一种射频识别标签密集布置环境中的数据处理系统的制作方法
一种射频识别标签密集布置环境中的数据处理系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种射频识别标签密集布置环境中的数据处理系统。由RFID阅读器,后端数据处理系统,阅读器设备，RFID标签模块,耦合元件组成。其中，所述后端数据处理系统内有计算机、数据库；所述阅读器设备包括可发送各类光束能量及无线收发信息的硬件；所述耦合元件内有线圈(当RFID标签模块中未集成RFID标签天线5-4时为天线)。本发明的优点：本发明使RFID阅读器持有者能从大量RFID标签中，通过光启动,直接、迅速读取欲读标签的信息，节省时间，提高工作效率。
【专利说明】一种射频识别标签密集布置环境中的数据处理系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子通信领域，RFID电子标签，具体是一种射频识别标签密集布置环境中的数据处理系统，在射频识别标签密集布置的变电站库房中可实现信息阅读及数据处理系统。
技术背景
[0002]RFID (射频识别)系统一般是由RFID阅读器和应答器(即RFID标签)组成。RFID阅读器和应答器之间通过电磁场进行通信。根据RFID阅读器和应答器之间通信频率的不同(如125KHz，13.56MHz, 900MHz等)，RFID阅读器和应答器之间的通信距离也不同。在应答器不使用外接电源如电池(即无源标签)的情况下，一般低频RFID系统通信距离在几厘米，高频RFID系统通信距离可达1-2米，超高频RFID系统通信距离可达10米级左右。若应答器使用外接电源，则它与RFID阅读器的通信距离会更远，可达几十米至千米级别。
[0003]RFID技术允许为RFID应答器指定唯一的编码，以便RFID阅读器在进行读取操作时唯一地标识该应答器。通过将RFID应答器与它附着的对象之间建立——对应的关系，RFID阅读器识别该应答器即相当于识别了该应答器附着的对象。RFID技术经常应用于设备及资产(如继电器等贵重物品)等物品的管理。库存管理中，一般使用无源高频或超高频RFID标签，使用有源RFID标签将增加管理成本。相比使用条形码，RFID这种无线通信方式是非接触的，无需光学可视，可方便快捷地读取标签信息。在清点库存时，管理人员不必对被管理的每一物品一一扫描，使用RFID阅读器就可以一次读取大量的标签信息，大大降低了管理人员的劳动强度。
[0004]如上所述，RFID标签在用于库存管理时，某一区域内往往集中了大量RFID标签。通常RFID阅读器发出读取标签指令后，RFID阅读器将同时收到其信号覆盖区域内所有标签的返回信号，一般情况下，利用防碰撞技术，不断筛选，最后获得与期望的目标标签的相互信息交换。有时，管理人员已经看到了库存物品上的RFID标签，想读取该标签内的信息，使用常规方法情况下，阅读器仍会读取到多个标签的返回信号。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种射频识别标签密集布置环境中的数据处理系统，使RFID阅读器持有者能从大量RFID标签中快速读取特定的某个标签的信息。
[0006]本发明解决上述技术问题的技术方案如下。
[0007]—种射频识别标签密集布置环境中的数据处理系统，由RFID阅读器，后端数据处理系统，阅读器设备，RFID标签模块，耦合元件构成。其中，所述后端数据处理系统内有计算机、数据库。所述阅读器设备包括可发送各类光束能量及无线收发信息的硬件。所述耦合元件内有线圈，当RFID标签模块中未集成RFID标签天线时为天线。
[0008]1.所述RFID阅读器的一端与后端数据处理系统相互连接，RFID阅读器的另一端与阅读器设备的一端相互连接。RFID标签模块的一端与稱合兀件的一端相互稱合，当RFID标签模块中未集成RFID标签天线时，RFID标签模块的一端与耦合元件的一端连接。耦合元件的另一端与阅读器设备连通相互收发信息。
[0009]2.所述RFID标签模块，由硅CMOS单片集成电路构成，包括:光敏器件及电路，控制电路，RFID标签天线或不含RFID标签天线，RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器组成。其中，所述光敏器件及电路为单元光敏器件或光敏器件阵列。
[0010]所述光敏器件及电路与控制电路的一端连接。控制电路的另一端与RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器的一端连接。RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器的另一端与RFID标签天线连接。当不含RFID标签天线时，RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器的另一端与耦合元件4中天线连接。
[0011]3.RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器与光敏器件及电路、控制电路，是由硅CMOS单片集成电路构成或由几个芯片或器件构成，但必须确保光能达到阈值时可以工作，反之处于休眠，或阻止从RFID标签天线发射出调制载波。
[0012]上述RFID标签模块中RFID标签天线和其它电路可以分别制造，也可以采用CMOS工艺同时生成或采用其它工艺技术制成。
