RU169436U1 - RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION DEVICE - Google Patents

RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU169436U1
RU169436U1 RU2016138759U RU2016138759U RU169436U1 RU 169436 U1 RU169436 U1 RU 169436U1 RU 2016138759 U RU2016138759 U RU 2016138759U RU 2016138759 U RU2016138759 U RU 2016138759U RU 169436 U1 RU169436 U1 RU 169436U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna
rfid tag
passive rfid
board
tag according
Prior art date
Application number
RU2016138759U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Олегович Ящак
Original Assignee
Алексей Олегович Ящак
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Олегович Ящак filed Critical Алексей Олегович Ящак
Priority to RU2016138759U priority Critical patent/RU169436U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU169436U1 publication Critical patent/RU169436U1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/08—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by means detecting the change of an electrostatic or magnetic field, e.g. by detecting change of capacitance between electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к радиотехнике и предназначена для радиочастотной идентификации текстильных изделий (белье, одежда, амуниция и т. п.). Пассивная метка радиочастотной идентификации состоит из герметичного корпуса, внутри которого размещена плата радиочастотной метки, содержащая электронную часть и устройство согласования и укорочения антенны. При этом антенна выполнена в виде гибкого металлического троса, а именно переплетенных между собой тонких металлических нитей, которые имеют электрическое соединение с платой. Технический результат заключается в повышении надежности и прочности конструкции. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.The utility model relates to radio engineering and is intended for radio-frequency identification of textile products (underwear, clothing, ammunition, etc.). The passive RFID tag consists of a sealed enclosure inside which there is a RFID tag board containing the electronic part and an antenna matching and shortening device. In this case, the antenna is made in the form of a flexible metal cable, namely thin metal threads intertwined with each other, which are electrically connected to the board. The technical result is to increase the reliability and strength of the structure. 6 c.p. f-ly, 4 ill.

Description

Полезная модель относится к радиотехнике и предназначена для радиочастотной идентификации текстильных изделий (белье, одежда, амуниция и т. п.).The utility model relates to radio engineering and is intended for radio-frequency identification of textile products (underwear, clothing, ammunition, etc.).

Известны технические решения пассивных радиочастотных меток для идентификации текстильных изделий ([1]; [2]; [3]).Known technical solutions of passive RFID tags for identification of textile products ([1]; [2]; [3]).

Радиочастотные метки представляют собой многослойную структуру. Обязательным условием для работы данных меток является наличие вспомогательной подложки, на которой располагается внешняя антенна в определенной конфигурации. Радиочастотная метка ближнего радиуса действия считывания должна быть спозиционированна по центру и зафиксирована по отношению к внешней антенне, которая вшита или закреплена на вспомогательной подложке. При этом радиочастотная метка ближнего радиуса действия должна находиться в непосредственной близости от внешней антенны для надежной индукционной связи, в противном случае метка не пригодна для большого расстояния считывания. Недостатком данного решения является ненадежность при многократных стирках, узкая полоса частот и громоздкость конструкции. При многократных стирках индукционная связь нарушается, так как нарушается близость расположения радиочастотной метки ближнего радиуса действия относительно внешней антенны, а определенная конфигурация внешней антенны делает метку узкополосной, настроенную на определенный диапазон частот.Radio frequency tags are a multilayer structure. A prerequisite for the operation of these tags is the presence of an auxiliary substrate on which an external antenna is located in a specific configuration. The near-field RFID tag must be centered and fixed in relation to an external antenna that is sewn or attached to an auxiliary substrate. In this case, the near-field radio frequency tag should be in close proximity to the external antenna for reliable induction coupling, otherwise the tag is not suitable for a large reading distance. The disadvantage of this solution is the unreliability during repeated washing, a narrow frequency band and the bulkiness of the structure. When washing multiple times, the induction coupling is violated, since the proximity of the radio frequency label of the near range relative to the external antenna is violated, and a certain configuration of the external antenna makes the label narrow-band, tuned to a certain frequency range.

Наиболее близким техническим решением является радиочастотная метка, состоящая из печатной платы с чипом для радиочастотной идентификации и внешней антенны в виде пружин [4], [5]. Данная конструкция малопригодна для задачи идентификации текстильных изделий из-за конструктивных недостатков. Недостатки: жесткость и ломкость пружин при воздействии переменного напряжения, отсутствие герметизирующего корпуса, укая полоса частот, большие габариты.The closest technical solution is a radio frequency tag, consisting of a printed circuit board with a chip for radio frequency identification and an external antenna in the form of springs [4], [5]. This design is unsuitable for the identification of textiles due to design flaws. Disadvantages: stiffness and fragility of the springs when exposed to alternating voltage, the absence of a sealing case, a narrowing frequency band, large dimensions.

