CN202582594U

CN202582594U - 一种基于rfid技术的传感器系统

Info

Publication number: CN202582594U
Application number: CN 201220198770
Authority: CN
Inventors: 刘训非; 孙岚; 卜树坡; 王栋
Original assignee: Suzhou Vocational Institute of Industrial Technology
Current assignee: Suzhou Vocational Institute of Industrial Technology
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2022-05-07

Abstract

本实用新型公开了一种基于RFID技术的传感器系统，所述系统包括：处理器、传感器、A/D模块、RFID模块、数据传输模块、读卡器和电源，其中，所述传感器通过所述A/D模块连接至所述处理器，所述处理器连接至所述RFID模块，所述RFID模块具有存储所述传感器的采样值的存储器，所述RFID模块连接至所述数据传输模块，所述数据传输模块连接至所述读卡器。本实用新型所提供的传感器系统结合了RFID技术，作为无线远程终端具有电子标签的所有功能，携带其终端的产品在生产、运输、工作、维护过程都将在无线网络的监测之中。

Description

一种基于RFID技术的传感器系统

技术领域

本实用新型涉及电子测量技术领域，特别涉及一种基于RFID技术的传感器系统。

背景技术

随着工业上的机电一体化进程的加快，传感器技术在通信，工业控制设备中大量使用，主要用于收集设备的工作状态与环境的信号，并进行自动化的控制，保护等。

人们通常将能把非电量转换为电量的器件称为传感器，传感器实质上是一种功能块，其作用是将来自外界的各种信号转换成电信号。它是实现测试与自动控制系统的首要环节。如果没有传感器对原始参数进行精确可靠的测量，那么，无论是信号转换或信息处理，或者最佳数据的显示和控制都将无法实现。传感器技术是现代信息技术的主要内容之一，信息技术包括计算机技术、通信技术和传感器技术。计算机和通信技术发展极快，相当成熟，对此运用自如的工程技术人员也非常多，但精通而灵活使用传感器技术的工作者却很少，这是因为传感器应用技术都需要使用模拟技术，而模拟技术有很多问题难以解决。为了适应现代科学技术的发展，世界众多国家都把传感器技术列为现代的关键技术之一。

传感器的检测对象非常多，主要有数量、长度、面积、立体、位置、含量、线性变位、旋转变位、畸变、压力、转矩、流量、流速、加速度、振动、成分配比、水分、离子浓度、混浊度、粒状体、比重/密度、伤痕、湿度、热量、温度、火灾、烟、有害气体和气味等。

按检测功能可分为检测温度、压力、湿度、流量、流速、磁场等，其中最常用的是温度传感器，其次是压力、流量传感器。

无线传感器网络是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。传感器技术、微机电系统、现代网络和无线通信等技术的进步，推动了现代无线传感器网络的产生和发展，无线传感器网络扩展了人们信息获取能力，将客观世界的物理信息同传输网络连接在一起，在下一代网络中将为人们提供最直接、最有效、最真实的信息，具有十分广阔的应用前景，能应用于军事国防、工农业控制、城市管理、生物医疗、环境检测、抢险救灾、危险区域远程控制等领域，已经引起了许多国家学术界和工业界的高度重视，被认为是对21世纪产生巨大影响力的技术之一。

无线传感器网络感知层主要采用电子标签（RFID）技术，嵌入了RFID芯片的物品不仅能方便地被物品主人所感知、定位、追踪，同时其他人也能进行感知、定位、追踪，并且被感知的信息通过无线网络平台进行传输。因此，提供一种基于RFID技术的传感器系统是当前的一种迫切需求，它可作为无线远程终端具有电子标签的所有功能，携带其终端的产品在生产、运输、工作、维护过程都将在无线网络的监测之中。

实用新型内容

因此，本实用新型提出一种电子测量设备，可充分地消除由于现有技术的限制和缺陷导致的一个或多个问题。

本实用新型另外的优点、目的和特性，一部分将在下面的说明书中得到阐明，而另一部分对于本领域的普通技术人员通过对下面的说明的考察将是明显的或从本实用新型的实施中学到。通过在文字的说明书和权利要求书及附图中特别地指出的结构可实现和获得本实用新型目的和优点。

本实用新型提供了一种基于RFID技术的传感器系统，所述系统包括：处理器、传感器、A/D模块、RFID模块、数据传输模块、读卡器和电源，其中，所述传感器通过所述A/D模块连接至所述处理器，所述处理器连接至所述RFID模块，所述RFID模块具有存储所述传感器的采样值的存储器，所述RFID模块连接至所述数据传输模块，所述数据传输模块连接至所述读卡器。

根据本实用新型一优选实施例，所述系统还包括唤醒所述处理器进行工作的实时时钟模块。

根据本实用新型一优选实施例，所述处理器为CC1100单片机。

根据本实用新型一优选实施例，所述数据传输模块以无线射频方式连接至所述读卡器。

根据本实用新型一优选实施例，所述传感器为温度传感器或者湿度传感器。

本实用新型所提供的传感器系统结合了RFID技术，作为无线远程终端具有电子标签的所有功能，携带其终端的产品在生产、运输、工作、维护过程都将在无线网络的监测之中。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的基于RFID技术的传感器系统的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型进行更全面的描述，其中说明本实用新型的示例性实施例。

