[实用新型]一种主动RFID电子标签

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种主动RFID电子标签，属于物联网领域中的射频识别技术及运用。

背景技术

射频识别 (Radio Frequency Identification， 简称 RFID) 技术可以通过天线进行信息传输，实现物物之间的信息交换。标记对象信息存储于电子标签的芯片中，被动式RFID电子标签在接近阅读器时标签内的线圈会将阅读器辐射的电磁能转换为能够驱动标签运行的电能，从而产生应答反应，将RFID电子标签中的信息传递给阅读器，即使用阅读器就可以从无源的被动式RFID电子标签中读取标记对象的相关信息。与传统的条形码识别技术相比，RFID 技术无需光学聚焦，只需达到可工作距离范围即可进行信息传递辨识物体基本信息，工作方式简便高效。

目前 RFID 主要应用于物流仓储、医疗应用、手机支付、档案管理、智能交通和防伪等领域。尤其在物流仓储方面，基本的信息记录已经不能满足现在需求，比如储运过程中环境条件的改变，如温度、压力、期限等条件超过某个范围，导致物品自身成分、质量、结构损坏等问题，被动式RFID电子标签就无法进行监测和记录。

主动RFID系统以其信息量大、可记录环境变化、传输距离远等优势，满足了这些新的万物互联的功能需求，利用主动射频识别技术和记录传送标记对象的环境及自身变化可以实现远距离多数据的传输，但受其自身的电池容量与成本严重制约，使其工作时间有限且电池耗尽后无法巡回；且传统的主动RFID电子标签只能存储和发送标签内的信息，不会记录周围或自身状况的变化，且不能实现标签定位和移动路径追踪的功能。

由已有的技术发展可见，实际应用环境对主动RFID标签有很大的市场需求，在我国公开的专利中对主动RFID标签技术已有相关研究，但对于在主动RFID标签上用可再生能源转换模块替代或减少对电池依赖的技术还未见申请；对于在主动RFID标签进行传感器扩展和使用主动RFID电子标签定位的技术还未见报道。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种主动式RFID电子标签，该主动式RFID电子标签与读卡器配合工作，RFID电子标签的微处理器通过射频前端模块与天线模块连接，RFID电子标签还包括电能转换模块、供电模块；电能转换模块通过供电模块与RFID电子标签的微处理器连接，射频前端模块与供电模块连接。

将电能转换模块集成到电子标签上，用于为RFID的微处理器和传输系统提供能量，同时在主动射频识别电子标签内减小电池容量和体积，电能储存器仅满足充电间隔期内的标签功耗即可；

所述电能转换模块，其将光能、热能、电磁能转换为电能，对所述供电模块进行充电；电能转换模块为光转电模块、热转电模块、磁转电模块或压电转换器。

光转电模块可以使用由碲化镉、铜铟镓硒、非晶体硅、砷化镓等不同材质组成，能将日光、冷光转换成电能的光能薄膜转换器。将热能转换为电能的设备，可以使用温差发电全固态能量转换技术，其体积小、重量轻、移动方便并且使用寿命长。磁电转换模块可使用励磁频率在1/32-1/2工频、圆形或方形的小型转换器，其周围存在交变电磁场时，线圈内部就会随变化的磁场产生电流，电流的大小由磁场强弱、线圈匝数决定，此时产生的电流可用于RFID电子标签内部供电。将压力转换为电能的能量转换器，将不断重复的压力转换为可使用的电能，其原理为压电体在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部产生极化现象，在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷，从而形成电流，其技术成熟有多种规格的市售商品。利用这些能量转换器质量小、厚度薄、可弯曲等优点可作为RFID电子标签的表面材料，以聚氟材料封装包裹以提高整个主动RFID电子标签防水性和密闭性。

所述供电模块提供或存储电能，其为法拉电容或锂电池。

法拉电容是介于传统电容和充电电池间的新型储能装置，其容量可达几百至上千法，又称超级电容，其具有较大的容量、较高的能量密度、较宽的工作温度范围和极长的使用寿命，可快速充电放电，且阻抗很低。

在传统主动RFID电子标签内加入传感器，使其能主动探测和记录标定对象周围环境和自身状况的变化，同时为了达到使主动RFID电子标签长期记录和循环使用的目的。

本实用新型主动式RFID电子标签还可以包括传感器、存储器；传感器、存储器分别与供电模块连接，传感器通过存储器与RFID电子标签的微处理器连接。