[0013]本发明的优点:
[0014]本发明使RFID阅读器持有者能从大量RFID标签中，通过光启动，直接、迅速读取欲读标签的信息，节省时间，提高工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明密集RFID标签环境下特定RFID标签的系统结构示意图。
[0016]图中，RFID阅读器1、后端数据处理系统2、阅读器设备3、耦合元件4、RFID标签模块5。
[0017]图2是本发明RFID标签模块结构示意图。
[0018]图中，光敏器件及电路5-1、控制电路5-2、RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器5-3、RFID标签天线5-4。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体实施对本发明作进一步描述。
[0020]本发明密集RFID标签环境下特定RFID标签的系统结构如图1所示，一种射频识别标签密集布置环境中的数据处理系统，如图1所示，由RFID阅读器1，后端数据处理系统2，阅读器设备3，RFID标签模块5，耦合元件4构成。其中，所述后端数据处理系统2内有计算机、数据库。所述阅读器设备3包括可发送各类光束能量及无线收发信息的硬件。所述耦合元件4内有线圈，当RFID标签模块5中未集成RFID标签天线5_4时为天线。
[0021]1.所述RFID阅读器I的一端与后端数据处理系统2相互连接，RFID
[0022]阅读器I的另一端与阅读器设备3的一端相互连接。RFID标签模块5的一端与耦合元件4的一端相互耦合，当RFID标签模块5中未集成RFID标签天线5_4时，RFID标签模块5的一端与耦合元件4的一端连接。耦合元件的另一端与阅读器设备3连通相互收发信息。
[0023]2.所述RFID标签模块5如图2所示，由硅CMOS单片集成电路构成，包括:光敏器件及电路5-1，控制电路5-2，RFID标签天线5_4或不含RFID标签天线5_4，RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器5-3组成。其中，所述光敏器件及电路5-1为单元光敏器件或光敏器件阵列。
[0024]所述光敏器件及电路5-1与控制电路5-2的一端连接。控制电路5-2的另一端与RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器5-3的一端连接。RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器5-3的另一端与RFID标签天线5-4连接。当不含RFID标签天线5-4时，RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器5-3的另一端与耦合元件4中天线连接。
[0025]3.RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器5_3与光敏器件及电路5-1、控制电路5-2，是由硅CMOS单片集成电路构成或由几个芯片或器件构成，但必须确保光能达到阈值时可以工作，反之处于休眠，或阻止从RFID标签天线发射出调制载波。
[0026]上述RFID标签模块中RFID标签天线和其它电路可以分别制造，也可以采用CMOS工艺同时生成或采用其它工艺技术制成。
[0027]本发明具体实施时:
[0028]1.该密集RFID标签环境下特定RFID标签的系统结构如图1所示。RFID阅读器I和后端数据处理系统2 (计算机、数据库等)，形成了阅读器设备3，读写构成收发信号的处理器系统；它通过人性化工作界面输入本次操作的指令，按照协议编码、调制，生成调制载波，通过耦合元件、天线、光束产生器等将能量及光束和数据发出，同时接收标签返回的调制载波，后对接收信号解调、解码等处理，并以图文字显示在人性化的计算机屏幕。
[0029]2.RFID标签模块结构如图2所示。光敏器件及电路5_1可以由硅CMOS或其它工艺制成光敏单元或阵列做成，敏感于阅读器设备的光源所发出的光，通过电路，在光能量值达到阈值，仅被选中RFID标签的控制电路5-2产生的电流或电压合乎标准时，控制电路5-2连通RFID标签模块的5-3电路的发射通道，RFID标签天线5_4发射调制载波，通过耦合元件4对RFID阅读器I做出回应，与RFID阅读器I处于交换信息状态，而没有被光照射或能量低于工作阈值的其它未选中的RFID标签处于休眠状态或不发射调制载波的静默情况。
[0030]3.RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器5_3与光敏器件及电路5-1、控制电路5-2，可由硅CMOS单片集成电路构成也由几个芯片或器件构成。但必须确保光能量达到阈值时可以向阅读器返回信息，反之处于休眠或终止从RFID标签天线发射调制载波的静默状态。
[0031]实施例
[0032]当管理人员清理库存，看到处于阅读器识别范围内，某一特定的符合本发明特征的标签时，持有RFID阅读器I的管理人员通过阅读器设备3或手电产生的平行光束源对聚焦照射该标签，也可以在手持阅读器发射模块中集成光斑大小适宜的平行光束光源聚焦照射该标签，并使欲读出数据的RFID标签所受的光强明显大于其它标签，且大于阈值能量，于是，该被照射标签经耦合元件4自动发送自身信息，通过阅读器设备3给RFID阅读器1，其它RFID标签未获得足够能量而处于静默。
