[发明专利]有源电子标签及其应用系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息传输技术，具体涉及有源电子标签及其应用系统和方法。

背景技术

现有的有源电子标签，主要用于对人、物和车辆等目标的远距离身份识别和管理。其基本工作方法是，通过射频通信的方式，读取被识别目标上所安装的有源电子标签的ID号，再通过该ID号调用预先储存在控制处理器(如计算机)的数据库中对应于该ID号的相关资料，来实现对目标的识别和管理。因而，这种技术的应用，必须要和控制处理器中相关数据库相连接。

目前有源电子标签最普遍使用的一种工作方式是周期性主动发射自身的ID号。即预先通过内部时钟设置，每隔一定的时间间隔(例如，1秒、5秒或10分钟)启动电子标签中的晶振和频综，发射一定长度的数据包信息。为了省电的原因，往往仅只发射短的ID信息，然后再进入睡眠状态，这减少了系统的工作时间，在一定程度上起到了延长电池使用寿命的作用。然而，使用这种方法存在的问题包括造成环境的电磁污染、信号拥堵和相互干扰，缺乏工作的灵活性和适应性等。

在申请号为200710196801.X的专利申请文件中公开了一种智能电子标签系统，其采用双向通信，减少了对环境的电磁污染、信号拥堵和相互干扰等问题，但是，有源电子标签在周期性的苏醒后对信号机发送的短信号进行识别时，会对接收到的许多无效信号进行软件识别以确定是否为需要的短信息，这样无疑使有源电子标签消耗掉大量的电力。

使用低频检波电路检测到低频指令信号后，启动高频收发机中的晶振和频综等，使高频收发机进入可收发信号的状态。尽管在检波电路检测到指令信号前，系统并不耗电，然而，由于一般低频检波电路的灵敏度非常低，所能检测到信号的距离就非常近。即使要想通过增大低频信号发射功率的办法，来增加唤醒距离也非常困难。因而，采用低频检波电路唤醒办法来工作的有源电子标签，不仅读写距离有限，设备体积较大，使用缺乏灵活性。而且，系统的成本也高。因而其应用范围也就受到很大的限制。

为了增加电子标签的功能，以及使用灵活性，有的有源电子标签，还采用了高低频两套通信系统同时工作的方法。例如，采用了低频125KHz和高频2.4GHz两套收发系统，还有的则采用超宽带UWB和2.4GHz两套收发系统。这不仅大大增加了标签的复杂性，增大了成本，而且所能发挥的作用也非常有限。

现有的有源电子标签一般采用，窄带点频的工作方式。而一般窄带点频的工作方式，很容易受到外界的干扰。而且，由于温度变化，晶振自身老化造成的晶振工作频率的偏移，以及实际应用中可能存在的多径效应、多普勒效应等，都将使系统工作的可靠性和稳定性受到很大的影响，特别是在那些干扰较大的工业现场，以及被识别目标处于快速移动的应用场合。

现有的有源电子签，正如在IEEE有源电子标签国际标准制定工作组，新近(2009年3月，7月和9月)提供的文件中所陈述的一样：“为了减少能耗，当今大多数有源标签使用的都是单向发射ID的方式。其唯一的目的就是识别和定位，而没有考虑拥堵和信号碰撞问题。有源电子标签需要具有双向和远距离通信的能力，需要具有处理海量标签的能力，但同时消耗的功率要非常低。但目前还没有一个建议的方案能够满足这个需要。”

随着物联网概念的提出，人们希望利用有源电子标签结构简单体积小，成本低，功耗低等优点，来解决物联网信息传输中，如何在人或物与公共通信网络几米到上千米的距离之间，建立起一种简单可靠的，低成本和低功耗的无线通信联系这个关键问题。这就要求有源电子标签必须要具有按需工作的双向通信能力，更大的工作适应性和灵活性。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种双向通信的有源电子标签及应用该有源电子标签的系统及方法，从而减少有源电子标签接收无效信号并识别的时间。

为实现上述目的，本发明提供了一种应用有源电子标签的系统，包括：控制处理器；协调器，用于在第一频道上连续不间断地重复发送指令信号；有源电子标签，用于在监听状态的时间段内接收指令信号；读写器，与控制处理器相连接，用于在有源电子标签接收到指令信号之后与有源电子标签在第二频道上建立通信，其中，有源电子标签包括：第一过滤模块，用于对有源电子标签在第一频道上接收到的接收信号进行第一过滤，以排除无效的信号；第二过滤模块，用于对通过第一过滤的接收信号进行合法性判断，以确认接收信号是否为指令信号。

其中，第一过滤模块为硬过滤模块，在硬件侧对接收信号进行过滤；第二过滤模块为软过滤模块，配置在第一过滤模块之后，通过判断接收信号的地址码是否正确来进行合法性判断。