專利名稱:結(jié)合2.4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種兼有溫度采集、處理和記錄功能的標(biāo)簽,特別是,該標(biāo)簽包含兩種無(wú)線通信接口 無(wú)源超高頻射頻識(shí)別和有源2. 4GHz無(wú)線接口。
背景技術(shù):
冷鏈物流泛指冷藏冷凍類食品在生產(chǎn)、貯藏運(yùn)輸、銷售,到消費(fèi)前的各個(gè)環(huán)節(jié)中始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下,以保證食品質(zhì)量,減少食品損耗的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。它是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、制冷技術(shù)的發(fā)展而建立起來(lái)的,是以冷凍工藝學(xué)為基礎(chǔ)、以制冷技術(shù)為手段的低溫物流過(guò)程。在冷鏈物流過(guò)程中需要利用溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警機(jī)制來(lái)減少產(chǎn)品變質(zhì)損耗,以降低估計(jì)和推測(cè)造成的不必要的損失?,F(xiàn)有技術(shù)中,采用溫度記錄儀記錄冷鏈物流過(guò)程中的溫度,當(dāng)要獲取溫度數(shù)據(jù)時(shí),通過(guò)USB接口將溫度記錄儀與計(jì)算機(jī)連接,利用計(jì)算機(jī)從溫度記錄儀內(nèi)讀取有用數(shù)據(jù)。現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于第一,溫度記錄儀的體積較大,使用不方便; 第二,實(shí)時(shí)性差,不能實(shí)時(shí)傳送溫度數(shù)據(jù);第三,數(shù)據(jù)傳輸方式單一。射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。當(dāng)帶有電子標(biāo)簽的物品經(jīng)過(guò)特定的數(shù)據(jù)讀寫器時(shí),標(biāo)簽被讀寫器激活并通過(guò)無(wú)線電波將標(biāo)簽中攜帶的數(shù)據(jù)傳送到讀寫器以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),完成數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集工作。隨著射頻識(shí)別技術(shù)的快速發(fā)展,射頻識(shí)別技術(shù)已廣泛應(yīng)用于物流領(lǐng)域,在冷鏈物流行業(yè)內(nèi),已采用射頻識(shí)別技術(shù)對(duì)溫度進(jìn)行無(wú)線跟蹤。用于冷鏈物流中的電子標(biāo)簽集成了溫度傳感器,通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)獲取溫度數(shù)據(jù),并將溫度數(shù)據(jù)存入電子標(biāo)簽的存儲(chǔ)器中。用戶可以用閱讀器讀取電子標(biāo)簽中的溫度、時(shí)間等有用數(shù)據(jù),從而可以監(jiān)控產(chǎn)品運(yùn)輸、配送等過(guò)程中的溫度變化,有助于質(zhì)量事故的責(zé)任認(rèn)定。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽, 可用多種數(shù)據(jù)傳輸方式實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù),且使用方便。為了達(dá)到上述的目的,本發(fā)明提供一種結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽,其特征在于,包括微控制器、溫度傳感器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、射頻識(shí)別雙界面芯片、 天線、2. 4GHz無(wú)線模塊、電源模塊、按鍵和指示燈;所述溫度傳感器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、射頻識(shí)別雙界面芯片、2. 4GHz無(wú)線模塊、電源模塊、按鍵和指示燈分別與所述微控制器連接;所述天線與所述射頻識(shí)別雙界面芯片連接;本發(fā)明的結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽可采用按鍵和指示燈、射頻識(shí)別雙界面芯片、以及2. 4GHz無(wú)線模塊三種方式獲得環(huán)境溫度情況,射頻識(shí)別雙界面芯片和2. 4GHz無(wú)線模塊可實(shí)時(shí)獲取溫度數(shù)據(jù),使用時(shí),將該結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽附著于被檢測(cè)產(chǎn)品上即可,使用起來(lái)非常方便;本發(fā)明的結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽中2. 4GHz無(wú)線模塊使用透明通道,用戶可以自定義協(xié)議,使得射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽的應(yīng)用更加靈活,程序兼容性也更好;本發(fā)明的結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽中2. 4GHz無(wú)線模塊的傳輸方式包含模擬傳輸方式和數(shù)字傳輸方式,數(shù)字傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸速率高、抗干擾性強(qiáng);本發(fā)明的結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽可通過(guò)按鍵與指示燈來(lái)粗略獲得溫度情況,使得射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽操作更便捷、可視性更強(qiáng)。