【权利要求】
1.一种射频识别标签密集布置环境中的数据处理系统，其特征在于，由RFID阅读器，后端数据处理系统，阅读器设备，RFID标签模块，耦合元件构成；其中，所述后端数据处理系统内有计算机、数据库；所述阅读器设备包括可发送各类光束能量及无线收发信息的硬件；所述耦合元件内有线圈，当RFID标签模块中未集成RFID标签天线时为天线； 1)所述RFID阅读器的一端与后端数据处理系统相互连接，RFID阅读器的另一端与阅读器设备的一端相互连接；RFID标签模块的一端与稱合兀件的一端相互稱合，当RFID标签模块中未集成RFID标签天线时，RFID标签模块的一端与耦合元件的一端连接；耦合元件的另一端与阅读器设备连通相互收发信息； 2)所述RFID标签模块，由硅CMOS单片集成电路构成，包括:光敏器件及电路控制电路，RFID标签天线或不含RFID标签天线，RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器组成，其中，所述光敏器件及电路为单元光敏器件或光敏器件阵列； 所述光敏器件及电路与控制电路的一端连接，控制电路的另一端与RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器的一端连接；RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器的另一端与RFID标签天线连接，当不含RFID标签天线时，RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器的另一端与耦合元件中天线连接； 3)RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器与光敏器件及电路、控制电路，是由硅CMOS单片集成电路构成或由几个芯片或器件构成，但必须确保光能达到阈值时可以工作，反之处于休眠，或阻止从RFID标签天线发射出调制载波。
2.根椐权利要求1所述的密集RFID标签环境下特定RFID标签的系统，其特征在于，所述RFID标签模块中RFID标签天线和其它电路可以分别制造，也可以采用CMOS工艺同时生成或采用其它工艺技术制成。
【文档编号】G06K17/00GK103955723SQ201410180659
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】邓雨荣, 吴秋莉, 梁俊斌, 张炜, 吕泽承, 郭丽娟, 张春, 李永明 申请人:广西电网公司电力科学研究院, 深圳清华大学研究院
【专利摘要】本发明公开了一种射频识别标签密集布置环境中的数据处理系统。由RFID阅读器,后端数据处理系统,阅读器设备，RFID标签模块,耦合元件组成。其中，所述后端数据处理系统内有计算机、数据库；所述阅读器设备包括可发送各类光束能量及无线收发信息的硬件；所述耦合元件内有线圈(当RFID标签模块中未集成RFID标签天线5-4时为天线)。本发明的优点：本发明使RFID阅读器持有者能从大量RFID标签中，通过光启动,直接、迅速读取欲读标签的信息，节省时间，提高工作效率。
【专利说明】一种射频识别标签密集布置环境中的数据处理系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子通信领域，RFID电子标签，具体是一种射频识别标签密集布置环境中的数据处理系统，在射频识别标签密集布置的变电站库房中可实现信息阅读及数据处理系统。
技术背景
[0002]RFID (射频识别)系统一般是由RFID阅读器和应答器(即RFID标签)组成。RFID阅读器和应答器之间通过电磁场进行通信。根据RFID阅读器和应答器之间通信频率的不同(如125KHz，13.56MHz, 900MHz等)，RFID阅读器和应答器之间的通信距离也不同。在应答器不使用外接电源如电池(即无源标签)的情况下，一般低频RFID系统通信距离在几厘米，高频RFID系统通信距离可达1-2米，超高频RFID系统通信距离可达10米级左右。若应答器使用外接电源，则它与RFID阅读器的通信距离会更远，可达几十米至千米级别。
[0003]RFID技术允许为RFID应答器指定唯一的编码，以便RFID阅读器在进行读取操作时唯一地标识该应答器。通过将RFID应答器与它附着的对象之间建立——对应的关系，RFID阅读器识别该应答器即相当于识别了该应答器附着的对象。RFID技术经常应用于设备及资产(如继电器等贵重物品)等物品的管理。库存管理中，一般使用无源高频或超高频RFID标签，使用有源RFID标签将增加管理成本。相比使用条形码，RFID这种无线通信方式是非接触的，无需光学可视，可方便快捷地读取标签信息。在清点库存时，管理人员不必对被管理的每一物品一一扫描，使用RFID阅读器就可以一次读取大量的标签信息，大大降低了管理人员的劳动强度。
