CN210181644U - Rfid标签及自动识别系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种RFID标签及自动识别系统，包括：基板；标签件，数量设置为两个，分别固定于基板的两侧，用于通过无线电波传输所存储的电子信息；其中，每个标签件包括：标签芯片，固定于基板上；标签天线，与标签芯片电连接且构成闭合电路，而且，标签天线配置在标签芯片的周边；导体件，固定于基板的另一表面，而且，导体件在基板上的投影与标签天线在基板上的投影具有重合部分；通过在基板的两侧均配置标签件，即可使得该RFID标签的两侧均可以实现抗导体感应，从而在用户使用该RFID标签时，该RFID标签总有一抗导体感应的侧面朝外，使得信息读取工作可以顺利进行，也提高了用户使用时的便利性。

Description

RFID标签及自动识别系统

技术领域

本实用新型涉及能够在非接触进行信息收发的RFID(射频识别，Radio FrequencyIdentification)标签以及使用其的自动识别系统。

背景技术

RFID(无线电射频识别，Radio Frequency Identification)标签即电子标签，是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号来识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。RFID标签可以识别单个的非常具体的物体，而且，可以同时对多个物体进行识读，同时，RFID标签存储的信息量很大，且采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据。此外，随着物联网概念的提出和信息时代的到来，RFID标签的用武之地将会越来越广泛。

但是，普通的RFID标签工作于导体表面时，标签的读写距离会急剧下降，甚至不能读取。而且，现有的抗导体感应(包括：抗金属感应)的RFID标签的最大的弊端在于单面性。也就是说，必须是抗导体感应的那一面朝外，即面向无线电波来的方向。否则，不但不能实现抗导体感应功能，反而可能几乎读取不到信息。此外，由于人体为导体，所以，在用户使用装载有RFID标签的卡片时，会造成很大的不便，因为用户需要将卡片中抗导体感应的一面朝外，才能保证读取到信息。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提出一种RFID标签及自动识别系统，其克服了以上技术问题。

根据本实用新型的第一个方面，提供了种RFID标签，包括：基板；标签件，数量设置为两个，分别固定于所述基板的两侧，用于通过无线电波传输所存储的电子信息；其中，每个所述标签件包括：标签芯片，固定于所述基板上；标签天线，与所述标签芯片电连接且构成闭合电路，而且，所述标签天线配置在所述标签芯片的周边；导体件，固定于所述基板的另一表面，而且，所述导体件在所述基板上的投影与所述标签天线在所述基板上的投影具有重合部分。

可选的，所述每个标签件还包括：阻抗匹配件，配置在所述基板上，与所述标签天线之间存在间隙，用于调节所述标签天线的输入阻抗，以使得所述标签天线与所述标签芯片的阻抗匹配。

可选的，所述阻抗匹配件包括：导体夹持件，数量设置为至少两个，每个所述导体夹持件均夹持在所述基板上，且一端与所述基板分别夹持在部分所述标签天线的两侧，另一端即为所述导体件。

可选的，所述导体夹持件呈回形针状设置。

可选的，所述阻抗匹配件还包括：导体横条，数量设置为一条或多条，配置于所述基板上所述标签天线中间部分的侧边，而且，在垂直于所述导体横条的方向上，所述导体横条的投影与所述标签天线的具有重合部分，而且，所述导体横条与所述标签天线之间存在间隙。

可选的，任一所述导体横条包括：凸形横条，设置于所述标签芯片的侧边，而且，所述凸形横条的凸出部位与所述标签芯片之间存在间隙。

可选的，所述阻抗匹配件还包括：导体挂绳，两端分别串接在两个所述标签件上的导体夹持件上。

可选的，所述标签天线包括：第一振子单元、第二振子单元、及第三振子单元；其中，所述第一振子单元与所述标签芯片构成电连接；而且，所述第二振子单元及所述第三振子单元分别设置于所述第一振子单元的两侧；而且，所述导体夹持件与所述基板夹持所述第二振子单元和/或所述第三振子单元；在垂直于所述导体横条的方向上，所述导体横条的投影与所述第二振子单元和/或所述第三振子单元的具有重合部分。

可选的，所述第一振子单元呈“回”字形设置；所述第二振子单元和/或所述第三振子单元包括：呈矩形脉冲曲线结构的天线振子、以及导体块；其中，所述天线振子的两端分别连接所述第一振子单元及所述导体块。