上述結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽,其中,所述按鍵包括啟動(dòng) /停止按鍵和狀態(tài)按鍵,所述指示燈包括狀態(tài)指示燈和超溫報(bào)警指示燈。上述結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽,其中,所述射頻識(shí)別雙界面芯片為超高頻射頻識(shí)別雙界面芯片,其工作頻率范圍為860MHz 960MHz,所述射頻識(shí)別雙界面芯片的無(wú)線空中端口采用ISO 18000-6C協(xié)議。上述結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽,其中,所述射頻識(shí)別雙界面芯片采用無(wú)源射頻識(shí)別被動(dòng)讀取模式與射頻識(shí)別讀寫裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,所述2. 4GHz 無(wú)線模塊在所述電源模塊供電的情況下以主動(dòng)方式與讀寫裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;本發(fā)明的結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽采用超高頻射頻識(shí)別雙界面芯片,工作頻率為860MHz 960MHz,2. 4GHz無(wú)線模塊的工作頻率為MOOMHz 2483. 5MHz,兩種通訊方式都能有效地增加讀寫距離,使射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽的使用范圍更廣泛。上述結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽,其中,所述微控制器、溫度傳感器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、2. 4GHz無(wú)線模塊、按鍵和指示燈由所述電源模塊供電。
本發(fā)明的結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽由以下的實(shí)施例及附圖給出。圖1是本發(fā)明結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽的電路示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合圖1 圖2對(duì)本發(fā)明的結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。參見(jiàn)圖1和圖2,本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽包括微控制器101、溫度傳感器102、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元103、射頻識(shí)別雙界面芯片104、天線 105、2. 4GHz無(wú)線模塊106、電源模塊107、按鍵108和指示燈109 ;所述溫度傳感器102、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元103、射頻識(shí)別雙界面芯片104、2. 4GHz無(wú)線模塊106、電源模塊107、按鍵108和指示燈109分別與所述微控制器101連接;所述天線105與所述射頻識(shí)別雙界面芯片104連接。所述微控制器101采用16位超低功耗的混合信號(hào)處理器,所述微控制器101是所述結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽的控制樞紐,控制所述溫度傳感器102、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元103、射頻識(shí)別雙界面芯片104、2. 4GHz無(wú)線模塊106、電源模塊107、按鍵 108和指示燈109的運(yùn)行。所述溫度傳感器102用于采集環(huán)境溫度數(shù)據(jù),本實(shí)施例中,所述溫度傳感器102采用低功耗線性有源熱敏電阻集成電路,即模擬溫度傳感器,將溫度轉(zhuǎn)換為模擬電壓,所述溫度傳感器102的溫度測(cè)量范圍為-40 +125°C。所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元103用于確定時(shí)間,為測(cè)溫采樣點(diǎn)提供正確的時(shí)間節(jié)點(diǎn),所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元103可采用微控制器內(nèi)部集成的實(shí)時(shí)時(shí)鐘。所述射頻識(shí)別雙界面芯片104通過(guò)無(wú)線空中端口與外部射頻識(shí)別讀寫裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,通過(guò)串行接口與所述微控制器101連接,本實(shí)施例中,所述射頻識(shí)別雙界面芯片 104的無(wú)線空中端口采用ISO 18000-6C協(xié)議;所述射頻識(shí)別雙界面芯片104采用超高頻射頻識(shí)別雙界面芯片,其工作頻率范圍為860MHz 960MHz,超高頻射頻識(shí)別雙界面芯片可位于射頻識(shí)別讀寫裝置的天線輻射場(chǎng)的遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)內(nèi),進(jìn)行遠(yuǎn)距離讀寫;所述射頻識(shí)別雙界面芯片104采用無(wú)源射頻識(shí)別被動(dòng)讀取模式與外部射頻識(shí)別讀寫裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,其與外部射頻識(shí)別讀寫裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)無(wú)需電池供電;圖2中,所述射頻識(shí)別雙界面芯片104的第一管腳1041和第二管腳1042用于連接所述天線105。