如图1所示，本实用新型所提供的基于RFID技术的传感器系统包括：处理器1、传感器2、A/D模块3、RFID模块4、数据传输模块5、读卡器6、电源7和实时时钟模块8，其中，所述传感器2通过所述A/D模块3连接至所述处理器1，所述处理器1连接至所述RFID模块4，所述RFID模块4具有存储所述传感器2的采样值的存储器，所述RFID模块4连接至所述数据传输模块5，所述数据传输模块5以无线射频方式连接至所述读卡器6。

其中，RFID模块3具有身份识别的功能，即具有全球唯一身份识别ID号；并且，RFID模块4具有大容量的存储器，处理器1通过串行接口(例如IIC接口)将温度值等数据写入到该存储器中，通过读卡器以无线的形式获取该温度值。

RFID模块3可由集成芯片构成，例如意法半导体的M24LR64，同时兼有电子标签和大容量存储的功能。

传感器2用于测量温度值等参数，将温度值等转换为与之对应的电压值。当然，本实用新型中的传感器2不仅可以测量温度值，还可以测量湿度值、压力值等各种参数值。为了便于说明，以下以温度值为例进行说明。

传感器2可以是热敏电阻或者热敏二极管等温度敏感元件组成。处理器1通过AD模块3读取该敏感元件的电压值再通过转换可以获得当前的温度值。

本实用新型所提供的传感器系统还可包括实时时钟模块8，其用于记录当前的系统时钟，并提供唤醒处理器1。为了能有效的降低的功耗，传感器系统在多数的情况下处于休眠状态，时钟达到指定的时间后，则系统时钟会将处理器模块唤醒，以运行下一步的任务。

实时时钟可以是单独的芯片也可由处理器1集成，例如本实施例所采用的STM8L152本身就集成了实时时钟模块。

处理器1用于工作时控制各模块工作，并将所述温度值存储于所述RFID模块4，非工作时处于休眠状态；具体的，处理器模块将传感器2得到与温度值对应的电压值转换为数字信号，以及将电池电量信息和时间信息转换为数字信号，并将这些信号存储于无源电子标签中。

所述处理器1可为CC1100单片机。

电源模块用于给智能传感器提供必要的电能，作为一种实施例智能传感器是由电池供电。优选采用3V的电池供电，这样既能满足系统芯片的工作电压，又可以尽可能降低系统的整体功耗。

通过以上描述可知，本实用新型具有如下优点：

1）、同时具有测量电子数据、存储和电子标签的功能

传感器用来测量商品或者商品附件的温度值，通过处理器模块将温度值以串行通讯的方式(IIC通讯方式)，将温度值存储到电子标签的数据区，读卡器通过读取该区域的数据来获得温度值。

2）、采用半有源的工作方式，即温度的采集和数据的保存单元是由电池供电，但温度采集并完成保存后，该部分处于休眠状态，由此来降低功耗，而电子标签模块则处于无源的工作模式，本身并不主动的发送数据，当被读卡器激活，是从读卡器来获取能量，完成数据的交换，显然系统的功耗是极低的。

3）、周期温度采集

本申请采用周期性采集温度值的方式，用户可以通过设置实时时钟模块，通过预定时间实现温度值的周期性采集。

4）、低功耗的工作模式

该智能传感器的温度采集、数据的存储是需要电池提供能量，所以该传感器必须是低功耗的，本文采用了如下的方式来降低系统功耗问题：

在需要温度采集和数据保存的时候处理器模块会被自动激活而处于正常的工作模式下，此时电池消耗的能量比较大，当完成该操作后，则切断温度传感器和无线电子标签模块中数据存储器的供电，同时处理器模块本身则自动进入低功耗的休眠状态模式，而仅仅保留有实时时钟。

5）、电池电量检测功能

提供电池电压检测的功能，周期性测量电池电压值，并将该电压值存储到特定区域，读卡器通过读取该传感器区域的数值可以获得电池的电压。

6）、无线的数据交换方式

读卡器通过无线的方式来读取存在电子标签芯片内的温度值，并且通过无线的方式将关键参数写入到电子标签的存储器内，而处理器模块则是通过读取该存储器来获得关键参数。从而完成了数据交互。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种基于RFID技术的传感器系统，所述系统包括：处理器、传感器、A/D模块、RFID模块、数据传输模块、读卡器和电源，其中，所述传感器通过所述A/D模块连接至所述处理器，所述处理器连接至所述RFID模块，其特征在于，所述RFID模块具有存储所述传感器的采样值的存储器，所述RFID模块连接至所述数据传输模块，所述数据传输模块连接至所述读卡器。

2.如权利要求1所述的基于RFID技术的传感器系统，其特征在于，所述系统还包括唤醒所述处理器进行工作的实时时钟模块。

3.如权利要求1或2所述的基于RFID技术的传感器系统，其特征在于，所述处理器为CC1100单片机。

4.如权利要求1所述的基于RFID技术的传感器系统，其特征在于，所述数据传输模块以无线射频方式连接至所述读卡器。

5.如权利要求1所述的基于RFID技术的传感器系统，其特征在于，所述传感器为温度传感器或者湿度传感器。