[发明专利]用于人机交互的超高频无源触控传感RFID标签及使用方法

说明书

本发明公开了一种用于人机交互的超高频无源触控传感RFID标签及使用方法，标签包括天线主体、耦合馈电环以及短路金属片，所述的耦合馈电环包括环结构、短路接片和RFID芯片；本发明中的标签也可以作为结构单元，多个单元有序排列可以构成无线人机交互设备。标签结构简单，成本低廉且加工方便；完全无源，使用时间长；超薄柔性可折叠，便于携带；可贴附于多种物体，甚至是人体及衣物表面，使用便利；有效工作距离远，可以高达十余米且不受视距限制；同个接收器可以同时读取多个设备的输入信息。综上所述，设计出的RFID标签不仅可以实现对触控的传感，并且有着结构简单、便携、低成本、使用方便、工作时间长、工作距离远、适配性高等优点。

技术领域

本发明属于天线技术与无线通信领域，涉及一种用于人机交互的超高频无源触控传感RFID标签及使用方法。

背景技术

人机交互技术（Human-Computer Interaction Techniques）是指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术。近年来，随着计算机等电子设备小型化、便携化的趋势，对人机交互设备提出了小型化、轻型化、更长使用时间等要求。虽然增强现实（AR）、虚拟现实（VR）、语音识别、手势识别等新型人机交互技术目前正快速发展，但是它们依赖仍处于发展阶段的图像与语音识别算法，目前精确度还有待提高。现有的传统人机交互设备，如鼠标键盘等，在人机交互中依然发挥着重要作用。但是传统人机交互设备仍然存在以下问题:

1.便携性：传统人机交互设备，特别是键盘，仍旧体积偏大，携带不便；

2.使用时间：传统无线人机交互设备一般采用电池供电，使用时间受到电量的限制；

3.适配性：传统无线人机交互设备一般是接收器与配套设备为一一对应关系，同一台计算机配置多个不同无线人机交互设备时必须安装多个不同的接收器，极大占据了计算机的接口空间。

射频识别即RFID（Radio Frequency Identification）技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触的通信技术。RFID技术以其简单的结构和低廉的成本在物联网领域中得到广泛应用，有望满足我们的需求。本发明提出一种用于人机交互的触控感应无源RFID标签，它的特征是结构简单轻薄且无需电池，可弯曲折叠，可直接贴附在金属外的其他物体（桌椅甚至是人体或者是衣服表面）上使用，成本低廉，有效工作范围可以高达十余米且不受阻碍物的限制，并且接收器可同时接收多个设备的信息。

发明内容

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于人机交互的超高频无源触控传感RFID标签，包括天线主体、耦合馈电环以及短路金属片，所述的耦合馈电环包括环结构、短路接片和RFID芯片；其特征在于：所述的耦合馈电环置于天线主体附近，与天线主体在同一平面上，通过耦合向天线主体馈电；所述的RFID芯片加载于耦合馈电环远离天线主体的侧边的中心；所述的短路接片位于耦合馈电环上RFID芯片两侧；所述的短路金属片位于天线主体和耦合馈电环上方，与其他结构处于不同平面；

所述的天线主体可为偶极子天线、环天线或其他结构；

所述的RFID芯片为Impinj Monza 4芯片或其他超高频RFID芯片；

所述的RFID标签天线主要工作在860-960MHz频段，也可以工作在其他频段。

本发明具有的有益效果是：