所述2. 4GHz無(wú)線模塊106通過(guò)無(wú)線空中端口與外部讀寫裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,通過(guò)串行接口與所述微控制器101連接,所述2. 4GHz無(wú)線模塊106的無(wú)線空中端口可自定義協(xié)議;所述2. 4GHz無(wú)線模塊106在所述電源模塊供電的情況下以主動(dòng)方式與讀寫裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;2. 4GHz無(wú)線技術(shù)具有傳輸速率高、協(xié)議定義靈活、體積小等特點(diǎn),所謂2. 4GHz指的是一個(gè)工作頻段,2. 4GHz ISMdndustry Science Medicine)是全世界公開(kāi)通用使用的無(wú)線頻段,在2. 4GHz頻段下工作可以獲得更大的使用范圍和更強(qiáng)的抗干擾能力,傳輸距離可以達(dá)到100米。所述微控制器101、溫度傳感器102、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元103、2. 4GHz無(wú)線模塊106、按鍵 108和指示燈109的運(yùn)行依靠所述電源模塊107提供能量;當(dāng)所述電源模塊107有電時(shí),所述射頻識(shí)別雙界面芯片104作為有源電子標(biāo)簽使用,依靠所述電源模塊107供電運(yùn)行,當(dāng)所述電源模塊107的電能耗盡了時(shí),所述射頻識(shí)別雙界面芯片104作為無(wú)源電子標(biāo)簽使用。所述按鍵108包括啟動(dòng)/停止按鍵1081和狀態(tài)按鍵1082(即兩個(gè)機(jī)械按鍵),所述啟動(dòng)/停止按鍵1081用于啟動(dòng)所述結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽運(yùn)行或者使運(yùn)行中的所述結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽停止運(yùn)行,所述狀態(tài)按鍵1082用于查詢測(cè)溫標(biāo)簽的工作狀態(tài)以及環(huán)境溫度是否超出允許范圍;所述指示燈109包括狀態(tài)指示燈1091和超溫報(bào)警指示燈1092,所述狀態(tài)指示燈1091用于顯示測(cè)溫標(biāo)簽的工作狀態(tài),所述超溫報(bào)警指示燈1092用于顯示環(huán)境溫度是否超出允許范圍;按下所述狀態(tài)按鍵1082,若此時(shí)測(cè)溫標(biāo)簽處于運(yùn)行狀態(tài),所述狀態(tài)指示燈1091以閃爍方式發(fā)光, 若此時(shí)測(cè)溫標(biāo)簽處于待機(jī)狀態(tài),所述狀態(tài)指示燈1091則以常亮的方式發(fā)光,若按鍵之前環(huán)境溫度曾超出過(guò)允許范圍,所述超溫報(bào)警指示燈1092會(huì)發(fā)光,若按鍵之前環(huán)境溫度未曾超出允許范圍,所述超溫報(bào)警指示燈1092不會(huì)發(fā)光;
本實(shí)施例中,所述指示燈109采用發(fā)光二極管。本實(shí)施例的結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽的工作原理是將所述結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽附著在被檢測(cè)產(chǎn)品上,設(shè)置被檢測(cè)產(chǎn)品允許的溫度范圍、測(cè)溫時(shí)間間隔等參數(shù),按下所述按鍵108啟動(dòng)測(cè)溫標(biāo)簽運(yùn)行,所述微控制器101先讀取所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元103中的時(shí)間數(shù)據(jù),然后按照設(shè)置的時(shí)間間隔喚醒所述溫度傳感器102,并控制所述溫度傳感器102采集溫度數(shù)據(jù),最后將溫度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于所述射頻識(shí)別雙界面芯片104中,以供監(jiān)控人員在日后的工作中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與檢測(cè),監(jiān)控過(guò)程結(jié)束后,監(jiān)控人員可以通過(guò)三種方式獲得溫度和時(shí)間等數(shù)據(jù)一是,通過(guò)按下所述狀態(tài)按鍵1082并觀察所述超溫報(bào)警指示燈1092來(lái)獲得是否超溫的情況,這種方式不能獲得詳細(xì)的溫度和時(shí)間數(shù)據(jù),只能知道該被檢測(cè)產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中溫度是否超出允許范圍;二是,使用射頻識(shí)別讀寫裝置讀取數(shù)據(jù),這種方式可以獲得詳細(xì)的數(shù)據(jù);三是,所述2. 4GHz無(wú)線模塊106主動(dòng)將數(shù)據(jù)發(fā)送到接收終端,或者使用2. 4GHz讀寫器讀取數(shù)據(jù),這兩種方式都能獲得詳細(xì)的數(shù)據(jù),使后續(xù)的數(shù)據(jù)分析工作可以順利地展開(kāi)。本實(shí)施例的結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽可采用按鍵和指示燈、射頻識(shí)別雙界面芯片、以及2. 4GHz無(wú)線模塊三種方式獲得環(huán)境溫度情況,射頻識(shí)別雙界面芯片和2. 4GHz無(wú)線模塊可實(shí)時(shí)獲取溫度數(shù)據(jù),使用時(shí),將該結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽附著于被檢測(cè)產(chǎn)品上即可,使用起來(lái)非常方便;本實(shí)施例的結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽采用超高頻射頻識(shí)別雙界面芯片,工作頻率為860MHz 960MHz,2. 