WO2021134556A1 - 含有电子标签的指环 - Google Patents

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WO2021134556A1
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radio frequency
electronic tag
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李庆远
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李庆远
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a ring containing an electronic tag, in particular to a ring with an integrated radio frequency identification circuit, so as to provide a lighter experience.
  • NFC Near-Field Communication
  • RFID radio frequency identification
  • the first truly modern RFID charging device was granted a patent in 1973. It is powered by an external radio frequency and has 16-bit storage.
  • RFID is also called electronic tag.
  • barcodes were popularized worldwide. Although RFID can read hundreds of barcodes at a time, and barcodes can only be read at a time, it was not until 2010 that the application of RFID increased significantly. As the cost of electronic tags (as low as RMB 0.33 in 2011) has decreased, the reliability has increased to 99.9%.
  • RFID usually consists of a chip and antenna embedded in a polyvinyl chloride (PVC) encapsulation for waterproofing and avoiding physical damage. Of course, other synthetic materials can also be used.
  • PVC polyvinyl chloride
  • NFC rings There are some NFC rings on the market, but there are traffic cards and encrypted access cards that cannot be supported. Users need a lighter and cheaper application that can be used as a supplement to NFC.
  • NFC rings are very common. It can be imagined to integrate Radio Frequency Integrated Circuit (RFIC) into the ring, which is lighter and cheaper. Users can use the NFC mobile phone application to open the bus card on the ring. , You can also open an encrypted access card through the property.
  • RFIC Radio Frequency Integrated Circuit
  • Radio frequency cards do not contain batteries and belong to passive RFID.
  • the chip receives the electromagnetic waves emitted by the RFID reader through the antenna to obtain energy, and returns the corresponding backscatter signal to the RFID reader.
  • the antenna receiving electromagnetic waves from the reader contradicts the efficiency of the return transmission. If the power supply and the return transmission are separated, the return efficiency and transmission distance can be improved.
  • a semi-passive design can be used: when the RFIC receives the signal from the RFID reader, and returns the data to the RFID reader, the ring can contain a small battery to provide energy for the return, and The RFIC coil can be used for inductive coupling charging.
  • RFICs are PVC-encapsulated chips and antennas, but other materials can also be used to waterproof and avoid physical damage.
  • the following materials can be selected according to cost and other characteristics:
  • PET Polyethylene terephthalate
  • High-density polyethylene (HDPE): heat resistance 90 ⁇ 110°C
  • Ferrite is a ceramic material that is also used as a radar-absorbing coating for stealth aircraft. Just use the degaussing layer to isolate and wrap the PVC (or other plastics) of the RFIC.
  • mineral materials such as jade can also be used.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

