CN204515817U - 具有双向触发功能的标签 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有双向触发功能的标签，包括微控制器、射频天线、低频发射天线和至少一个低频接收天线，还包括射频模块、低频触发模块和低频接收模块，所有所述低频接收天线均通过所述低频接收模块与所述微控制器连接，所述低频发射天线通过所述低频触发模块与所述微控制器连接，所述射频天线通过所述射频模块与所述微控制器连接。

Description

具有双向触发功能的标签

技术领域

本实用新型涉及电子标签，尤其涉及一种具有双向触发功能的标签。

背景技术

电子标签又称射频标签、应答器、数据载体；阅读器又称为读出装置、扫描器、读头、通信器、读写器(取决于电子标签是否可以无线改写数据)。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合；在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递和数据交换。

传统的RFID(射频识别)技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(PassiveTag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(ActiveTag，有源标签或主动标签)；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

在这一背景下，由于电子标签只有在进入磁场范围内才能被触发，而磁场范围常常又是有限的，这就使得同时纳入到一套RFID系统中的标签数量和布置的空间范围被限制在了一个较小的范围，不利于充分发挥电子标签的识别功能，也不利于基于电子标签的识别功能开拓其其他用处。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是如何摆脱磁场范围在空间上对RFID适用场景和适用标签数量的局限。

为了解决这一技术问题，本实用新型提供了一种具有双向触发功能的标签，包括微控制器、射频天线、低频发射天线和至少一个低频接收天线，所述微控制器至少被配置实现以下功能：

响应自所述低频接收天线接收到的触发信号，通过所述射频天线发出一反馈信号；以及：

通过所述低频发射天线发出另一触发信号。

可选的，通过所述低频发射天线发出的触发信号至少包括所属标签对应的标签ID号。

可选的，所述反馈信号至少包括所属标签对应的标签ID号以及所接收到的触发信号中包含的标签ID号。

可选的，所述反馈信号还包括所属标签中接收到触发信号的低频接收天线的天线ID号和对应的RSSI强度。

可选的，所述的具有双向触发功能的标签还包括射频模块、低频触发模块和低频接收模块，所有所述低频接收天线均通过所述低频接收模块与所述微控制器连接，所述低频发射天线通过所述低频触发模块与所述微控制器连接，所述射频天线通过所述射频模块与所述微控制器连接。

可选的，所述低频发射天线与低频接收天线的方向不同。

可选的，当所述低频接收天线的数量至少两个时，不同低频接收天线的方向均不相同。

可选的，所述的具有双向触发功能的标签还包括电源，所述电源用以为所述微控制器供电。

可选的，所述电源通过至少一个升压模块升压后输入到所述微控制器连接。

可选的，所述射频天线为射频收发天线。

本实用新型为标签分别配置了低频发射天线和低频接收天线，使得不同的标签具有双向触发功能，从而使得不同的标签之间可以通过低频发射天线和低频接收天线之间的信号传输实现互相之间的触发。

在能够实现不同标签的互相触发的情况下，一方面来说，能够实现不同标签的触发识别，从而能实现安装有标签的物品的识别，另一方面来说，通过标签中不同方向天线接收信号的差别，还使得进一步判断不同标签之间的位置关系成为了可能，一旦标签之间的位置关系能够判断，那不同物品之间的位置关系的确定也成为了可能。

对于触发功能来说，

1)可以发射低频信号，称之为唤醒功能；

2)唤醒所有睡眠的电子标签，正常状态，电子标签都是睡眠状态，提高电子标签的使用寿命；

3)电子标签需要识别触发器的RSSI值，以确认电子标签的方向，即头尾方向。

对于电子标签功能来说：

1)接收低频信号，及RSSI；

2)能发射低频信号；

3)将相应的信号以RF射频信号快速发射出去；

4)工作程序：睡眠->唤醒工作->睡眠。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中具有双向触发功能的标签的原理框图；

图2是本实用新型一实施例中的触发示意图；

图3是本实用新型一实施例中微控制器与射频部分的电路示意图；

图4是本实用新型一实施例中低频接收部分的电路示意图；

图5是本实用新型一实施例中低频发射部分的电路示意图；

图6是本实用新型一实施例中电源的电路示意图。

具体实施方式

以下将结合图1和图2对本实用新型提供的具有双向触发功能的标签及基于该标签的识别系统进行详细的描述，其为本实用新型可选的实施例，可以认为本领域技术人员在不改变本实用新型精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

