[发明专利]一种凹槽型超宽带去极化无芯片RFID标签

说明书

本发明公开了一种凹槽型超宽带去极化无芯片RFID标签，该标签包括标签凹槽单元、金属板和介质基板；标签凹槽单元由金属板蚀刻而成，位于介质基板的上表面；标签凹槽单元由至少4组圆环凹槽组构成，标签中心对称分布，每组圆环凹槽组由4个同心圆环凹槽呈嵌套分布构成；收发天线TX发射水平极化的电磁波作为询问信号，信号经过标签反射后的散射波被收发天线TX获取，收发机获取该散射波的频谱，频谱通过傅里叶逆变换转换到时域信号，通过窗口提取到标签的响应，通过预加重、短时傅里叶变换等步骤提取出其MFCC特征。标签实现2‑8GHz的MFCC特征编码方式，共可以实现16位编码。本发明具有成本低、编码容量大、易于在实际环境中检测等优点。

技术领域

本发明涉及无芯片RFID领域，具体涉及一种凹槽型超宽带去极化无芯片RFID标签。

背景技术

在物流行业中，最重要的是对货物运输过程的追踪和管理，而仓储管理是其中至关重要的一环。现阶段的仓储管理中，主要使用条形码技术来实现对货物的识别。然而，基于条形码的识别技术具有一定的局限：在扫描时需要人工对准条形码，且条形码与扫描仪之间不能有遮挡。由此可知，尽管条形码成本低廉，但是会产生较大的劳动成本。在快递货物量如此庞大的今天，仓储管理急需一种低成本的货物识别方案。

RFID是物联网中一种典型的通信技术。其原理是RFID标签收集RFID阅读器发射出来的电磁波中的能量，激发标签中的集成芯片，使集成芯片将标签中含有的信息通过电磁波散射出去，阅读器接收到该散射波即可获取到标签包含的信息，从而实现与标签之间进行非接触式的数据通信，达到识别标签目标的目的。因此，相比于当前仓储中使用的条形码技术，基于RFID标签的物体识别技术具有无需对准物体，允许标签与阅读器中存在遮挡的特点。另外，其在更新资料、存储信息量、工作效率、安全性等方面的性能也相对较好，能够很好地满足当前社会发展的需求。

然而，不可忽视的是，RFID标签的制造成本相对于条形码较高。在当前具有“集中化”、“大型化”发展趋势的仓储管理场景下，使用RFID标签识别技术会产生高昂的制造成本，从而在很大程度上降低了市场使用RFID识别技术的积极性。在这样的背景下，降低RFID技术的制造成本，就是亟待进行的研究工作。

RFID标签的制造中成本中最高的部分在于其中的集成芯片。而采取无芯片RFID标签设计方案的RFID技术，是一个较新的研究方向，与之相关的研究相对较少。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种凹槽型超宽带去极化无芯片RFID标签。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种凹槽型超宽带去极化无芯片RFID标签，包括标签凹槽单元、金属板和介质基板；所述标签凹槽单元由金属板蚀刻而成，位于介质基板的上表面；所述标签凹槽单元由至少4组圆环凹槽组构成，标签中心对称分布，每组圆环凹槽组由4个同心圆环凹槽呈嵌套分布构成；每组圆环凹槽组的每个圆环凹槽实现特定频段的MFCC特征编码；收发天线TX发射水平极化的电磁波作为询问信号，信号经过标签反射后的散射波被收发天线TX获取，收发机获取该散射波的频谱，频谱通过傅里叶逆变换转换到时域信号，首先进行预加重，然后使用10ns的时间窗口和5ns的窗口移动步长进行短时傅里叶变换，提取每一帧的12维MFCC特征值；所述标签实现2-8GHz的MFCC特征编码方式，共可以实现16位编码。

进一步地，所述标签凹槽单元由四组金属板镂空得到的圆环凹槽组构成，四组圆环凹槽组2×2排列且为中心对称结构；四组圆环凹槽组的4个圆心构成矩形的四个顶点。

进一步地，所述圆环凹槽组由四个圆环凹槽构成，槽宽0.2mm，每一圆环凹槽的大小由其外径表示。

进一步地，非对角线的两组圆环凹槽组的圆环凹槽的外径从内到外分别为：S1为5.8mm，S2为8mm，S3为11.5mm，S4为14mm，S5为4.7mm，S6为6.7mm，S7为10mm，S8为13.2mm。