CN204066167U - 一种基于rfid技术的可穿戴装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于RFID技术的可穿戴装置，其包括用于佩戴于人体上的基体，所述基体设有一安装空间，所述安装空间内安装有一电路板，所述电路板上设置有用电器以及两个或两个以上用于接收外部设备所辐射的射频信号的RFID天线，所述RFID天线之间形成电磁耦合，RFID天线用于给用电器提供电能。本实用新型RFID天线接收到射频信号后产生感应电动势为用电器提供电能，RFID天线之间会产生耦合效应，耦合效应会增加可感应范围，以及增加信号强度。

Description

一种基于RFID技术的可穿戴装置

技术领域

本实用新型涉及可穿戴装置。

背景技术

随着生活水平的提高，市面上出现了各种交通卡、银行卡、门禁卡等，它们一般是接触式或非接触式的IC卡，使用广泛，但是这些IC卡往往带有体积大，携带不便，易于丢失等缺点。后来出现把这种IC卡改进成采用射频识别技术的可穿戴的电子识别器，但是现有技术中，这样的电子识别器一般是被涉及为一个主设备对应一个从设备之间的通信，即是主设备和从设备各有一个天线，主设备通过电磁感应原理产生感应电动势给从设备提供工作电能。因为只有一个射频识别天线，能够产生的信号强度差，可感应范围也很小，使用有限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于RFID技术的可穿戴装置，其能实现RFID天线产生的信号强度大，设备可感应范围大。

为达到上述目的，本实用新型采用的方案如下：

一种基于RFID技术的可穿戴装置，其包括用于佩戴于人体上的基体，所述基体设有一安装空间，所述安装空间内安装有一电路板，所述电路板上设置有用电器以及两个或两个以上用于接收外部设备所辐射的射频信号的RFID天线，所述RFID天线之间形成电磁耦合，所述RFID天线用于给用电器提供电能。

优选的，两个或两个以上的RFID天线排列并形成一个环形曲面。

优选的，两个或两个以上的RFID天线并排在同一水平面上。

优选的，RFID天线为感应线圈，所述用电器正极与感应线圈的一端连接，用电器负极与感应线圈的另一端连接。

进一步优选的，用电器包括RFID芯片、第一LED灯和第二LED灯，所述RFID芯片、第一LED灯、第二LED灯分别与对应的天线形成独立回路。

进一步优选的，用电器包括NFC芯片、第一LED灯和第二LED灯，所述NFC芯片、第一LED灯、第二LED灯分别与对应的天线形成独立回路。

进一步优选的，用电器包括RFID芯片、LED灯和蜂鸣器，所述RFID芯片、LED灯、蜂鸣器分别与对应的天线形成独立回路。

进一步优选的，用电器包括RFID芯片和LED灯，所述RFID芯片和LED灯分别与对应的天线形成独立回路。

RFID天线接收到射频信号后产生感应电动势为用电器提供电能，RFID天线之间会产生耦合效应，耦合效应会增加可感应范围，以及增加信号强度。

附图说明

图1为本实用新型的基于RFID提供能量的可穿戴装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的RFID天线排列示意图；

图3为本实用新型实施例2的RFID天线排列示意图。

其中：1、第一天线；2、第二天线；3、第三天线；4、用电器；5、电磁耦合效应。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

实施例一：

如图1和图2所示，一种基于RFID技术的可穿戴装置，其包括用于佩戴于人体上的基体，所述基体设有一安装空间，所述安装空间内安装有一电路板，所述电路板上设置有用电器4以及三个用于接收外部设备所辐射的射频信号的RFID天线，包括第一天线1，第二天线2，第三天线3，所述RFID天线之间紧密靠近，RFID天线之间形成电磁耦合效应5，RFID天线用于给用电器4供电。

RFID天线为感应线圈，所述用电器4正极与感应线圈的一端连接，用电器4负极与感应线圈的另一端连接。其中用电器4包括RFID芯片、第一LED灯和第二LED灯。RFID芯片、第一LED灯和第二LED灯分别与第一天线1、第二天线2、第三天线3形成独立回路。LED灯位于基体的外表面，或基体上设有透光孔，LED灯设置在与透光孔对应的位置。

RFID天线之间环绕在一个环形曲面。本实施例的基体可以是戒指、手环或者手表等，而外部设备可以是具有RFID发射器的手机、平板电脑或读写器等。RFID发射器可以是NFC模块。

