[发明专利]一种无线系统和环境监控方法

说明书

技术领域

本发明实施方式涉及无线应用技术领域，更具体地，涉及一种无线系统和环境监控方法。

背景技术

天线在当今各类无线通信系统中广泛应用。作为无线电设备中辐射或接收无线电波的装置，它是无线电通信装备、雷达、电子对抗设备和无线电导航设备的重要组成部分。凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。用于辐射无线电波的天线称发射天线，它把射频系统送来的交变电流能量转换为空间电磁波能量。用于接收无线电波的天线称为接收天线，它把从空间获取的电磁波能量转换为交变电流能量送给射频系统。通常一副天线既可作为发射天线，也可作为接收天线，配有双工器的天线可以收发同时共用。传统的天线用金属导线、金属面或其他介质材料构成一定形状，并架设在一定空间。

另一方面，在未来的物联网中，传感器及其组成的传感器网络将在数据采集前端发挥重要的作用。传感器通常指“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息(如光、热、湿度、压力、或化学组成)，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

在当前传感网络无线系统里，传感器与天线各自独立工作，且功能上是分离的。传感器检测信息并传至系统；系统需要对信息进行处理，如储存、数字化、编码等等；天线通过电磁波把系统处理后的信息发射出去。

为了实现物品的网络化自动控制与管理，无线射频识别(RFID)标签被引入物联网概念中并得到大量应用。无线射频识别标签开始逐步取代传统的货物、设备，甚至人员管理中的一维或则二维条形码(Barcode)，很大程度提升了管理效率。

当前一种结合传感器的无线系统为带传感器的RFID标签。RFID标签与其它传感器(如温度传感器)结合后，提供了很多应用机会。藉此不仅可以监控某件物品，还可以知道这些物品发生了什么事情。

然而，现有RFID与传感器的结合是有源方式。传感器所感知的信息将自动存储到RFID标签的芯片存储器(ROM)中，由RFID标签天线发送到读卡器，从而起到监控作用。为了能够存储传感器的信息，芯片必须由电池供电才能实时接收和存储信息。而且，在这样的结构中，天线、芯片、传感器都是相对独立工作。天线的作用就是传统的发射与接受电磁信号；传感器的作用则是感知外界信息，这些信息大都是模拟信号。芯片把模拟信号转换为数字信息后，存储并通过射频接口利用天线把该数字信息发射出去。

在现有的这种无线系统里，存在有需要电池的缺点，而且电池还需要定期更换，如不更换则有一定的使用寿命。而且，如果受电池限制，RFID标签工作环境也受到限制，如防水，不耐高温等。尤其是，电池价格高，不适宜大规模使用。

再有，在现有的这种无线系统里，传感器与天线各自独立，功能上没有相互作用影响。

发明内容

本发明实施方式提出一种无线系统，以实现环境监控。

本发明实施方式还提出了一种环境监控方法，以实现环境监控。

本发明实施方式的具体方案如下：

一种无线系统，该系统包括环境传感器、天线、存储芯片和阅读器，环境传感器与天线连接，天线与芯片连接，其中：

存储芯片，用于存储标示物体信息；

环境传感器，用于将其所在的环境参数变化转化为电信号，并将所述电信号发送到天线；

天线，用于将所述电信号映射为天线性能参数的变化，并将所述标示物体信息发送到阅读器：

阅读器，用于读取所述标示物体信息，并根据所述读取过程中觉察到的天线性能参数的变化确定出所述环境参数变化。

所述存储芯片为无线射频识别RFID芯片，所述阅读器为RFID阅读器。

所述环境传感器为温度传感器、压力传感器、湿度传感器、振动传感器、速度传感器或加速度传感器。

所述环境传感器与天线连接包括：

环境传感器与天线直接连接，或环境传感器通过无源电路与天线连接。

所述环境传感器、天线和RFID芯片构成无线差分子系统，而且该无线系统包括至少两个无线差分子系统，且每个无线差分子系统的环境传感器能检测到的环境参数变化范围都不相同；

RFID阅读器，用于读取每个无线子系统的标示物体信息，并通过比较针对各个无线子系统的读取过程中觉察到的天线性能参数的变化确定出所述环境参数变化。