[实用新型]半有源发光定位电子标签

说明书

技术领域

    本实用新型属于射频识别技术领域，具体涉及一种低功耗超高频半有源发光定位电子标签。

背景技术

随着物联网技术的发展和推广，作为物联网主要技术之一的射频识别技术（RFID）逐渐应用到生活中的各个领域。典型的RFID系统包括电子标签、阅读器和天线三个部分。阅读器通过阅读器天线向电子标签发射“询问”信号，标签天线捕捉到相应的射频信号能量并激活标签芯片工作，然后通过标签天线发射“应答”信号，阅读器通过接收到的电子标签应答信号来获取标签携带的信息数据。RFID系统应用的关键是电子标签，它是物联网中应用最广泛、商业模式最成熟的技术，被列为21世纪最有前途的重要产业和应用技术之一。电子标签作为数据载体，能起到标识识别、物品跟踪、信息采集的作用。按照系统的工作频率可将RFID标签分为低频标签、高频标签、超高频（UHF）标签和微波标签（2.4GHz和5.8GHz）。低频（125KHz和134KHz）与高频（13.56MHz）RFID系统主要利用标签天线和阅读器天线之间的电感耦合来完成相应功能，读取距离较近。超高频RFID系统通过捕捉标签天线反向辐射信号来读取数据，具有较远的阅读距离。而微波RFID系统受环境影响比较大。按照芯片的不同能量获取方式可将RFID标签分为无源标签、有源标签和半有源标签。有源系统的标签使用标签内的电池来供电，系统识别距离较长，但其寿命有限并成本较高；无源系统的标签内没有电池，由读写器发射的电磁波能量作为工作能量，体积小、寿命长、成本低廉, 但其缺点是阅读器需要发射较大的射频功率，与有源 RFID 系统相比，识别距离较近等；半无源系统的标签内带有电池，但是电池只起到激活系统的作用，电子标签一旦被激活，就无须电池供电，即可进入无源电子标签工作模式。

电子标签对贴附物品和工作环境要求较高，需要针对不同物品和环境配备特定的标签。传统的电子标签广泛应用于电子票证、图书馆、航空行李管理、邮政快递包裹及防伪市场，如有价证券、证件、高级商品皆可发挥其功效。当然也可以应用于传统的一卡通、人事出勤、食堂管理及安全保护等方面。目前，电子标签用于定位方面的应用鲜有报道。

由于超高频RFID技术具有较远的读取距离、能够识别高速移动的物体及多目标识别等特性，使其在物联网等领域得到极大的关注。有源UHF电子标签识别的距离长、但电子标签成本会较高、体积大、寿命较短。而无源超高频电子标签需要从阅读器发出的射频波束中获取能量，然后经过整流、存储后来提供电子标签所需的工作电压，其成本低廉、重量轻、体积小、寿命长，但其识别距离较近。在对标签要求使用寿命长和识别距离较远的情况下，有源标签和无源标签的性能难以满足。

发明内容

本实用新型是针对目前无源电子标签的作用距离较近，而有源电子标签的使用寿命较短的使用定位场所，提出了一种半有源超高频低功耗发光定位电子标签。

一种超高频段低功耗半有源发光定位电子标签，包括电源模块，天线模块、UHF芯片模块、处理器模块及发光定位指示模块，其中电源模块采用3.3V电源，天线模块的设计以偶极子天线和环形天线共同作用的双天线模式；

所述的UHF芯片模块包括带I²C接口的UHF芯片、第一电阻R1和第二电阻R2；带I²C接口的UHF芯片的RF1P脚和RF1N脚分别与环形天线的一个接线端子连接，DCI脚与第一电阻R1的一端连接并接3.3V电源，SCL脚与第一电阻R1的另一端连接，SDA脚与第二电阻R2的一端连接，GND脚接地，RF2N脚和RF2P脚分别与偶极子天线的一个接线端子连接，第二电阻R2的另一端接3.3V电源；

所述的处理器模板包括带八位wake up功能的单片机、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第一电容C1；带八位wake up功能的单片机的VDD脚与第一电容C1的一端连接并接3.3V电源，P62/TCC脚与第三电阻R3的一端连接，P61脚与第四电阻R4的一端连接，P60/INT脚与第五电阻R5的一端连接，VSS脚接地，第一电容C1的另一端接地，第三电阻R3的另一端与带I²C接口的UHF芯片的SCL脚连接，第四电阻R4的另一端与带I²C接口的UHF芯片连接，第五电阻R5的另一端接3.3V电源；