[发明专利]一种具有温度感知功能的无源超高频RFID标签芯片

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别领域，具体地，涉及一种具有温度感知功能的无源超高频RFID标签芯片。

背景技术

射频识别（Radio Frequency Identification，简称RFID）技术是利用射频方式远距离的通信以达到物品的识别、追踪、定位和管理等目的。射频识别技术在工业自动化，商业自动化，交通运输控制管理，防伪等众多领域，甚至军事用途具有广泛的应用前景，目前已引起了广泛的关注。

随着RFID技术成熟与RFID标签成本的下降，逐步呈现一些具有更大的实际应用价值的发展趋势，其中之一是RFID与温度传感器相结合。将温度传感与RFID结合起来可以为易腐坏食品、药品和物流中任何其他对温度敏感的物品采集温度信息，也可以为许多医药诊断试验和程序提供及时的数据。而且基于RFID技术的温度传感系统在物流中起到了越来越重要的应用。如：冷链物流（新鲜食品、葡萄酒等）；疫苗、药品等环境敏感性物品监测；专用仓库内重要物资，如粮食、薯类等温度监测；建筑材料温度监测；整合其他技术，比如震动、光照和位移传感器实现对相关目标的监控和大型冷库温度监控等；可以实现对运输、配送过程中温度发生改变时的预警，并有助于质量事故的责任认定。

现有的具备温度感知功能的标签一般有两种，一种多采用外部热敏元件实现温度感知，这种标签产品一方面材料成本与封装成本较高，另一方面产品体积较大；另一种基于带隙基准的原理，采用三极管和电阻实现温度感知，这种温度感知电路可以与标签芯片做在一片硅片上，但是芯片的功耗较大，而且要使用较大面积的电阻，从而增加了芯片的成本。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在体积大、功耗大和成功高等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种具有温度感知功能的无源超高频RFID标签芯片，以实现体积小、功耗小和成本低的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有温度感知功能的无源超高频RFID标签芯片，包括射频前端、模拟前端、数字基带电路和存储器，以及温度传感器；其中：

所述数字基带电路，用于对接收到的信号解码并作出响应，同时控制对存储器的读写操作、温度传感器的休眠与唤醒，并控制温度传感器执行温度感知操作；

所述存储器，用于存储无源超高频RFID标签的物品属性信息、无源超高频RFID标签的ID、温度数据以及用户写入数据。

进一步地，所述射频前端，包括分别与所述数字基带电路连接的解调电路和调制电路，以及与所述模拟前端连接的整流电路；其中：

所述解调电路，用于从用于读取无源超高频RFID标签信息的阅读器发出的射频信号中提取出包络，处理后传送给数字基带进行解码；

所述调制电路，用于将数字基带电路返回的无源超高频RFID标签数据调制到射频频段，并通过射频天线发送给阅读器；

所述整流电路，用于将阅读器发射的射频波转化为标签工作的直流能量，并发送给模拟前端。

进一步地，所述模拟前端，包括与所述整流电路连接的稳压电路，以及分别与所述稳压电路和数字基带电路连接的复位电路和时钟电路；其中：

所述稳压电路，用于将整流电路输出的直流电压转化为稳定的直流电压，为整个芯片的用电部分提供工作电压；

所述复位电路，用于产生上电复位信号，当无源超高频RFID标签上电、且稳压电路提供的电源电压稳定后，将复位电平拉高，使数字基带电路节点信号复位；

所述时钟电路，用于产生供数字基带电路工作所需的时钟信号。

进一步地，所述时钟电路，具体包括振荡器。

进一步地，所述温度传感器，包括依次连接至所述数字基带电路的温度信息采集前端电路和模数转换器；其中：

所述温度信息采集前端电路，用于产生一个与温度成正比的电压表示当前的环境温度信息，还产生一个与温度无关的基准电压作为模数转换的基准电压；

所述模数转换器，用于将标示温度信息的电压信号转换为数字信号。

进一步地，所述温度信息采集前端电路，包括PMOS管MP1～MP8，NMOS管MN1～MN16；其中：

所述PMOS管MP1～MP8的源极都连接在一起，并接至温度信息采集前端电路的电源电压，该电源电压由模拟前端中的稳压电路提供；PMOS管MP1～MP8的栅极都连接在一起，并接至MP2的漏极；PMOS管MP1～MP7的漏极，分别接至NMOS管MN1～MN7的漏极；