[发明专利]一种基于射频识别技术的多目标温度状态监测系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于超高频射频识别技术领域，尤其是涉及一种基于射频识别技术的多目标温度状态监测系统和方法。

背景技术

射频识别技术(RadioFrequencyIdentification，RFID)最初是由雷达技术催生演变而来的一种自动识别技术。按照其工作频率分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)射频识别技术。超高频射频识别技术具有工作距离远、数据率高、安全性高、可靠性高和成本低等优点，在零售业，医疗领域，物流管理，防伪领域，车辆管理，室内定位等领域得到了成功地应用。

一般来讲，超高频射频识别系统由询问器(也称读写器)，应答器(标签)及主机三个部分组成。UHFRFID系统采用半双工模式通信，主机或控制端将命令发送给读写器，经过相应的协议处理向标签发送载有指令和数据的射频信号，标签进入通信过程后，通过反向散射调制返回相应的应答信号，读写器将该应答信号经过一定的处理，返回给主机或控制端。

本发明将超高频射频识别技术用于多目标温度状态检测系统。随着集成电路工艺及电路设计技术的不断进步，UHFRFID标签被大批量生产，并以较低的价格被商业化。同时，随着物联网的提出与发展，兼容各种传感器的UHFRFID标签被不断地开发与应用。日常生活中的某些食品、药品和生物制品对温度较为敏感，一旦超过规定的温度，该物品可能会被损坏。因此带有温度传感器的UHFRFID标签(温控电子标签)已成为目前的一个研究热点。

温度传感器与电子标签的联合使用根据不同的应用场合，连接方式也不尽相同。常用的系统方案是将现有的电子标签模块与温度传感器通过相应的接口电路互连，这种方案中传感器模块和电子标签可以采用不同的材料来实现，因此各自的性能参数可以各自取得最优。这种情况下的电子标签多为有源或半有源形式，且多由分立元器件构成。随着集成电路技术的不断发展，高精度的温度传感器与高性能的电子标签可以集成在同一衬底上，从而有效地降低了整个系统的体积与制造成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于射频识别技术的多目标温度状态监测系统和方法，对多个目标物体所处的温度区间同时进行智能化地监测，在带有温度传感器的标签内部增加了伪随机序列产生器。读写器通过写命令对标签内部的伪随机序列产生器的系数进行配置，使得不同标签输出的伪随机序列具有良好的自相关性和互相相关性，从而能够通过相关算法对多个标签的返回序列同时进行识别。标签通过判断来自温度传感器的监测数据所对应的温度区间，触发其内部相应的伪随机序列产生器，读写器通过接收并检测来自各个标签返回的伪随机序列来判断其所处的温度区域。

本发明的技术方案是：

本发明的一种基于射频识别技术的多目标温度状态监测系统，包括：一个主机，至少一个读写器、多个温控电子标签以及各个模块之间的连接线或接口单元，所述温控电子标签内设有伪随机序列产生器模块。

优选的，所述读写器包括协议处理及基带信号处理模块、收发机前端、天线以及用于伪随机序列检测的相关运算模块。

优选的，所述温控电子标签包括模拟前端、数字基带模块、用于温度测量的温度传感器模块以及反映目标所处温度区间的伪随机序列产生器模块。

优选的，所述伪随机序列产生器模块的系数和阶数是可配置的。

优选的，所述读写器支持温度监测命令，并能够对多个温控电子标签返回的伪随机序列进行检测。

优选的，所述温控电子标签的数字基带模块支持对读写器发出的温度监测命令的响应。

优选的，所述温控电子标签可对温度传感器模块获得的温度测量值按照系统要求进行区间划分。

本发明的一种基于射频识别技术的多目标温度状态监测方法，包括以下步骤：

步骤一：读写器识别和配置待测温控电子标签，然后通过温度监测命令激活待测目标群；

步骤二：温控电子标签则将目标物所处的温度状态转换为不同的伪随机序列发送给读写器；

步骤三：读写器则通过检测标签返回的伪随机序列判断其所处的温度状态，传递给主机。

优选的，所述步骤一中的读写器识别和配置待测温控电子标签过程，具体包括以下步骤：当读写器检测到场区内存在待监测温控电子标签时，开始盘存过程，经过防碰撞过程后最终选取场区内的一个标签进行本次通话，读写器识别温控电子标签，即获取到该温控电子标签的ID信息(PC+EPC的值)后，根据温控电子标签的ID信息对该标签进行标记，接着配置其内部伪随机序列生成器中的相关系数使得各个温控电子标签返回的伪随机序列相互正交，并对这些伪随机序列进行记录。