TWI420395B - 射頻辨識系統及射頻辨識方法 - Google Patents

Description

射頻辨識系統及射頻辨識方法

本發明涉及一種射頻辨識系統(RFID)及其方法，尤其是這種系統在模具領域的應用。

隨著積體電路技術之發展，特別是非接觸IC技術之發展，目前利用射頻辨識技術來對重要物品進行識別已經非常成熟，將射頻辨識標籤安裝在需要識別的物品中，通過相應的檢測設備，就可方便地識別該物體。此外射頻辨識技術還有多種應用領域，高速公路的不停車自動收費、鐵路機車車輛識別與跟蹤、集裝箱識別與跟蹤、出入門禁管理、動物識別跟蹤等等。但目前尚無利用射頻識別技術來實現工業系統中油液灌裝的識別和確認。

目前在工業系統中，比如在微量潤滑裝置(Minimum Quantity Lubrication，簡稱MQL)中，當需要向微量潤滑裝置容器中注入冷卻潤滑劑時，使用者一方面無法確認購買的罐裝冷卻潤滑劑是否屬於正品，容易將偽劣冷卻潤滑劑注入並使用，另一方面，採用現在流行的條碼來管理各種罐裝油液，但無法防止其罐裝容器可被惡意重複使用的問題，即自正規罐裝容器會被回收並重新注入非正規油液，銷售給客戶使用。

本發明的目的在於將射頻辨識系統應用於商品或部件的真實性確認並防止其重複利用。

本發明的另一目的在於將射頻辨識系統應用工業系統的油液罐裝過程，以避免非正品油液的混用。

為實現上述目的，本發明採用如下技術方案：一種射頻辨識系統，其包括：射頻辨識標籤，所述射頻辨識標籤設置有記憶體，用以儲存產品之辨識資訊及校驗碼，及與記憶體相連之第一天線裝置，用以接受或發送儲存在記憶體中產品之辨識資訊；第二天線裝置；RFID讀寫模塊，與第二天線裝置相連，用以讀取第二天線裝置接受自第一天線裝置之產品辨識資訊；數據處理裝置，與RFID讀寫模塊相連，用以處理RFID讀寫模塊傳送之產品辨識資訊，並與其內部記憶體存儲相關資訊進行驗證，以核實真實性，以及驗證所述校驗碼資訊是否匹配，以防止射頻辨識標籤上的辨識資訊被改寫，並將處理結果回饋至RFID讀寫模塊，經由第二天線裝置、第一天線裝置傳送並存儲於射頻辨識標籤之記憶體中。

相較于先前技術，本發明射頻辨識系統應用於工業油液罐裝過程，利於確認容器內油液的真偽，避免非正品油液的注入，並因此防止容器的重複利用；其二，射頻辨識系統應用於工業油液罐裝，流程簡單。

1‧‧‧系統電箱

3‧‧‧第一天線裝置

5‧‧‧數據處理裝置

7‧‧‧RFID積體電路

9‧‧‧記憶體

40‧‧‧發送器

42‧‧‧控制模塊

10‧‧‧感應裝置

2‧‧‧容器

4‧‧‧RFID讀寫模塊

6‧‧‧射頻辨識標籤

8‧‧‧第二天線裝置

19‧‧‧液晶顯示屏

41‧‧‧收發器

50‧‧‧記憶體

第一圖係本發明射頻辨識系統的微量潤滑裝置及罐裝有冷卻潤滑劑的容器，在注入冷卻潤滑劑至微量潤滑裝置前，RFID讀寫模塊 與容器上RFID標籤的感應。

第二圖係將容器內冷卻潤滑劑注入到微量潤滑裝置的示意圖。

第三圖係顯示本發明射頻辨識系統的工作原理框圖。

第一圖所示為應用本發明射頻辨識系統之示範例，其包括一系統電箱1及盛裝油液之容器2。在機械加工中，系統電箱1用以給工具(例如銑刀)在高速切削被加工物體時，噴射冷卻潤滑劑(又稱切削劑)以降低工具溫度及潤滑工具表面，容器2中盛裝冷卻潤滑劑。

參照第三圖所示的射頻辨識系統之工作原理框圖，所述系統電箱1包括第一天線裝置3、RFID讀寫模塊4、感應裝置10及數據處理裝置5。所述容器2上粘貼有射頻辨識標籤6，所述射頻辨識標籤6包括一個RFID積體電路7及第二天線裝置8，該RFID積體電路7上集成有與物品有關辨識資訊的記憶體9，在一優選示範例中，所述記憶體9為EEPROM(電可讀寫可編程唯讀記憶體)，記錄有容器2內部油液容量、廠商代碼、生產日期系列號及校驗碼等內容。