根据本实用新型的第二个方面，提供了一种自动识别系统，包括：上述的RFID标签、及阅读器或者读写器。

本实用新型有益效果如下：通过在基板的两侧均配置标签件，即可使得该RFID标签的两侧均可以实现抗导体感应，从而在用户使用该RFID标签时，该RFID标签总有一抗导体感应的侧面朝外，使得信息读取工作可以顺利进行，也提高了用户使用时的便利性。此外，由于在导体件的作用下，使得该RFID标签可以直接贴近人体使用，保证了该RFID标签的性能不受影响，适用性广。

附图说明

图1为本实用新型RFID标签的结构示意图。

其中，10、基板；20、标签天线；21、第二振子单元；211、天线振子；212、导体块；22、第三振子单元；23、第一振子单元；30、标签芯片；31、导体横条；311、凸形横条；312、条形横条；313、导体夹持件；314、导体挂绳；315、导体件。

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

在上下文中所称“计算机设备”，也称为“电脑”，是指可以通过运行预定程序或指令来执行数值计算和/或逻辑计算等预定处理过程的智能电子设备，其可以包括处理器与存储器，由处理器执行在存储器中预存的存续指令来执行预定处理过程，或是由ASIC、FPGA、DSP等硬件执行预定处理过程，或是由上述二者组合来实现。计算机设备包括但不限于服务器、个人电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等。

所述计算机设备包括车主设备与网络设备。其中，所述车主设备包括但不限于电脑、智能手机、PDA等；所述网络设备包括但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或基于云计算(CloudComputing)的由大量计算机或网络服务器构成的云，其中，云计算是分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个超级虚拟计算机。其中，所述计算机设备可单独运行来实现本实用新型，也可接入网络并通过与网络中的其他计算机设备的交互操作来实现本实用新型。其中，所述计算机设备所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、VPN网络等。

需要说明的是，所述车主设备、网络设备和网络等仅为举例，其他现有的或今后可能出现的计算机设备或网络如可适用于本实用新型，也应包含在本实用新型保护范围以内，并以引用方式包含于此。

后面所讨论的方法(其中一些通过流程图示出)可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施。当用软件、固件、中间件或微代码来实施时，用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在机器或计算机可读介质(比如存储介质)中。(一个或多个)处理器可以实施必要的任务。

这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本实用新型的示例性实施例的目的。但是本实用新型可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。

应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。

还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。

为了便于理解本实用新型实施例，下面通过几个具体实施例对本实用新型的结构进行详细的阐述。

本实用新型第一实施例提供了一种RFID标签，包括：基板10；标签件，数量设置为两个，分别固定于所述基板10的两侧，用于通过无线电波传输所存储的电子信息；

其中，每个所述标签件包括：标签芯片30，固定于所述基板10上；标签天线20，与所述标签芯片30电连接且构成闭合电路，而且，所述标签天线20配置在所述标签芯片30的周边；导体件315，固定于所述基板10的另一表面，而且，所述导体件315在所述基板10上的投影与所述标签天线20在所述基板10上的投影具有重合部分。

就此，通过在基板10的两侧均配置标签件，即可使得该RFID标签的两侧均可以实现抗导体感应，从而在用户使用该RFID标签时，该RFID标签总有一抗导体感应的侧面朝外，使得信息读取工作可以顺利进行。此外，由于在导体件315的作用下，使得该RFID标签可以直接贴近人体使用，保证了该RFID标签的性能不受影响，适用性广。

具体的，本实用新型第一实施例提供了一种RFID标签，在本实施例中，该RFID标签存在形式包括但不限于：卡片。其可以作用于紧贴金属表面、装有液体的包装材料表面、及人体表面。

而且，该RFID标签包括：基板10、及标签件。而且，该基板10是支撑标签天线20、标签芯片30的材料。其一种选择为树脂制。而且，该基板10优选具有在暴露于回流、成型时的加热、或者使用时的发热时所需要的250～300℃下数秒程度的耐热性和机械强度、且热膨胀系数小的材料，如：玻璃环氧、苯酚、聚酰亚胺等。