[0004]如上所述，RFID标签在用于库存管理时，某一区域内往往集中了大量RFID标签。通常RFID阅读器发出读取标签指令后，RFID阅读器将同时收到其信号覆盖区域内所有标签的返回信号，一般情况下，利用防碰撞技术，不断筛选，最后获得与期望的目标标签的相互信息交换。有时，管理人员已经看到了库存物品上的RFID标签，想读取该标签内的信息，使用常规方法情况下，阅读器仍会读取到多个标签的返回信号。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种射频识别标签密集布置环境中的数据处理系统，使RFID阅读器持有者能从大量RFID标签中快速读取特定的某个标签的信息。
[0006]本发明解决上述技术问题的技术方案如下。
[0007]—种射频识别标签密集布置环境中的数据处理系统，由RFID阅读器，后端数据处理系统，阅读器设备，RFID标签模块，耦合元件构成。其中，所述后端数据处理系统内有计算机、数据库。所述阅读器设备包括可发送各类光束能量及无线收发信息的硬件。所述耦合元件内有线圈，当RFID标签模块中未集成RFID标签天线时为天线。
[0008]1.所述RFID阅读器的一端与后端数据处理系统相互连接，RFID阅读器的另一端与阅读器设备的一端相互连接。RFID标签模块的一端与稱合兀件的一端相互稱合，当RFID标签模块中未集成RFID标签天线时，RFID标签模块的一端与耦合元件的一端连接。耦合元件的另一端与阅读器设备连通相互收发信息。
[0009]2.所述RFID标签模块，由硅CMOS单片集成电路构成，包括:光敏器件及电路，控制电路，RFID标签天线或不含RFID标签天线，RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器组成。其中，所述光敏器件及电路为单元光敏器件或光敏器件阵列。
[0010]所述光敏器件及电路与控制电路的一端连接。控制电路的另一端与RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器的一端连接。RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器的另一端与RFID标签天线连接。当不含RFID标签天线时，RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器的另一端与耦合元件4中天线连接。
[0011]3.RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器与光敏器件及电路、控制电路，是由硅CMOS单片集成电路构成或由几个芯片或器件构成，但必须确保光能达到阈值时可以工作，反之处于休眠，或阻止从RFID标签天线发射出调制载波。
[0012]上述RFID标签模块中RFID标签天线和其它电路可以分别制造，也可以采用CMOS工艺同时生成或采用其它工艺技术制成。
[0013]本发明的优点:
[0014]本发明使RFID阅读器持有者能从大量RFID标签中，通过光启动，直接、迅速读取欲读标签的信息，节省时间，提高工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明密集RFID标签环境下特定RFID标签的系统结构示意图。
[0016]图中，RFID阅读器1、后端数据处理系统2、阅读器设备3、耦合元件4、RFID标签模块5。
[0017]图2是本发明RFID标签模块结构示意图。
[0018]图中，光敏器件及电路5-1、控制电路5-2、RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器5-3、RFID标签天线5-4。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体实施对本发明作进一步描述。
[0020]本发明密集RFID标签环境下特定RFID标签的系统结构如图1所示，一种射频识别标签密集布置环境中的数据处理系统，如图1所示，由RFID阅读器1，后端数据处理系统2，阅读器设备3，RFID标签模块5，耦合元件4构成。其中，所述后端数据处理系统2内有计算机、数据库。所述阅读器设备3包括可发送各类光束能量及无线收发信息的硬件。所述耦合元件4内有线圈，当RFID标签模块5中未集成RFID标签天线5_4时为天线。
[0021]1.所述RFID阅读器I的一端与后端数据处理系统2相互连接，RFID
[0022]阅读器I的另一端与阅读器设备3的一端相互连接。RFID标签模块5的一端与耦合元件4的一端相互耦合，当RFID标签模块5中未集成RFID标签天线5_4时，RFID标签模块5的一端与耦合元件4的一端连接。耦合元件的另一端与阅读器设备3连通相互收发信息。
[0023]2.所述RFID标签模块5如图2所示，由硅CMOS单片集成电路构成，包括:光敏器件及电路5-1，控制电路5-2，RFID标签天线5_4或不含RFID标签天线5_4，RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器5-3组成。其中，所述光敏器件及电路5-1为单元光敏器件或光敏器件阵列。
[0024]所述光敏器件及电路5-1与控制电路5-2的一端连接。控制电路5-2的另一端与RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器5-3的一端连接。RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器5-3的另一端与RFID标签天线5-4连接。当不含RFID标签天线5-4时，RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器5-3的另一端与耦合元件4中天线连接。