Радиочастотные метки, используемые в настоящее время для идентификации текстильных изделий, не отвечают требованиям надежности, скрытности и минимизации, имеют большие габариты, а в ряде случаев имеют узкий диапазон частот.Radio frequency tags currently used to identify textiles do not meet the requirements of reliability, secrecy and minimization, have large dimensions, and in some cases have a narrow frequency range.

Достигаемым техническим результатом при использовании заявляемой полезной модели является увеличение надежности, универсальности по отношению к системам радиочастотной идентификации различных диапазонов частот, увеличение мощности излучение и расстояния считывания, а также минимизация размеров и увеличение скрытности радиочастотной метки.Achievable technical result when using the claimed utility model is to increase reliability, versatility with respect to RF identification systems of different frequency ranges, increase radiation power and read distances, as well as minimize the size and increase the secrecy of the RF tag.

Значительно уменьшить размеры и увеличить скрытность радиочастотной метки можно, если сделать ее в виде тонкого, гибкого и эластичного «волоса». Данная конструкция позволит легко интегрировать радиочастотную метку в существующий шов текстильного изделия, сделать ее незаметной для человеческих глаз и малозаметной при тактильном прикосновении к текстильному изделию. Наиболее оптимальным решением для данной конструкции является использование симметричного (несимметричного) вибратора в качестве антенны с минимальными размерами (электрическая длина значительно меньше резонансной). Однако известно, что при длине симметричного или несимметричного вибратора менее λ0/2 или λ0/4 (λ0 - рабочая длина волны) входное сопротивление антенны имеет емкостный характер [6], поэтому для обеспечения хорошего согласования антенны необходимо применить способ компенсации емкостного сопротивления. В заявляемой полезной модели для компенсации емкостного сопротивления предлагается использовать катушку индуктивности, которая компенсирует емкостный характер антенны, при этом уменьшается волновое сопротивление, повышается мощность излучения, увеличивается согласование с антенной и укорачивается сама антенна. Данная удлиняющая катушка индуктивности подключается параллельно идентификационной микросхеме в месте питания антенны. В предложенной полезной модели мы используем данную катушку индуктивности в качестве устройства согласования и укорочения антенны.Significantly reduce the size and increase the secrecy of the RF tag can be, if you make it in the form of a thin, flexible and elastic "hair". This design will allow you to easily integrate the radio frequency tag into the existing seam of a textile product, make it invisible to human eyes and inconspicuous with a tactile touch on a textile product. The most optimal solution for this design is to use a symmetric (asymmetric) vibrator as an antenna with minimum dimensions (the electric length is much less than the resonant). However, it is known that when the length of a symmetric or asymmetric vibrator less than λ 0/2 or λ 0/4 (λ 0 - operating wavelength) input antenna impedance has a capacitive character of [6], therefore, to ensure good antenna matching is necessary to apply a method of capacitance compensation . In the claimed utility model, to compensate for capacitive resistance, it is proposed to use an inductor that compensates for the capacitive nature of the antenna, while reducing the impedance, increasing the radiation power, increasing the matching with the antenna and shortening the antenna itself. This extension inductor is connected in parallel with the identification microcircuit at the antenna power point. In the proposed utility model, we use this inductor as a device for matching and shortening the antenna.

Как известно, чем меньше меняется входное сопротивление при изменении частоты, тем антенна более широкополосная, а радиочастотная метка более универсальная по отношению к системам радиочастотной идентификации различных диапазонов частот. Кроме того, у данного технического решения можно выделить дополнительный положительный эффект, который заключается в расширении области использования радиочастотной метки за счет ее нечувствительности к различным радиопрозрачным материалам (дерево, резина, пластик, стекло и др.). Указанные материалы могут смещать частотный диапазон излучаемого сигнала и уменьшать расстояние считывания радиочастотной метки. Примером может служить маркировка радиочастотными метками шин для транспорта, которые изготовлены из резины.As you know, the less the input impedance changes when the frequency changes, the antenna is more broadband, and the RF tag is more universal with respect to RF identification systems of different frequency ranges. In addition, this technical solution can highlight an additional positive effect, which consists in expanding the field of use of the radio-frequency tag due to its insensitivity to various radio-transparent materials (wood, rubber, plastic, glass, etc.). These materials can bias the frequency range of the emitted signal and reduce the reading distance of the RF tag. An example is radio-frequency marking of tires for vehicles made of rubber.