请参考图1，本实施例提供了一种具有双向触发功能的标签，包括微控制器(MCU)、射频(RF)天线、低频发射天线和至少一个低频接收天线，所述微控制器(MCU)至少被配置实现以下功能：

响应自所述低频接收天线接收到的触发信号，通过所述射频天线发出一反馈信号；以及：

通过所述低频发射天线发出另一触发信号。

对于以上两种功能，响应到触发信号发出反馈信号，即可以视作被触发，发出另一触发信号，即可以视作主动触发，两者可以是具有因果关系，即因为响应到触发信号，才发出触发信号，也可以是不具备因果关系的，同时，还可以补充其他必要条件以达到触发、反馈的效果，换言之，只要一个标签能够实现该两个功能，就可以将其视为本实用新型可选的实施例之一。

本实施例中，微控制器(MCU)采用如图3标示的芯片，当然本实用新型并不限于此。

本实施例中，该标签还包括射频(RF)模块、低频触发模块和低频接收模块，所有所述低频接收天线均通过所述低频接收模块与所述微控制器(MCU)连接，所述低频发射天线通过所述低频触发模块与所述微控制器(MCU)连接，所述射频(RF)天线通过所述射频(RF)模块与所述微控制器(MCU)连接。

这里所称的射频(RF)模块、低频触发模块和低频接收模块可以认为是在微处理器与各天线之间起到编码、解码、传输和放大等至少之一功能的模块。

对于低频接收部分，当所述低频接收天线的数量至少两个时，不同低频接收天线的方向均不相同。请参考图3和图4，本实施例中，采用了三个方向的天线作为示例，分别接收左、右、下三个方向的低频信号，其如图所示的LF1P、LF2P、LF3P分别接入到AS3993芯片的三个输入接口，AS3993芯片可以视作是本实施例中的低频接收模块，本实施例中，其中的CS接口接到微控制器(MCU)的P0.0接口，SCL接口接到微控制器(MCU)的P0.1接口，SDI接口接到微控制器(MCU)的PL4接口，SDO接口接到微控制器(MCU)的PL3接口，CL_DAT接口接到微控制器(MCU)的P0.4接口，DAT接口接到微控制器(MCU)的P0.3接口，WAKE接口接到微控制器(MCU)的P0.6接口。请参考图3和图5，对于低频发射部分，微控制器(MCU)的P1.5接口连接到低频发射模块，进而连接到低频发射天线。

其他具体接线和电路的器件布置，也可以参照图3至图6得到，本实施例不再做具体阐述，应该认识到，本实施例之所以给出具体的电路图，意在表明，本实用新型的技术方案的硬件部分是可以通过已知的硬件的独特的连接关系得到的，图3至图6示意的实施例已经给出了一种方案，所以，不会存在公开不充分和无法实现的问题。

此外，本实施例中，所述的具有双向触发功能的标签还包括电源，所述电源用以为所述微控制器供电。所述电源通过至少一个升压模块升压后输入到所述微控制器连接。所述射频天线为射频收发天线。

本实施例中，射频(RF)天线为射频(RF)收发天线，可以采用2.4GHz的射频(RF)天线，低频接收天线、低频发射天线可以采用12.5MHz的天线。

再进一步来看本实用新型，在这一硬件基础上可以通过进一步的编程来实现双向的触发功能、在此基础上的识别功能以及再进一步的定位功能。

为了实现双向触发功能，通过对微控制器(MCU)配置相应的程序和周边电路，所述微控制器(MCU)至少可以用以响应自所述低频接收天线接收到的触发信号，通过所述低频发射天线发出另一触发信号，通过所述射频(RF)天线发出一反馈信号，其中接收到触发信号发出反馈信号即是实现被触发功能，其中发出另一触发信号，即时实现触发功能。

为了实现在此基础上的识别功能，所述反馈信号至少包括所属标签对应的标签ID号，若是将标签设于货物上，通过该识别功能，即可实现货物“是否存在”的初步清点功能。这里所称所属电子标签，自然指的是发出该反馈信号的电子标签。