所述RFID讀寫模塊4包括發送器40、收發器41及控制模塊42，發送器40、收發器41與第一天線裝置3及數據處理裝置5連接從而實現三者之間的溝通功能。數據處理裝置5為典型的單片微控制處理器。所述RFID模塊4與數據處理裝置5之間採用RS232或I2C協定連接。

參第一圖至第三圖所示，系統電箱1通電後，當注有油液的容器2 與系統電箱1的加油座連接上並觸發感應裝置10後，感應裝置10回饋容器2安裝至系統電箱1的資訊至數據處理裝置5。

數據處理裝置5發出確認指令經由RFID讀寫模塊4及第一天線裝置3至射頻辨識標籤6。在此過程中，指令經由編碼處理第一天線裝置3識別的射頻信號。RFID積體電路7接受第一天線裝置3發射的射頻訊號耦合足夠能量，在此狀態下可正確收發和回應RFID讀寫模塊4發送的查詢/應答指令，並進行防衝突、相互認證、讀寫、傳輸操作。

當射頻辨識標籤6上的RFID積體電路7通過第二天線裝置8接受RFID讀寫模塊4的詢問指令後，經過指令解碼，通過控制邏輯進行資料處理，並回饋相應的回應信號，此回應信號包括有關於容器2內油液的辨識資訊。在本示範例中，通過RFID讀寫模塊4進行衝突檢測及相互認證，將經由收發器41自記憶體9回饋的回應信號送至數據處理裝置5，當辨識標籤6回饋的辨識資訊符合資料處理裝置5內部記憶體50存儲的預設資訊時，進入加油計量狀態。即，所述回饋資料用以確認容器2內所述油液是否為正品，及核實記憶體9上所存儲的容器內油液量資訊(假定初始油液量為a)。為避免他人改寫射頻辨識標籤6上的辨識資訊，在RFID積體電路7上的記憶體9存儲有校驗碼，當詢問指令中包含的關於校驗碼資訊與記憶體9上的相匹配時，後續加油計量狀態才會運行。

參第二圖所示，加油計量狀態時，容器2內的油液注入到系統電箱1中，在第二圖中，所示容器2與系統電箱1僅表明加油狀態，並非表現容器2與系統電箱1分離開。在此過程中，使用者通過液 晶顯示幕19觀察系統電箱1內部油液量。

參第一圖至第三圖所示，當注油完畢後，此時系統電箱1中數據處理裝置5再次發出指令，使系統電箱1退出加油狀態。同時，確認系統油箱1中增加的油液量(假定增加的油液量為b)，並對比先前核實記憶體9上所存儲的容器內油液量資訊，進行數據運算，以計算目前容器2內存儲的油液量(容器2內油液量為(a-b))，並通過RFID模塊4及第一天線裝置3的連接，將油液量更新資訊以一定頻率的射頻訊號發送至第二天線裝置8，經RFID積體電路7處理後以一定形式存儲到記憶體9中。當增加的油液量等於預先記憶體9內儲存的油液量，則寫入記憶體9中的資料為0，證明容器2內的所有油液全部注入系統電箱1內。當增加的油液量b大於預先記憶體9儲存的油液量a時，系統電箱1內報警裝置(未標示)將報警，並且在報警裝置重定後，多加的油液量(b-a)將不會被系統電箱1使用。

系統電箱1退出加油狀態後，自系統電箱1上取下容器2，感應裝置10檢測到容器2的消失並回饋至數據處理裝置5，數據處理裝置5發出指令使系統電箱1進入霧化作業。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，本發明之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟習本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

1‧‧‧系統電箱

4‧‧‧RFID讀寫模塊

6‧‧‧射頻辨識標籤

8‧‧‧第二天線裝置

10‧‧‧感應裝置

41‧‧‧收發器

50‧‧‧記憶體

3‧‧‧第一天線裝置

5‧‧‧數據處理裝置

7‧‧‧RFID積體電路

9‧‧‧記憶體

40‧‧‧發送器

42‧‧‧控制模塊

Claims (8)