Значительно повысить надежность и прочность конструкции можно, если в качестве антенны использовать гибкий трос, выполненный из тонких металлических нитей, переплетенных между собой, который дополнительно может быть покрыт полимерным материалом. Данное решение необходимо для того, чтобы исключить разрыв антенны, так как переплетенные между собой металлические нити имеют повышенную прочность на разрыв. В качестве материала металлических нитей могут быть выбраны: нержавеющая сталь, оцинкованная сталь, никель, медь, молибден, вольфрам, медные сплавы и т.д. Полимерное покрытие троса необходимо для увеличения прочности металлического троса, аSignificantly increase the reliability and strength of the structure, if you use a flexible cable made of thin metal threads intertwined with each other, which can be additionally coated with a polymeric material as an antenna. This solution is necessary in order to eliminate rupture of the antenna, since interwoven metal threads have increased tensile strength. As the material of metal threads can be selected: stainless steel, galvanized steel, nickel, copper, molybdenum, tungsten, copper alloys, etc. The polymer coating of the cable is necessary to increase the strength of the metal cable, and

также для того, чтобы исключить его развязывание. Гибкий трос соединяется с платой радиочастотной метки предпочтительно посредством сварки, пайки или склеивания электропроводящим клеем.also in order to exclude its untying. The flexible cable is connected to the RFID board, preferably by welding, soldering or gluing with an electrically conductive adhesive.

При использовании более мягких материалов антенны, таких как медь, медные сплавы, молибден, вольфрам и т.д., в местах выхода антенны из герметичного корпуса для увеличения надежности может быть использовано дополнительное эластичное полимерное покрытие. Данный полимер может быть выполнен из термоусадочного материала.When using softer antenna materials, such as copper, copper alloys, molybdenum, tungsten, etc., in the places where the antenna exits the sealed enclosure, an additional flexible polymer coating can be used to increase reliability. This polymer may be made of heat shrink material.

Полезная модель поясняется с помощью фиг. 1-5, на которых показаны варианты меток для радиочастотной идентификации текстильных изделий со следующими обозначениями:A utility model is illustrated with reference to FIG. 1-5, which show the options labels for radio-frequency identification of textile products with the following notation:

1. Идентификационная микросхема.1. Identification chip.

2. Удлиняющая катушка индуктивности.2. Extension coil.

3. Двухсторонняя печатная плата с переходными сквозными отверстиями.3. Double-sided printed circuit board with vias.

4. Места электрического соединения металлического троса с печатной платой.4. Places of electrical connection of a metal cable with a printed circuit board.

5. Антенна/выполненная из гибкого металлического троса.5. Antenna / made of flexible metal cable.

6. Полимерное покрытие металлического троса.6. The polymer coating of the metal cable.

7. Термостойкий полимерный корпус.7. Heat-resistant polymer housing.

8. Дополнительное эластичное полимерное покрытие.8. Additional elastic polymer coating.

Радиочастотная метка состоит из двухслойной печатной платы (3) с переходными отверстиями. С одной стороны на печатной плате припаяна или приварена идентификационная микросхема (1), которая может быть выполнена в виде отдельного кристалла или в виде закорпусированной микросхемы с выводами. С другой стороны на печатной плате припаяна удлиняющая катушка индуктивности (2). Удлиняющая катушка индуктивности может быть выполнена в виде электронного компонента для поверхностного монтажа. С двух сторон к печатной плате (3) припаян или приварен гибкий металлический трос (5), который состоит из переплетенных между собой металлических нитей. Трос может быть покрыт полимерным материалом (6) для увеличения надежности.The RFID tag consists of a two-layer printed circuit board (3) with vias. On the one hand, an identification microcircuit is soldered or welded on a printed circuit board (1), which can be made in the form of a separate chip or in the form of a housing with microcircuit pins. On the other hand, an extension inductor (2) is soldered to the printed circuit board. The extension inductor can be made in the form of an electronic component for surface mounting. On both sides, a flexible metal cable (5), which consists of interwoven metal threads, is soldered or welded to the printed circuit board (3). The cable may be coated with polymeric material (6) to increase reliability.

Для герметизации соединений и защиты платы от внешних воздействий используется полимерный корпус (7). Полимерный корпус (7) может быть выполнен из термостойкого полимера, обладающего высокой прочностью и устойчивостью к многократным знакопеременным нагрузкам, высокой стойкостью к давлению, в том числе при высокой температуре, высокой химической стойкостью, стойкостью к щелочам, солям и органическим растворителям.To seal the joints and protect the board from external influences, a polymer case (7) is used. The polymer case (7) can be made of a heat-resistant polymer with high strength and resistance to repeated alternating loads, high pressure resistance, including at high temperature, high chemical resistance, resistance to alkalis, salts and organic solvents.

