[发明专利]有源射频识别标签

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于通讯的可识别标签，尤其涉及一种有源射频识别标签，属于数据识别技术领域。

背景技术

自二十世纪八十年代以来，以利用射频方式进行非接触式双向数据通信为特征的射频识别(RFID，即Radio Frequency Identification)技术已在工业、商业、交通运输等行业得到了广泛应用，创造了巨大的经济和社会效益。

近年来，新兴的有源RFID技术(又称主动式RFID)开始迅速发展。与需要通过读写器获取能源的传统无源(或被动式)RFID不同，有源RFID自身具备供电装置，可不依赖读写器自主工作。有源RFID技术具有通信可靠性强，数据传输速率高，传输距离远，功能多样，易于扩展等突出优点，适用于局域定位、远程监测、自动识别、家庭自动化等新的应用领域。

然而，当前有源RFID技术的发展也面临一些问题，其中最突出的问题之一就是电池寿命经常难以满足需要。结合国专利申请200710119625.X的《有源射频识别标签系统及其读写方法》来看，目前大量潜在的有源RFID应用均要求标签能够在无人维护的条件下长期工作，如集装箱货物跟踪通常要求3到五年的电池寿命，环境监测方面应用的标签工作寿命要求更高达3年甚至10年以上。并且，现有的有源RFID标签均采用化学电池供电。化学电池能量密度受到现有电池技术水平的限制，如常用的锂锰电池能量密度约在580毫瓦小时/立方厘米。同时RFID应用往往对电池和整个标签体积和重量有严格限制，因此电池能够储存的总电量有限。而有源RFID标签为支持其高性能，需要消耗相对较大的能量，这就造成了标签的工作寿命受到电池的严重制约。以采用802.11b无线局域网传输技术的标签为例，目前最先进的采用一次性电池的产品在每30秒传输一次的条件下，工作寿命仅能达到2年左右。而可充电电池不仅电量有限，而且需要经常性充电，也无法运用于此类场合。

再者，电池对标签成本的影响也是一个严重问题，无论是一次性高容量电池或可充电电池，其成本均较高，经常占到标签总成本的30％甚至50％以上，这就在相当程度上限制了标签的应用范围。此外，废旧电池对环境也构成威胁，需要耗费大量人力物力进行回收处理。

综上所述，如何做到在保证标签功能的同时，有效延长其工作寿命并降低成本已成为当前有源RFID技术推广应用道路上所面临的瓶颈问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种有源射频识别标签。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

有源射频识别标签，包括：能量存储装置、中央处理器、无线收发模块，能量存储装置与中央处理器连接，中央处理器与无线收发模块连接，其特征在于：还设有太阳能电池、电源管理器、定时器、存储器，太阳能电池的输出端连接能量存储装置的输入端，能量存储装置的输出端通过能量检测器连接电源管理器的输入端，定时器的输出端连接电源管理器的输入端，电源管理器的输出端连接中央处理器的输入端，中央处理器的输出端连接存储器的输出端。

上述的有源射频识别标签，其中：所述的能量存储装置至少由一个电容器构成。

进一步地，上述的有源射频识别标签，其中：所述的电源管理器设有直流-直流转换器和固体电子开关。

更进一步地，上述的有源射频识别标签，其中：所述的无线收发模块采用IEEE802.11b标准的直接扩频方式与无线局域网设备通信；或是采用IEEE802.11g标准的正交频分复用方式与无线局域网设备通信；或是采用IEEE802.15.4-2003标准与无线局域网设备通信；或是采用蓝牙标准2.4GHZ数字跳频方式与无线局域网设备通信。

更进一步地，上述的有源射频识别标签，其中：所述的无线收发模块使用全球定位系统接收有关定位信息，发送ISO24730-2标准的定位信息。

更进一步地，上述的有源射频识别标签，其中：所述的中央处理器上双向连接有数据加密模块。

更进一步地，上述的有源射频识别标签，其中：所述的电源管理器的输入端上相互连接有温度传感器，或是压力传感器，或是加速度传感器，或是震动传感器，或是湿度传感器，或是亮度传感器。

更进一步地，上述的有源射频识别标签，其中：所述的存储器为快闪存储器；或是电可擦除可编程只读存储器。

再进一步地，上述的有源射频识别标签，其中：所述的中央处理器是输入端连接有外围接口，上连有液晶显示器或是发光二极管显示器，扬声器或是蜂鸣器，键盘或是按键。