[0025]3.RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器5_3与光敏器件及电路5-1、控制电路5-2，是由硅CMOS单片集成电路构成或由几个芯片或器件构成，但必须确保光能达到阈值时可以工作，反之处于休眠，或阻止从RFID标签天线发射出调制载波。
[0026]上述RFID标签模块中RFID标签天线和其它电路可以分别制造，也可以采用CMOS工艺同时生成或采用其它工艺技术制成。
[0027]本发明具体实施时:
[0028]1.该密集RFID标签环境下特定RFID标签的系统结构如图1所示。RFID阅读器I和后端数据处理系统2 (计算机、数据库等)，形成了阅读器设备3，读写构成收发信号的处理器系统；它通过人性化工作界面输入本次操作的指令，按照协议编码、调制，生成调制载波，通过耦合元件、天线、光束产生器等将能量及光束和数据发出，同时接收标签返回的调制载波，后对接收信号解调、解码等处理，并以图文字显示在人性化的计算机屏幕。
[0029]2.RFID标签模块结构如图2所示。光敏器件及电路5_1可以由硅CMOS或其它工艺制成光敏单元或阵列做成，敏感于阅读器设备的光源所发出的光，通过电路，在光能量值达到阈值，仅被选中RFID标签的控制电路5-2产生的电流或电压合乎标准时，控制电路5-2连通RFID标签模块的5-3电路的发射通道，RFID标签天线5_4发射调制载波，通过耦合元件4对RFID阅读器I做出回应，与RFID阅读器I处于交换信息状态，而没有被光照射或能量低于工作阈值的其它未选中的RFID标签处于休眠状态或不发射调制载波的静默情况。
[0030]3.RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器5_3与光敏器件及电路5-1、控制电路5-2，可由硅CMOS单片集成电路构成也由几个芯片或器件构成。但必须确保光能量达到阈值时可以向阅读器返回信息，反之处于休眠或终止从RFID标签天线发射调制载波的静默状态。
[0031]实施例
[0032]当管理人员清理库存，看到处于阅读器识别范围内，某一特定的符合本发明特征的标签时，持有RFID阅读器I的管理人员通过阅读器设备3或手电产生的平行光束源对聚焦照射该标签，也可以在手持阅读器发射模块中集成光斑大小适宜的平行光束光源聚焦照射该标签，并使欲读出数据的RFID标签所受的光强明显大于其它标签，且大于阈值能量，于是，该被照射标签经耦合元件4自动发送自身信息，通过阅读器设备3给RFID阅读器1，其它RFID标签未获得足够能量而处于静默。
【权利要求】
1.一种射频识别标签密集布置环境中的数据处理系统，其特征在于，由RFID阅读器，后端数据处理系统，阅读器设备，RFID标签模块，耦合元件构成；其中，所述后端数据处理系统内有计算机、数据库；所述阅读器设备包括可发送各类光束能量及无线收发信息的硬件；所述耦合元件内有线圈，当RFID标签模块中未集成RFID标签天线时为天线； 1)所述RFID阅读器的一端与后端数据处理系统相互连接，RFID阅读器的另一端与阅读器设备的一端相互连接；RFID标签模块的一端与稱合兀件的一端相互稱合，当RFID标签模块中未集成RFID标签天线时，RFID标签模块的一端与耦合元件的一端连接；耦合元件的另一端与阅读器设备连通相互收发信息； 2)所述RFID标签模块，由硅CMOS单片集成电路构成，包括:光敏器件及电路控制电路，RFID标签天线或不含RFID标签天线，RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器组成，其中，所述光敏器件及电路为单元光敏器件或光敏器件阵列； 所述光敏器件及电路与控制电路的一端连接，控制电路的另一端与RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器的一端连接；RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器的另一端与RFID标签天线连接，当不含RFID标签天线时，RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器的另一端与耦合元件中天线连接； 3)RFID标签电路射频前端及数字基带信号处理和存储器与光敏器件及电路、控制电路，是由硅CMOS单片集成电路构成或由几个芯片或器件构成，但必须确保光能达到阈值时可以工作，反之处于休眠，或阻止从RFID标签天线发射出调制载波。
2.根椐权利要求1所述的密集RFID标签环境下特定RFID标签的系统，其特征在于，所述RFID标签模块中RFID标签天线和其它电路可以分别制造，也可以采用CMOS工艺同时生成或采用其它工艺技术制成。
【文档编号】G06K17/00GK103955723SQ201410180659
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】邓雨荣, 吴秋莉, 梁俊斌, 张炜, 吕泽承, 郭丽娟, 张春, 李永明 申请人:广西电网公司电力科学研究院, 深圳清华大学研究院
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