[发明专利]温度感知射频标签及其应用方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及温度测量和射频识别技术领域，具体涉及一种温度感知射频标签及确定其保存温度变化是否超出许可范围的方法和系统。

背景技术

与普通的条形码相比，射频标签(RF Tag)具有访问速度高、可并行批量访问，双向数据传输和存储数据读写等很多优点。因此，射频标签已经被广泛用于各种物品的识别。

根据射频标签有无电池供电，射频标签又可分为有源标签和无源标签两种，无源标签只有在阅读器进行识别的过程中才能工作。

对于一些特殊的物品在传输过程中，需要使用保温箱或者类似的保温装置来确保运输的物品在传输过程中处于合适的温度氛围，比如，血液产品和血液制品、疫苗、冷藏食品等，并且需要箱内保持相对稳定的温度，防止箱内物品因为温度变化较大而发生质变。对于这样的物品，在物品序列号识别的过程中，还希望能同时获取物品保存的环境温度信息。

一般来说，这样的保温箱内部装有至少一个物品，对于箱内的物品个体，比如血液产品的单个包装，现有技术中，可以使用射频标签，在不打开保温箱的前提下，能够快速检查保温箱内物品个体的编号、数量、种类等信息。通过在保温箱体上加装现有的温度测量和记录装置，也可以记录、保存和显示物品保温储存过程中的温度信息，从而实现物品存储运输过程中的温度监管。但是，这样的获得温度信息一方面自动化程度低，另一方面需要额外配置温度读出和传输装置，将温度信息传输到射频标签物品识别的数据库系统，这就增加了系统的复杂程度和成本。

更一般的情形，实际只需要监控到物品保存过程中环境温度有没有超出许可的范围，对于在保存过程中存在环境温度超过标准的物品报废处理即可，而不需要记录全程的温度细节。

发明内容

(一)要解决的技术问题

因此，需要一种低成本的射频标签，能够监控到物品保存过程中环境温度有没有超出许可的范围，而且在检测到环境温度超标的情况下，记录结果无法通过射频识别标签的阅读器系统或其它系统更改，来保证结果不被篡改，从而保证在保存过程中环境温度变化超过标准的物品能够被识别出来作进一步处理，保障公共卫生安全。

(二)技术方案

为达到上述目的的一个方面，本发明提供了一种温度感知射频标签，该射频标签包括：

天线；

集成电路，与所述天线相连，并且还包含一个电容测量电路；以及

至少一个温度传感器，该温度传感器包括：两个电容器极板22、介质材料25、介质封装材料21、结构体材料23和可去除结构体24，其中，所述介质材料25是具有固态和液态的易挥发的介质，该介质材料25在液态时通过位于所述结构体材料23上的所述介质封装材料21被封装在由所述两个电容器极板22和所述结构体材料23组成的封闭空间，所述可去除结构体24能够被去除；

其中，该至少一个温度传感器的两个电容器极板22引出两个极板联接信号与所述集成电路的电容测量电路相耦合，使得所述集成电路的电容测量电路能够测量该至少一个温度传感器的两个电容器极板间的电容值。

上述方案中，所述可去除结构体24采用熔丝材料，该熔丝材料的两端与所述集成电路相连，该熔丝材料能够通过由所述集成电路向该熔丝材料通电流而被去除。

上述方案中，所述熔丝材料为金属熔丝或者多晶硅熔丝。

上述方案中，所述熔丝材料与所述集成电路以金丝键合的方式相连接。

上述方案中，所述电容传感器的结构体材料23采用环氧树脂或者低温陶瓷。

上述方案中，所述电容器极板22采用金属铝或者金属铜制作而成。

上述方案中，所述介质封装材料21为环氧树脂或者低温陶瓷。

上述方案中，所述介质材料25为以下之一：水，固体醋酸，石蜡，或者煤油。

上述方案中，所述电容测量电路通过多协振荡电路或者交流桥路法来测量温度传感器的两个电容器极板间的电容值。

为达到上述目的的另一个方面，本发明提供了一种确定温度感知射频标签的保存温度变化是否超出许可范围的方法，该方法包括：

响应于该射频标签被冷却至保存温度，介质材料成为固态后，去除所述至少一个温度传感器的可去除结构；

测量所述至少一个温度传感器的两个电容器极板间的第一电容值；

响应于该射频标签被置于与保存温度相近的环境温度中，并接收到保存温度是否发生变化的查询，测量所述至少一个温度传感器的两个电容器极板间的第二电容值；