一种含有电子标签的指环，通过集成射频识别电路到指环，提供更轻便的体验。

Description

含有电子标签的指环 发明领域
本发明涉及含有电子标签的指环，具体涉及一种集成射频识别电路的指环，以提供更轻便的体验。
背景技术
伴随着移动互联网普及，现代人外出只带手机即可。然而，仍然存在一些无法彻底整合的手机的服务。例如，需要额外芯片配合的近场通讯(Near-Field Communication，NFC)技术，通常只出现在2000元以上部分手机中，只有市场领先企业才有能力与各地公交集团进行合作，以全国交通一卡通为例，从2013年交通部建设一卡通清分结算平台开始，到2015年长春市发行国内首张一卡通，2019年接入全国260市、89县，却仍然存在部分城市、部分线路无法使用，例如：重庆主城区、杭州都没接入，上海、成都的地铁不可用，珠海部分公交不可用。这些未加入交通联合的城市定居用户，仍需购买实体交通卡。此外，加密门禁卡也无法通过NFC模拟。
无论公交卡还是门禁卡，都利用了射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术。第一个真正的现代RFID收费装置于1973年被授予专利，由外部射频提供能量，具备16位存储。RFID又被称为电子标签。在RFID发明出现的前20年，在全球范围内普及的是条形码，尽管RFID每次可读取上百个，而条码只能一次一读，但直到2010年RFID的应用才得到显著增加，归功于电子标签成本(2011年低至0.33元)下降、可靠性增加至99.9％。RFID通常由芯片和天线嵌入聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，PVC)封装以防水、避免物理损坏。当然，也可以使用其他合成材料。
对于很多男性用户，背包挎包需要额外安检很麻烦，如果只带必需的手机，很容易丢失公交卡，用普通手机套收纳又影响过闸。受干扰原因在于电磁反射。例如：某型门禁卡可以隔空俩指感应，但贴在1毫米钢片前，就只能隔空一指解锁。如果贴上金属后盖的手机，则完全失效；如果贴上玻璃后盖的手机，再戴上保护套，则必须对准才能解锁。手机开关机没有显著差异。虽然玻璃后盖并非金属，手机内部电路却含有少量金属，这导致感应范围降低，又不至于完全失效，可见RFID受干扰的程度取决于金属含量(相当于金属厚度)。
市面上有一些NFC指环，但存在无法支持的交通卡、加密门禁卡，用户需要一种更轻便、更廉价、可作为NFC的补充的应用。
发明概述
市面上有各种各样的智能指环，NFC指环很常见，可以设想集成射频电路(Radio Frequency Integrated Circuit，RFIC)于指环，更轻便、更廉价，用户可以通过NFC手机应用在指环上开通公交卡，也可通过物业开通加密门禁卡。
常见射频卡都不含电池，属于被动式RFID。芯片通过天线接收RFID读取器发出的电磁波获得能量，并回传相应的反向散射讯号至RFID读取器。然而，天线接收读取器发出的电磁波，与回传效率相矛盾，如果将电源与回传分开，就可提高回传效率，和传输距离。
因为指环尺寸限制了天线大小，可以利用半被动式设计：当RFIC收到RFID读取器发出的讯号，回传数据到RFID读取器，指环可以包含一小块电池，为回传供能，并且可以利用RFIC线圈进行电感耦合充电。
然而，应当理解，本发明内容可能不包含本发明的所有方面和实施例该发明内容并不意味着以任何方式进行限制或限制，并且本文公开的本发明将被下列之一理解：本领域普通技术人员包括对其的明显改进和修改。
具体实施方式
现在将在下文中更充分地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。但愿，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。
应当理解，在不脱离所附权利要求书中阐述的精神和范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。因此，实施例是本发明的示例或实现，而不是唯一的实现。各种出现“一个实施例”，“实施例”或“一些实施例”不一定都指代相同的实施例。虽然可以在单个实施例的上下文中描述本发明的各种特征，但是特征也可以单独地或以任何合适的组合提供。相反的，尽管为了清楚起见，本文中可以在单独的实施例的上下文中描述本发明，但是本发明也可以在单个实施例或实施例的任何组合中实现。
除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本公开的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义，除非本文中明确地这样定义。
最常见和常用的RFIC是PVC封装的芯片和天线，但也可以使用其它材料来防水、避免物理损坏。可以根据成本和其它特性选择以下材料：
1.聚对苯二甲酸乙二酯(PET)：耐热60～85℃
2.高密度聚乙烯(HDPE)：耐热90～110℃
3.聚氯乙烯(PVC)：耐热60～80℃
4.聚乙烯(PE)：耐热70～90℃
5.聚丙烯(PP)：耐热100～140℃
6.聚苯乙烯(PS)：耐热70～90℃
因为塑料的廉价感，除了向外感应的一面，其它部分可能使用金属材质，会产生电磁反射干扰，可通过铁氧体吸收电磁波。铁氧体是一种陶瓷材料，也被用于隐形飞机的雷达波吸收涂层。只要用消磁层隔离包裹RFIC的PVC(或其它塑料)即可。
此外也可使用玉石等矿物材料。
以上描述仅是本发明的实施例，并不意在限制本发明的范围。根据本公开的权利要求书和说明书的各种变化和修改仍在所要求保护的发明的范围内。此外，每个实施例和权利要求书未必包含了所公开的所有优点或特性。此外，摘要和标题仅用于便于搜索专利文献,并且不旨在以任何方式限制所要求保护的发明的范围。

Claims (3)

  1. 一种含有电子标签的指环，内嵌射频芯片、线圈和电池，具有如下特征：当所述线圈和射频芯片收到读取器发出的讯号，通过所述的电池供能回传讯号，所述电池可以通过所述线圈无线充电。
  2. 一种含有电子标签的指环，内嵌射频芯片、线圈和电池，具有如下特征：当所述线圈和射频芯片收到读取器发出的讯号，通过所述的电池供能回传讯号，所述电池可以通过所述线圈无线充电。
  3. 如权利要求2所述的指环，进一步包含：指示灯，当所述电池电量低之时，指示灯会亮起，提示用户对所述指环充电。
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