEN GUITIAN SYSTEM ENGINEERING CO LTD
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2020-07-07

Abstract

一种激光提供能量的RFID装置，包括：RFID读写终端：其上集成激光发射器组件，所述的发射器组件包括激光控制器，其连接RFID读写控制单元、电源模块，激光控制单元另连接激光发射器；激光RDIF标签：其上集成激光能量转化器组件，所述的能量转化器组件包括激光能量转换器接收激光发射器发射的激光束，激光能量转换器连接能量收集控制器，能量收集控制器连接能量暂存器，所述的能量收集控制器及能量暂存器另连接RFID控制单元；本实用新型在保持小体积的读写器情况下，可以大大提高RFID标签的读取距离。拓展了RFID标签的使用领域。

Description

一种激光提供能量的RFID装置

技术领域：

本实用新型涉及一种微能源提供能量的新型RFID标签装置，主要应用于新式的激光能量作为RFID的电力供给的RFID标签装置。

背景技术：

无线射频识别(RFID)技术的基本原理是利用空间电磁感应(Inductive Coupling)或者电磁传播(Propagation Coupling)来进行通信，以达到自动识别被标识物体的目的。基本工作方法是将无线射频识别标签(Tags)安装在被识别物体上，当被标识物体进入无线射频识别系统阅读器(Readers)的阅读范围时，标签和阅读器之间进行非接触式信息通讯，标签向阅读器发送自身信息如ID号等，阅读器接收这些信息并进行解码，传输给后台计算机处理，完成整个信息处理过程。

根据标签的供电形式RFID系统可分为有源和无源系统，主要是依据射频标签工作所需能量的供给方式。有源系统的标签使用标签内置的电池来供电，主动发射信号。有源标签系统的发射功率较低，识别距离较长，可达几十米甚至上百米，但其寿命有限并且成本较高，另外，由于标签带有电池，其体积比较大，无法制成薄卡(比如信用卡标签)。有源标签的电池寿命理论上可能能够达到5年或者更长，但是根据电池的质量、使用的环境等因素，寿命会大幅缩减。特别是在日晒雨淋等野外恶劣环境下使用，还有可能造成电池泄漏等情况。有的有源标签虽然可以制造成电池可以更换的，但其使用维护成本较高，特别是在野外等大面积区域范围使用时，维护成本甚至远远超过标签本身的成本，实用性极差。

无源射频标签不含有电池，利用阅读器发射的电磁波进行耦合来为自己提供能量，它的重量轻、体积小，寿命可以非常长，成本低廉。可以制成各种各样的薄卡或者挂扣卡，但它的识别距离受限制，一般是几厘米到十几米，且需要有较大的阅读器发射功率。

在一些具体的应用领域，需要较远的标签识别距离，同时又不能使用电池供电的有源标签，只能使用基于微波能量供给的无源标签。而因为识别的距离要求较远，微波能量的传输就需要较大体积的天线，就使得无源标签在远距离应用中受到很多限制。

发明内容：

本实用新型目的在于克服现有无源标签识别距离短，同时又需要规避有源标签体积大、寿命短、需维护、成本高等缺点，采用全新的激光能量来作为标签的能量供给系统，解决在使用过程中的限制，形成了一种准无源、强耐候、免维护、远距离的标签系统。

为达成上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种激光提供能量的RFID装置，包括：

RFID读写终端：其上集成激光发射器组件，所述的发射器组件包括激光控制器，其连接RFID读写控制单元、电源模块，激光控制单元另连接激光发射器；

激光RFID标签：其上集成激光能量转化器组件，所述的能量转化器组件包括激光能量转换器接收激光发射器发射的激光束，激光能量转换器连接能量收集控制器，能量收集控制器连接能量暂存器，所述的能量收集控制器及能量暂存器另连接RFID控制单元。