1. 一種射頻辨識系統，其包括：射頻辨識標籤，所述射頻辨識標籤設置有記憶體，用以儲存產品之辨識資訊及校驗碼，及與記憶體相連之第一天線裝置，用以接受或發送儲存在記憶體中產品之辨識資訊；第二天線裝置；RFID讀寫模塊，與第二天線裝置相連，用以讀取第二天線裝置接受自第一天線裝置之產品辨識資訊；數據處理裝置，與RFID讀寫模塊相連，用以處理RFID讀寫模塊傳送之產品辨識資訊，並與其內部記憶體存儲相關資訊進行驗證，以核實真實性，以及驗證所述校驗碼資訊是否匹配，以防止射頻辨識標籤上的辨識資訊被改寫，並將處理結果回饋至RFID讀寫模塊，經由第二天線裝置、第一天線裝置傳送並存儲於射頻辨識標籤之記憶體中。
2. 如申請專利範圍第1項所述的射頻辨識系統，所述射頻辨識標籤粘貼於盛裝有油液之容器表面，所述射頻辨識標籤之記憶體中記錄有容器內部油液容量、生產日期系列號。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的射頻辨識系統，所述第二天線裝置、RFID讀寫模塊及數據處理裝置設置於一系統電箱內。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的射頻辨識系統，所述射頻辨識標籤之記憶體為EEPROM(電可讀寫可編程唯讀記憶體)。
5. 如申請專利範圍第3項所述的射頻辨識系統，還包括一與數據處 理裝置相連並設置在系統電箱內之感應裝置，用以感應容器是否與系統電箱相配接。
6. 一種射頻辨識系統，供配合一盛裝油液之容器及接受該容器油液注入之系統電箱使用，每一容器有射頻辨識標籤被附裝於其上，每一標籤包括一天線用於藉由接受一詢問信號並送回一回應信號而偵測該容器之辨識資訊，及與天線連接的RFID積體電路，用以存儲容器辨識資訊及用以對詢問信號以該回應信號輸出該容器辨識資訊，所述系統包括：(a)一感應裝置，用以感應容器是否與系統電箱配接；(b)一數據處理裝置，與感應裝置相連，用以接受感應裝置回饋之容器與系統電箱配接的信號，並發出詢問指令；(c)一RFID讀寫模塊，與數據處理裝置相連，接受其詢問指令並發送至射頻辨識標籤，該詢問信號經由天線接受並輸送至RFID積體電路，該RFID積體電路處理並回饋一回應信號至RFID讀寫模塊，所述回應信號包含有該容器之辨識資訊及校驗碼；所述數據處理裝置接受RFID讀寫模塊回饋之回應信號並處理，以與該數據處理裝置內部記憶體內之預設資訊相互驗證，以辨明該附裝射頻辨識標籤之容器之真偽及容器油液容量，以及驗證所述校驗碼資訊是否匹配，以防止射頻辨識標籤上的辨識資訊被改寫，當容器內油液注入系統電箱後，所述數據處理裝置再次發出一包含有容器內油液量之辨識信號，經由RFID讀寫模塊及天線傳送至RFID積體電路，並改寫先前存儲在該RFID積體電路內該容器相關辨識資訊。
7. 如申請專利範圍第6項所述的射頻辨識系統，所述射頻辨識標籤 之RFID積體電路存儲有校驗碼辨識資訊，當詢問信號內的辨識資訊與之互配時，該RFID積體電路才會回饋回應信號。
8. 一種射頻辨識方法，供配合一盛裝油液之容器及接受該容器油液注入之系統電箱使用，每一容器有射頻辨識標籤被附裝於其上，所述射頻辨識標籤設置有記憶體，用以儲存產品之辨識資訊及校驗碼，以防止射頻辨識標籤上的辨識資訊被改寫，所述射頻辨識標籤包括一天線，用於接受一詢問信號並送回一回應信號而傳送該容器之辨識資訊，及與天線連接之積體電路，用以存儲容器辨識資訊及用以對詢問信號以該回應信號輸出該容器辨識資訊，所述系統電箱包括感應裝置、RFID讀寫模塊及數據處理裝置，所述射頻辨識系統的方法包括以下步驟：(a)將附裝有射頻辨識標籤並盛裝有油液之容器配接至系統電箱，所述感應裝置感應到容器並回饋信號至所述數據處理裝置；(b)所述數據處理裝置發出經由RFID讀寫模塊及天線至積體電路，積體電路處理後並回饋一回應信號，所述回應信號表徵該容器辨識資訊；(c)所述容器辨識資訊經由RFID讀寫模塊、數據處理裝置校驗確認後，以及由數據處理裝置驗證所述校驗碼資訊相匹配後，所述數據處理裝置發出指令使系統電箱進入加油狀態；(d)在加油狀態下，容器內油液注入到系統電箱；(e)系統電箱檢測增加之油液量，並通過數據處理裝置計算容器內剩餘油液量；及(f)RFID讀寫模塊發出包含有容器內剩餘油液量之辨識射頻信號至射頻辨識標籤，天線處理該辨識射頻信號後，將包含有剩餘 油液量之辨識資訊存儲在積體電路內。