本实施例的工作原理为：外部设备向基体发射射频信号，基于电磁感应原理，基体内的RFID天线识别射频信号，并感生出感应电动势直接给用电器提供电源，RFID天线之间有序排列，RFID天线之间产生电磁耦合效应5，电磁耦合效应5可以增加可感应范围以及增大信号强度，支持更多的从设备工作，如RFID芯片工作，具有了身份识别等功能，同时LED灯点亮，起到提示用户的作用。

经实验测定，13.56MHz的天线，在普通13.56MHz的射频发射器(如读卡器)13.56MHz的感应范围内，可产生电压为2.8-3V，提供电流为10mA(具体情况会有差异，视感应距离和天线耦合度)。如果射频发射器功率加大，此电压和电流还能得到相应提升。市面上贴片LED的工作电压一般是2.5V，工作电流在十几毫安至几十毫安之间，而低电流LED的工作电流是在2mA以下，上述天线也可以达到低电流的工作要求。

在本实施例中，当天线如图2所示排列在同个环形曲面，射频发射器与该环形曲面的最短距离为0.5cm左右时，用电器均能正常工作。当射频发射器和天线的位置跟上述保持一致的条件下，将第一天线1拿开，此时与剩下天线相连的用电器均不能正常工作。说明是由于第一天线1的存在，形成了天线间电磁耦合效应5，使得其他天线可以获得更大的能量以及更大的感应范围。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别仅在于RFID天线的排列方式不同，本实施例中RFID天线排列在同一水平面上，参见图3，本实施例的工作原理与实施例一相同。

实施例三：

本实施例与实施例一的区别仅在于：将RFID芯片替换为NFC芯片，基体则具有NFC功能。本实施例的工作原理与实施例一相同。

实施例四：

本实施例与实施例一的区别仅在于：将其中一个LED灯用蜂鸣器替换，保留RFID芯片和LED灯，RFID芯片和LED灯、蜂鸣器分别与对应的天线形成独立回路，当外部设备如手机发射射频信号时，RFID天线识别射频信号，通过电磁感应感生出电动势，对应的天线分别给RFID芯片、LED灯和蜂鸣器供电，LED灯点亮，蜂鸣器鸣叫，可以起到身份识别，提示用户的作用。

实施例五：

本实施例与实施例一的区别仅在于：将其中一个LED灯去掉，只保留一个LED灯和RFID芯片，RFID天线有两个，RFID芯片和LED灯分别与对应的天线形成独立回路，当外部设备如手机发射射频信号时，RFID天线识别射频信号，通过电磁感应感生出电动势，对应的天线分别给RFID和LED灯供电，可以提示用户。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于RFID技术的可穿戴装置，其特征在于：其包括用于佩戴于人体上的基体，所述基体设有一安装空间，所述安装空间内安装有一电路板，所述电路板上设置有用电器以及两个或两个以上用于接收外部设备所辐射的射频信号的RFID天线，所述RFID天线之间形成电磁耦合，所述RFID天线给所述用电器提供电能。

2.如权利要求1所述的基于RFID技术的可穿戴装置，其特征在于：所述两个或两个以上的RFID天线排列并形成一个环形曲面。

3.如权利要求1所述的基于RFID技术的可穿戴装置，其特征在于：所述两个或两个以上的RFID天线并排在同一水平面上。

4.如权利要求1所述的基于RFID技术的可穿戴装置，其特征在于：所述RFID天线为感应线圈，所述用电器正极与感应线圈的一端连接，用电器负极与感应线圈的另一端连接。

5.如权利要求4所述的基于RFID技术的可穿戴装置，其特征在于：所述用电器包括RFID芯片、第一LED灯和第二LED灯，所述RFID芯片、第一LED灯、第二LED灯分别与对应的天线形成独立回路。

6.如权利要求4所述的基于RFID技术的可穿戴装置，其特征在于：所述用电器包括NFC芯片、第一LED灯和第二LED灯，所述NFC芯片、第一LED灯、第二LED灯分别与对应的天线形成独立回路。

7.如权利要求4所述的基于RFID技术的可穿戴装置，其特征在于：所述用电器包括RFID芯片、LED灯和蜂鸣器，所述RFID芯片、LED灯、蜂鸣器分别与对应的天线形成独立回路。

8.如权利要求4所述的基于RFID技术的可穿戴装置，其特征在于：所述用电器包括RFID芯片和LED灯，所述RFID芯片和LED灯分别与对应的天线形成独立回路。