[发明专利]一种无源RFID温度传感器标签

说明书

 

技术领域

本发明涉及射频识别技术领域，尤其涉及一种无源RFID温度传感器标签。

 

背景技术

无线通信技术、嵌入式技术和传感技术的飞速发展，促进着物联网技术的逐步成熟。传感器是物联网最基本、最底层的设备，起着识别物体、采集信息的重要作用。RFID是一种无线通信技术，通过RFID标签芯片可以建立传感器和无线网关之间的通信。

温度传感器是最基本、需求量最大的传感器类型之一，被广泛的应用于工农业生产、科学研究和生活领域。RFID标签芯片能够识别目标对象的信息，但是它不能获取其所处的环境信息，而温度传感器可以探测目标对象所处的温度，将RFID标签芯片和温度传感器结合能够全面扩展RFID系统功能，使得RFID技术在医疗、产品的生产制造、冷链物流链管理等领域有着广泛的应用前景。因此，集成有温度传感器的RFID标签芯片（即RFID温度传感器标签）成为了诸多机构的研究对象，也是下一代RFID技术发展的主要趋势和挑战之一。

而现有的RFID温度传感器标签多采用有源供电方式（即内置电源）对其内部的标签主体和温度传感器进行供电，这就不但增加RFID温度传感器标签的生产成本，而且使RFID温度传感器标签的使用寿命和使用环境都有很大制约。

同时，现有的RFID温度传感器标签没有可与读写器进行安全认证功能，导致所检测的环境温度数据极容易被窃取和修改。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无源RFID温度传感器标签，其不但可以降低RFID温度传感器标签的生产成本，而且可以降低RFID温度传感器标签的使用寿命和使用环境的受制约程度。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案内容具体如下：

一种无源RFID温度传感器标签，其包括射频模拟前端、数字部分、存储器、温度传感器和用于连接外接天线的天线端；所述射频模拟前端分别与天线端、数字部分、存储器和温度传感器相连；所述数字部分还分别与存储器和温度传感器相连；其中，

外接天线，用于无线连接读写器；

射频模拟前端，用于将外接天线感应到的射频能量转换成电能后将该电能供应给数字部分、存储器和温度传感器，用于向数字部分和温度传感器提供时钟信号，用于向数字部分传输解调后的数据信号，用于对数字部分发送过来的数据信号进行调制；

数字部分，用于对来自射频模拟前端解调后的数据信号进行解码，用于对要发送给射频模拟前端的数据信号进行编码，用于控制存储器和温度传感器的工作；

存储器，用于存储数字部分发送过来的数据信号，同时将其内部存储的数据信号发送到数字部分中进行处理；

温度传感器，用于在数字部分的控制下检测环境温度，并将环境温度数据信号反馈到数字部分。

本发明的无源RFID温度传感器标签采用天线端配合射频模拟前端将外接天线感应到的射频能量转换成电能后将该电能供应给数字部分、存储器和温度传感器，无需在无源RFID温度传感器标签内置电源，可有效地降低RFID温度传感器标签的生产成本，而且只要将无源RFID温度传感器标签置身在电磁场的环境中，即可以利用外接天线感应电磁场中的射频能量，再转化成可供无源RFID温度传感器标签利用的电能，使用十分方便，而且无需像传统的RFID温度传感器标签那样由于使用了内置电源，从而使其使用寿命受制于内置电源的寿命。

优选地，所述天线端包括两个分别对应连接外接天线两端的天线接口；所述射频模拟前端包括解调器、调制器、整流器、电源管理电路和时钟产生电路，其中：解调器的输入端正负两极分别对应连接两个天线接口，输出端连接数字部分的数据输入端；调制器的输出端正负两极分别对应连接两个天线接口，输入端连接所述数字部分的数据输出端；整流器的输入端正负两极分别对应连接两个天线接口，输出端连接电源管理电路的输入端；电源管理电路的输出端连接数字部分、存储器和温度传感器三者的电源端；时钟产生电路的输入端正负两极分别对应连接两个天线接口，输出端连接数字部分和温度传感器两者的时钟端。

优选地，所述外接天线包括天线电感和谐振电容；所述天线电感并接所述谐振电容后其两端分别对应连接所述两个天线接口。

为了对本发明整个无源RFID温度传感器标签起静电保护作用，优选地，所述射频模拟前端还包括对整个所述标签起静电保护作用的ESD保护电路；所述ESD保护电路的输入端正负两极分别对应连接所述两个天线接口。