此外，该标签件设置为两个，而且，这两个标签件分别固定于基板10的两侧(如图1中实线与虚线所示的标签件)，以用于通过无线电波传输所存储的电子信息；由此，可以使得用户在使用该RFID标签时，该RFID标签中总有一个抗导体感应的侧面朝外，即：该RFID标签中的抗导体感应的侧面会一直朝外，使得信息可以顺利被读取。

而且，该标签件包括但不限于：无源标签件、以及有源标签件，当然，在本实施例中，并不对该标签件的工作频率做出限定，只需其满足本实施例要求即可，如：低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)、及微波频段(MW)。

可选的，在本实施例中，这两个标签件在基板10上的投影并无重合部分。当然，在另一实施例中，这两个标签件在基板10上的投影也可具备重合部分。

优选的，这两个标签件之间的距离应该尽可能的大。

具体的，每个标签件包括：标签芯片30、标签天线20、以及导体件315。

其中，该标签芯片30固定于所述基板10上，而且，该标签芯片30的一种选择是选用市场上较为主流的美国意联科技(Alien Technology)公司生产的Higgs3芯片9662，该芯片具有-18dBm读取灵敏度，可在极低功率下仍然可以提供足够的反射信号在更大范围内读取标签。还可以在很低的射频功率下正常写入，结合定制命令可以高速写入数据。并且还具有64bit工厂编程唯一序列号，类似于一个独特的“虹膜”。

此外，由于无源芯片的输入阻抗对于标签的性能有一定影响，而无源芯片的容性愈大则相应的天线性能也最佳；因而在现代先进标签芯片30中，诸如Alien Higgs系列，容性电抗值一代比一代大，具有高Q值(低电阻，高电容)，Alien公司的Higgs3芯片，在915MHz处的输入阻抗为(27-j201)Ω。

此外，该标签天线20与标签芯片30电连接且构成闭合电路，标签天线20配置在所述标签芯片30的周边。

具体的，该标签天线20的制作材料包括但不限于：铝箔材料、铜箔材料、及金箔材料。当然，该标签天线20的另一实现方式还可为：使用在基材的一面贴合有金属箔的带金属箔的基材并通过蚀刻来形成上述标签天线20，当然，还可以是通过直接将金箔材料固定于基板10上以形成上述的标签天线20。所以，在本实施例中，并不对该标签天线20的制作材料、及制作方式进行限定，只需其满足本实施例的要求即可。

此外，上述导体件315固定于所述基板10的另一表面，而且，导体件315在所述基板10上的投影与所述标签天线20在所述基板10上的投影具有重合部分。由此，使得该RFID标签可以直接贴近人体使用，保证了该RFID标签的性能不受影响，适用性广。

在本实施例中，针对该导体件315，其可采用铝箔材料、和/或铜箔、和/或金箔制成。而且，在本实施例中，并不对导体件315的形状进行限定，其可为线状、块状、及片状设置。

在另一实施例中，上述的每个标签件还包括：阻抗匹配件，其中，该阻抗匹配件配置在上述基板10上，而且，该阻抗匹配件与标签天线20之间存在间隙，即：该阻抗匹配件与标签天线20之间离得很近，如：二者只相距1mm。就此，通过该阻抗匹配件以用于调节所述标签天线20的输入阻抗，以使得所述标签天线20与所述标签芯片30的阻抗匹配。具体的，可以通过调节该阻抗匹配件的安装位置，以调节横条长度与标签天线20的距离可以调节标签天线20的输入阻抗，从而能很好地实现标签天线20与标签芯片30的阻抗匹配；确保能实现标签天线20与标签芯片30间的能量传输达到最大。

具体的，为了便于理解本实用新型的具体内容，下面通过一种具体的适配常规无源UHF RFID标签的标签天线20对本实用新型的结构进行举例说明。

因为金属导体影响较大的偶极子天线较适配的常规无源UHF RFID标签的抗金属设计。所以，在本实施例中采用的标签天线可示范性设置为受金属导体影响较大的折叠偶极子标签天线。

具体的，该标签天线20的一种实现方式为：上述标签天线20包括：第一振子单元23、第二振子单元21、及第三振子单元22；

其中，第一振子单元23呈“回”字形设置，且第一振子单元23与标签芯片30构成电连接；根据图1所示，标签芯片30固定于第一振子单元23中。

此外，第二振子单元21和/或所述第三振子单元22包括：呈矩形脉冲曲线结构的天线振子211、以及导体块212；具体的，该第二振子单元21及第三振子单元22均包括：呈矩形脉冲曲线结构的天线振子211、以及导体块212；