Места выхода антенны из герметичного полимерного корпуса могут быть защищены от перелома дополнительным эластичным полимерным покрытием (8), которое может быть выполнено из термоусаживаемого материала.The exit points of the antenna from the sealed polymer case can be protected from fracture by an additional elastic polymer coating (8), which can be made of heat-shrinkable material.

На фиг. 1 показан вид радиочастотной метки в разрезе.In FIG. 1 shows a sectional view of a radio frequency tag.

На фиг. 2 показан частный случай радиочастотной метки в разрезе с полимерным покрытием (6) на антенне (5).In FIG. 2 shows a particular case of a radio-frequency tag in cross section with a polymer coating (6) on the antenna (5).

На фиг. 3 показан частный случай радиочастотной метки в разрезе с дополнительным эластичным полимерным покрытием (8) в местах выхода антенны из герметичного полимерного корпуса.In FIG. Figure 3 shows a particular case of a radio-frequency tag in a section with an additional elastic polymer coating (8) at the points where the antenna exits the sealed polymer case.

На фиг. 4 показан общий вид радиочастотной метки.In FIG. 4 shows a general view of an RF tag.

Метка для радиочастотной идентификации текстильных изделий работает следующим образом. В целях обеспечения идентификации текстильных изделий, заинтересованная сторона, например компания, которая занимается стиркой белья, вставляет в шов каждого текстильного изделия метку радиочастотной идентификации. Антенна обеспечивает прием сигнала от устройства считывания и обратную передачу индивидуальной информации, содержащейся в идентификационной микросхеме.Label for radio-frequency identification of textile products works as follows. In order to ensure identification of textile products, an interested party, for example, a company that launches laundry, inserts a radio frequency identification mark in the seam of each textile product. The antenna provides a signal from the reader and the reverse transmission of individual information contained in the identification chip.

Используемая литература:Used Books:

1. DK 2405054 (Т3) - 2013-05-06.1. DK 2405054 (T3) - 2013-05-06.

2. US 2015278671 (А1) - 2015-10-01.2. US 2015278671 (A1) - 2015-10-01.

3. JP 5867777 (В2) - 2016-02-24.3.JP 5867777 (B2) - 2016-02-24.

4. CN 205176910 (U) - 2016-04-20.4. CN 205176910 (U) - 2016-04-20.

5. US 2013299597 (А1) - 2013-11-14.5. US 2013299597 (A1) - 2013-11-14.

6. Пистолькорс А.А. Антенны. М., 1947.6. Pistolkors A.A. Antennas M., 1947.

Claims (7)

1. Пассивная метка радиочастотной идентификации, состоящая из герметичного корпуса, внутри которого размещена плата радиочастотной метки, содержащая электронную часть и устройство согласования и укорочения антенны, при этом антенна выполнена в виде гибкого металлического троса, а именно переплетенных между собой тонких металлических нитей, которые имеют электрическое соединение с платой.1. A passive RFID tag, consisting of a sealed enclosure, inside which there is a RFID board containing the electronic part and a device for matching and shortening the antenna, while the antenna is made in the form of a flexible metal cable, namely thin metal threads intertwined with each other, which have electrical connection to the board. 2. Пассивная метка радиочастотной идентификации по п. 1, отличающаяся тем, что плата радиочастотной метки имеет удлиняющую катушку индуктивности.2. The passive RFID tag according to claim 1, characterized in that the RFID tag board has an extension inductor. 3. Пассивная метка радиочастотной идентификации по п. 2, отличающаяся тем, что удлиняющая катушка индуктивности подключается параллельно идентификационной микросхеме в месте питания антенны.3. The passive RFID tag according to claim 2, characterized in that the extension inductor is connected in parallel with the identification microcircuit at the antenna power supply. 4. Пассивная метка радиочастотной идентификации по п. 1, отличающаяся тем, что антенна соединена с платой радиочастотной метки предпочтительно посредством сварки, пайки или склеивания электропроводящим клеем.4. The passive RFID tag according to claim 1, characterized in that the antenna is connected to the RFID board, preferably by welding, soldering or gluing with an electrically conductive adhesive. 5. Пассивная метка радиочастотной идентификации по п. 1, отличающаяся тем, что антенна метки имеет эластичное полимерное покрытие.5. The passive RFID tag according to claim 1, characterized in that the tag antenna has an elastic polymer coating. 6. Пассивная метка радиочастотной идентификации по п. 1, отличающаяся тем, что места выхода антенны из корпуса защищены дополнительным эластичным полимерным покрытием.6. The passive RFID tag according to claim 1, characterized in that the antenna exit points from the housing are protected by an additional elastic polymer coating. 7. Пассивная метка радиочастотной идентификации по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве материала для герметичного корпуса используется термостойкий и химически стойкий полимер.7. Passive RFID tag according to claim 1, characterized in that a heat-resistant and chemically resistant polymer is used as the material for the sealed enclosure.
RU2016138759U 2016-10-03 2016-10-03 RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION DEVICE RU169436U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016138759U RU169436U1 (en) 2016-10-03 2016-10-03 RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016138759U RU169436U1 (en) 2016-10-03 2016-10-03 RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU169436U1 true RU169436U1 (en) 2017-03-17