为了实现在此基础上的识别功能，还须做以下配置：

通过所述低频发射天线发出的触发信号至少包括所属标签对应的标签ID号。所述反馈信号至少包括所属标签对应的标签ID号以及所接收到的触发信号中包含的标签ID号。所述反馈信号还包括所属标签中接收到触发信号的低频接收天线的天线ID号和对应的RSSI强度。所述低频发射天线与低频接收天线的方向不同。当所述低频接收天线的数量至少两个时，不同低频接收天线的方向均不相同。当然，本实用新型并不限于多少个方向和具体哪些方向，哪怕是同方向，也属于本实用新型一可选的实施例，在本实用新型各实施例中，可以分别利用不同天线的不同方向或位置的差别，得到不同的覆盖范围，进而可以依据RSSI值的不同来进行具体计算。

举例来说，请参考图2，为标签T1配置三个低频接收天线R11、R12和R13，其扇形的覆盖面积分别朝向左、右和下侧，还配置一个低频发射天线A1，为标签T2配置三个低频接收天线R21、R22和R23，其扇形的覆盖面积分别朝向左、右和下侧，还配置一个低频发射天线A2，且标签T1在标签T2的上侧，假定标签T1的ID是1，T2的ID是2，标签T1的三个天线的ID分别是11、12、13，当标签T2通过低频发射天线A2发出触发信号时，标签T1的接收天线R11接收到触发信号，此时就可以获得自己的标签ID为1，触发T1的标签ID为2，以及接收触发信号的接收天线R11的天线ID为11，通过两个ID可以确定相邻的两个标签是哪两个，通过天线ID，由于不同天线的方向不同，可以判断其相对的位置。

当然，在具体应用中，其情况可能更复杂，所以还需要引入RSSI，将接收到的信号引入到计量的参数中来，一方面通过比较不同接收天线接收到信号的强弱比较，可以判断具体的位置，还可以通过信号的绝对数值来判断具体的相对距离。

可见，基于以上逻辑，只要配置具体的应用场景、计算方式和模拟模型可以具体实现位置的判断。

基于以上描述的标签，本实施例还提供了一种基于双向触发功能标签的识别系统，包括后台主机和至少两个本实用新型所提供的具有双向触发功能的标签，所述后台主机通过一主机射频(RF)模块与所述射频(RF)天线实现数据的传输。

进一步的，在识别的基础上，还可以实现定位，所述主机射频(RF)模块至少包括一接收机，所述接收机用以接收所述射频(RF)天线发出的信号，所述后台主机至少用以依据其中的所述反馈信号判断至少两个具有双向触发功能的标签之间的位置。

综上所述，本实用新型为标签分别配置了低频发射天线和低频接收天线，使得不同的标签具有双向触发功能，从而使得不同的标签之间可以通过低频发射天线和低频接收天线之间的信号传输实现互相之间的触发。

在能够实现不同标签的互相触发的情况下，一方面来说，能够实现不同标签的触发识别，从而能实现安装有标签的物品的识别，另一方面来说，通过标签中不同方向天线接收信号的差别，还使得进一步判断不同标签之间的位置关系成为了可能，一旦标签之间的位置关系能够判断，那不同物品之间的位置关系的确定也成为了可能。

对于触发功能来说，

1)可以发射低频信号，称之为唤醒功能；

2)唤醒所有睡眠的电子标签，正常状态，电子标签都是睡眠状态，提高电子标签的使用寿命；

3)电子标签需要识别触发器的RSSI值，以确认电子标签的方向，即头尾方向。

对于电子标签功能来说：

1)接收低频信号，及RSSI；

2)能发射低频信号；

3)将相应的信号以RF射频信号快速发射出去；

4)工作程序：睡眠->唤醒工作->睡眠。

Claims (6)

1.一种具有双向触发功能的标签，其特征在于：包括微控制器、射频天线、低频发射天线和至少一个低频接收天线，

还包括射频模块、低频触发模块和低频接收模块，所有所述低频接收天线均通过所述低频接收模块与所述微控制器连接，所述低频发射天线通过所述低频触发模块与所述微控制器连接，所述射频天线通过所述射频模块与所述微控制器连接。

2.如权利要求1所述的具有双向触发功能的标签，其特征在于：所述低频发射天线与低频接收天线的方向不同。

3.如权利要求1所述的具有双向触发功能的标签，其特征在于：当所述低频接收天线的数量至少两个时，不同低频接收天线的方向均不相同。

4.如权利要求1所述的具有双向触发功能的标签，其特征在于：还包括电源，所述电源用以为所述微控制器供电。

5.如权利要求4所述的具有双向触发功能的标签，其特征在于：所述电源通过至少一个升压模块升压后输入到所述微控制器连接。

6.如权利要求1所述的具有双向触发功能的标签，其特征在于：所述射频天线为射频收发天线。