当然，上述导体块212可采用铝箔材料、和/或铜箔、和/或金箔制成，根据图1所示，该导体块212的形状为正方形。而且，该导体块212即为标签天线20上的发射贴片。

其中，上述天线振子211的两端分别连接所述第一振子单元23及所述导体块212。

而且，所述第二振子单元21及所述第三振子单元22分别设置于所述第一振子单元23的两侧；

值得注意的是，上述针对标签天线20的设计只是选项之一，并非是全部选项，如：该标签天线20也可配置为PIFA(Planar Inverted-FAntenna)平面倒F天线、微带天线和平面矩形贴片天线。

在确定上述标签天线20的情况下，该阻抗匹配件的一种实现方式包括：

该阻抗匹配件为导体夹持件313，而且，该导体夹持件313的数量设置为至少两个，如：每个上述标签件对应两个导体夹持件313。

在本实施例中，并不对该导体夹持件313的结构及形状做出限定，只需其满足本实施例的要求即可，如：该导体夹持件313呈回形针状设置。

而且，每个导体夹持件313均夹持在所述基板10上，导体夹持件313的一端与所述基板10分别夹持在部分所述标签天线20的两侧，导体夹持件313的另一端即为所述导体件315。当然，在另一实施例中，该导体夹持件313的另一端与基板10之间夹持有上述的导体件315。

具体的，上述导体夹持件313的一端与基板10夹持所述第二振子单元21中的导体块212和/或所述第三振子单元22中的导体块212；

根据图1所示，每个标签件均设置有两个导体夹持件313，而且，该导体夹持件313分别与基板10夹持第二振子单元21中的导体块212和/或所述第三振子单元22中的导体块212。

在另一实施例中，该阻抗匹配件还包括：导体横条31。其中，该导体横条31的数量设置为一条或多条，而且，该导体横条31配置于基板10上标签件的侧边，而且，在垂直于所述导体横条31的方向上，所述导体横条31的投影与所述标签天线20的具有重合部分，而且，所述导体横条31与所述标签天线20之间存在间隙。

具体的，在垂直于所述导体横条31的方向上，上述导体横条31的投影与所述第二振子单元21和/或所述第三振子单元22的具有重合部分。在另一实施例中，上述导体横条31的投影与所述第二振子单元21和/或所述第三振子单元22的投影部分重合。

当然，在本实施例中，并不对该导体横条31的形状进行限定，只需其满足本实施例的要求即可，如：该导体横条31包括但不限于：凸形横条311、条形横条312、以及异形横条。

根据图1所示，设置有一个条形横条312、以及凸形横条311。当然，这些横条可以单独设置于该标签天线20中。

针对上述提到的凸形横条311。其设置于所述标签芯片30的侧边，而且，所述凸形横条311的凸出部位与所述标签芯片30之间存在间隙。

而且，该凸形横条311为在条形横条312上增加了一个小型的条形横条312，以使得该凸形横条311可以更加接近标签芯片30及天线振子211，从而能更好地实现标签天线20与标签芯片30的阻抗匹配。

在另一实施例中，该阻抗匹配件的一种实现方式还包括：

该阻抗匹配件包括：导体挂绳314，其中，该导体挂绳314的两端分别串接在两个所述标签件上的导体夹持件313上。在本实施例中，该导体挂绳314与导体夹持件313构成电连接，而且，该导体挂绳314可以用作挂绳，以方便用户贴身携带该RFID标签。

具体的，在本实施例中，通过该导体挂绳314，可以实现通过金属地的延伸，提高标签天线20的辐射能力，增强了抗人体感应。而且，由于该导体挂绳314是一种变形的金属地延伸，通过合理弯折，可以有效的提高标签天线的感抗，从而进一步增强了标签天线20与标签芯片30的阻抗匹配。