采用上述技术方案，本实用新型在保持小体积的读写器情况下，可以大大提高RFID标签的读写距离。拓展了RFID标签的使用领域。具体的效果主要有以下几条：

1、激光的能量供给方式比微波能量提供方式传输距离更远，同时还能保持读写器和标签的小体积特性，为便携式远距离RFID标签应用带来可能。

2、该系统中激光能量转换器也可以收集太阳光或其他光能进行工作，对于光线充足、要求较远的读写距离、免维护的RFID标签应用场合尤其有用。

3、激光的可视性和强指向特性，使得该技术形成的标签系统可以进行精确定向读取，对于比较密集型的标签部署应用也非常有益。

4、激光具有很强的抗干扰能力，使得激光能量供给方式的标签可以工作于一些比较特殊的场合。

附图说明：

以下用附图对本实用新型详细说明：

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型的能量发射端示意图；

图3是本实用新型的能量接收端示意图。

具体实施方式：

以下结合附图及实施例对本实用新型详述：

如图1、图2、图3所示的本实用新型的实施方式，一种激光提供能量的RFID装置，包括：RFID读写终端1：其上集成激光发射器组件，所述的发射器组件包括激光控制器11，其连接RFID读写控制单元12、电源模块13，激光控制单元另连接激光发射器14；激光RDIF标签2：其上集成激光能量转化器组件，所述的能量转化器组件包括激光能量转换器21接收激光发射器14发射的激光束，激光能量转换器21连接能量收集控制器22，能量收集控制器22连接能量暂存器23，所述的能量收集控制器22及能量暂存器23另连接RFID控制单元24。

下面以简单的主动读取RFID应用为例，简述能量传递的工作流程如下：

1、RFID读写控制单元根据用户或系统的指令，驱动激光控制器打开，将读写终端的电源能量输送到激光发射器。发射器发射出激光束。电能转化为光能发射出去。

2、激光束发射到激光能量转换器上，将激光束的光能转化为电能。电能经过能量收集控制器能量收集到能量暂存器中。

3、能量收集控制器不断检测能量暂存器中的电能储备，当电能积累到足够多时，能量收集控制器打开能量暂存器与RFID控制单元之前的通路，将收集到的电能瞬间提供给RFID控制单元。

4、RFID得到能量输入，自动开始工作，发出预置在芯片中的ID序号，通过无线射频传输给RFID读写控制器的接收单元。这样就完成了一次主动式RFID标签信息的读取过程。

采用上述技术方案，本实用新型在保持小体积的读写器情况下，可以大大提高RFID标签的读取距离。拓展了RFID标签的使用领域。

具体表现为：激光的能量供给方式比微波能量提供方式传输距离更远，同时还能保持读写器和标签的小体积特性，为便携式远距离RFID标签应用带来可能。且该系统中激光能量转换器也可以收集太阳光或其他光能进行工作，对于光线充足、读写距离要求远，免维护的RFID标签应用场合尤其有用。另外，激光的可视性和强指向特性，使得该技术形成的标签系统可以进行精确定向读取，对于比较密集型的标签部署应用也非常有益。再者，激光具有很强的抗干扰能力，使得激光能量供给方式的便签可以工作于一些比较特殊的场合。

具体实施时可以将激光发射器及相关控制电路集成在便携手持终端(PDA)中，由PDA中的软件对激光器进行控制。在需要时发射出激光光束，用户手持PDA终端将激光照射到激光供能的RFID标签上。即可完成一次读取标签的任务。

具体实施时还可以将激光器嵌入到固定的标签读写终端中，激光供能的标签则贴附在物品表面。当物品经过指定的读写区域时，则激光照射到标签上，标签获得电能发射出ID数据。

具体实施时还可以将标签放置在野外需要管理的高大物体(如高压电塔、通信塔)上，用工作人员手持集成激光器的RFID读写终端进行读取。

Claims

1.一种激光提供能量的RFID装置，其特征在于：包括：

激光RDIF标签：其上集成激光能量转化器组件，所述的能量转化器组件包括激光能量转换器接收激光发射器发射的激光束，激光能量转换器连接能量收集控制器，能量收集控制器连接能量暂存器，所述的能量收集控制器及能量暂存器另连接RFID控制单元。