Family

ID=58450112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016138759U RU169436U1 (en) 2016-10-03 2016-10-03 RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU169436U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182706U1 (en) * 2018-01-26 2018-08-28 Акционерное общество "ЦентрИнформ" RADIO FREQUENCY TAG FOR RUBBER TIRES

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130299597A1 (en) * 2008-04-29 2013-11-14 Michelin Recherche Et Technique S.A In-plane rfid antenna
US20150278671A1 (en) * 2012-10-01 2015-10-01 Tagsys Sas Rfid tag assemblies and process
JP5867777B2 (en) * 2011-10-03 2016-02-24 日立化成株式会社 RFID tag and automatic recognition system
CN205176910U (en) * 2015-10-30 2016-04-20 广州市朗捷迅科技发展有限公司 RFID tire electronic tags

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130299597A1 (en) * 2008-04-29 2013-11-14 Michelin Recherche Et Technique S.A In-plane rfid antenna
JP5867777B2 (en) * 2011-10-03 2016-02-24 日立化成株式会社 RFID tag and automatic recognition system
US20150278671A1 (en) * 2012-10-01 2015-10-01 Tagsys Sas Rfid tag assemblies and process
CN205176910U (en) * 2015-10-30 2016-04-20 广州市朗捷迅科技发展有限公司 RFID tire electronic tags

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182706U1 (en) * 2018-01-26 2018-08-28 Акционерное общество "ЦентрИнформ" RADIO FREQUENCY TAG FOR RUBBER TIRES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4771115B2 (en) IC tag
US9639798B2 (en) Wireless identification tag, electronic product PCB having same, and system for managing electronic products
US20150076238A1 (en) Integrated loop structure for radio frequency identification
Wang et al. Towards Washable Electrotextile UHF RFID Tags: Reliability Study of Epoxy‐Coated Copper Fabric Antennas
CN114258544A (en) Label (R)
RU169436U1 (en) RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION DEVICE
Chakraborty et al. Hybrid integration of screen-printed RFID tags and rigid microchip on paper
Costanzo et al. Wearable, energy-autonomous RF microwave systems: Chipless and energy-harvesting-based wireless systems for low-power, low-cost localization and sensing
WO2018067035A1 (en) Radio frequency identification device
US10528861B2 (en) Radio-frequency identification transponder for aggressive environments
Janeczek et al. Printed HF antennas for RFID on-metal transponders
CN207424902U (en) A kind of electronic tag applied to unmanned supermarket
Moraru et al. Passive RFID tags for textile items–requirements and solutions
US11128027B2 (en) RFID tag for harsh environment inductively coupled in double loop
JP2017162463A (en) IC tag
CN102104186A (en) Sensing antenna and device with same
US20200115828A1 (en) Fabric with Conductive Core
CN214427955U (en) Structure of multifunctional electronic tag
CN205263851U (en) Novel broadband RFID electronic tags of structure
JP6601597B1 (en) Wireless communication device and article provided with the same
JP2019197380A (en) RF tag label and RF tag structure
CN107506818A (en) A kind of slim passive electronic label with TEMP
RU207207U1 (en) SMALL RADIO FREQUENCY LABEL UHF RANGE FOR HARD OPERATING CONDITIONS
RU2242798C2 (en) Identification device
CN212675583U (en) RFID tag and article with RFID tag

Legal Events

Date Code Title Description
PC11 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170901

PD9K Change of name of utility model owner
RH9K Utility model duplicate issue

Effective date: 20180625

PD9K Change of name of utility model owner
QB9K Licence granted or registered (utility model)

Free format text: PLEDGE FORMERLY AGREED ON 20220311

Effective date: 20220311