本实用新型第二实施例提供了一种自动识别系统，包括：上述的RFID标签、及阅读器或者读写器。

本实用新型第二实施例中的一种自动识别系统所涉及的名词及实现原理具体可以参照本实用新型实施例中的第一实施例的RFID标签，在此不再赘述。

具体的，该RFID标签可以本实施例的RFID标签可以用作商品、包装、卡片、文件、眼镜、钟表(特别是手表等小型钟表)、半导体、医疗用途(从患者采取的样品等)等产品的管理、识别、信息提示、信息记录、防止伪造的目的。

而且，其中的携带有阻抗匹配件的标签天线20也可以埋入半导体装置内等而使用。另外，可以使用双面胶带等像签条那样粘贴在商品、样品上而用于管理等，销售商品时等情况下也能够容易摘下。

进一步，通过将本实施例的RFID标签和阅读器或读写器等组合，可以构成通信距离长、操作性好的自动识别系统。在这种情况下，使用本实施例的RFID标签的话，由于通信距离长，因此也能够与通用的阅读器等组合而构成自动识别系统。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种RFID标签，其特征在于，包括：

基板(10)；

标签件，数量设置为两个，分别固定于所述基板(10)的两侧，用于通过无线电波传输所存储的电子信息；

其中，每个所述标签件包括：

标签芯片(30)，固定于所述基板(10)上；

标签天线(20)，与所述标签芯片(30)电连接且构成闭合电路，而且，所述标签天线(20)配置在所述标签芯片(30)的周边；

导体件(315)，固定于所述基板(10)的另一表面，而且，所述导体件(315)在所述基板(10)上的投影与所述标签天线(20)在所述基板(10)上的投影具有重合部分。

2.根据权利要求1所述的RFID标签，其特征在于，所述每个标签件还包括：

阻抗匹配件，配置在所述基板(10)上，与所述标签天线(20)之间存在间隙，用于调节所述标签天线(20)的输入阻抗，以使得所述标签天线(20)与所述标签芯片(30)的阻抗匹配。

3.根据权利要求2所述的RFID标签，其特征在于，所述阻抗匹配件包括：

导体夹持件(313)，数量设置为至少两个，每个所述导体夹持件(313)均夹持在所述基板(10)上，且一端与所述基板(10)分别夹持在部分所述标签天线(20)的两侧，另一端即为所述导体件(315)。

4.根据权利要求3所述的RFID标签，其特征在于，所述导体夹持件(313)呈回形针状设置。

5.根据权利要求4所述的RFID标签，其特征在于，所述阻抗匹配件还包括：

导体横条(31)，数量设置为一条或多条，配置于所述基板(10)上所述标签天线(20)中间部分的侧边，而且，在垂直于所述导体横条(31)的方向上，所述导体横条(31)的投影与所述标签天线(20)的具有重合部分，而且，所述导体横条(31)与所述标签天线(20)之间存在间隙。

6.根据权利要求5所述的RFID标签，其特征在于，任一所述导体横条(31)包括：

凸形横条(311)，设置于所述标签芯片(30)的侧边，而且，所述凸形横条(311)的凸出部位与所述标签芯片(30)之间存在间隙。

7.根据权利要求6所述的RFID标签，其特征在于，所述阻抗匹配件还包括：

导体挂绳(314)，两端分别串接在两个所述标签件上的导体夹持件(313)上。

8.根据权利要求7所述的RFID标签，其特征在于，所述标签天线(20)包括：第一振子单元(23)、第二振子单元(21)、及第三振子单元(22)；

其中，所述第一振子单元(23)与所述标签芯片(30)构成电连接；而且，所述第二振子单元(21)及所述第三振子单元(22)分别设置于所述第一振子单元(23)的两侧；

而且，所述导体夹持件(313)与所述基板(10)夹持所述第二振子单元(21)和/或所述第三振子单元(22)；

在垂直于所述导体横条(31)的方向上，所述导体横条(31)的投影与所述第二振子单元(21)和/或所述第三振子单元(22)的具有重合部分。

9.根据权利要求8所述的RFID标签，其特征在于，所述第一振子单元(23)呈“回”字形设置；

所述第二振子单元(21)和/或所述第三振子单元(22)包括：呈矩形脉冲曲线结构的天线振子(211)、以及导体块(212)；

其中，所述天线振子(211)的两端分别连接所述第一振子单元(23)及所述导体块(212)。

10.一种自动识别系统，其特征在于，包括：

权利要求1-9任一项所述的RFID标签；

阅读器或者读写器。

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