4GHz無(wú)線模塊的工作頻率為MOOMHz 2483. 5MHz,兩種通訊方式都能有效地增加讀寫距離,使射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽的使用范圍更廣泛;本實(shí)施例的結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽中2. 4GHz無(wú)線模塊使用透明通道,用戶可以自定義協(xié)議,使得射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽的應(yīng)用更加靈活,程序兼容性也更好;本實(shí)施例的結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽中2. 4GHz無(wú)線模塊的傳輸方式包含模擬傳輸方式和數(shù)字傳輸方式,數(shù)字傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸速率高、抗干擾性強(qiáng)。本實(shí)施例的結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽可以在沒(méi)有任何閱讀器的情況下,通過(guò)按鍵與指示燈來(lái)粗略獲得溫度情況。當(dāng)用戶只需了解被檢測(cè)產(chǎn)品在運(yùn)輸、儲(chǔ)藏過(guò)程中其溫度是否超過(guò)允許范圍,而無(wú)需了解詳細(xì)溫度數(shù)據(jù)時(shí),通過(guò)按鍵和指示燈就可獲得想要的信息,只有在用戶需要詳細(xì)的溫度數(shù)據(jù)時(shí),才需要使用閱讀器來(lái)讀取數(shù)據(jù), 這樣使得射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽操作更便捷、可視性更強(qiáng)。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)合2. 4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽,其特征在于,包括微控制器、溫度傳感器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、射頻識(shí)別雙界面芯片、天線、2. 4GHz無(wú)線模塊、電源模塊、按鍵和指示燈;所述溫度傳感器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、射頻識(shí)別雙界面芯片、2. 4GHz無(wú)線模塊、電源模塊、按鍵和指示燈分別與所述微控制器連接;所述天線與所述射頻識(shí)別雙界面芯片連接。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合2.4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽,其特征在于,所述按鍵包括啟動(dòng)/停止按鍵和狀態(tài)按鍵,所述指示燈包括狀態(tài)指示燈和超溫報(bào)警指示燈。
3.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合2.4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽,其特征在于,所述射頻識(shí)別雙界面芯片為超高頻射頻識(shí)別雙界面芯片,其工作頻率范圍為860MHz 960MHz,所述射頻識(shí)別雙界面芯片的無(wú)線空中端口采用ISO 18000-6C協(xié)議。
4.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合2.4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽,其特征在于,所述射頻識(shí)別雙界面芯片采用無(wú)源射頻識(shí)別被動(dòng)讀取模式與射頻識(shí)別讀寫裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,所述2. 4GHz無(wú)線模塊在所述電源模塊供電的情況下以主動(dòng)方式與讀寫裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
5.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合2.4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽,其特征在于,所述微控制器、溫度傳感器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、2. 4GHz無(wú)線模塊、按鍵和指示燈由所述電源模塊供電。
全文摘要
本發(fā)明的結(jié)合2.4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽包括微控制器、溫度傳感器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、射頻識(shí)別雙界面芯片、天線、2.4GHz無(wú)線模塊、電源模塊、按鍵和指示燈;所述溫度傳感器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、射頻識(shí)別雙界面芯片、2.4GHz無(wú)線模塊、電源模塊按鍵和指示燈分別與所述微控制器連接;所述天線與所述射頻識(shí)別雙界面芯片連接。本發(fā)明的結(jié)合2.4GHz無(wú)線模塊的半無(wú)源射頻識(shí)別測(cè)溫標(biāo)簽可用多種數(shù)據(jù)傳輸方式實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù),且使用方便。
文檔編號(hào)G06K19/073GK102222255SQ20111017018
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者嚴(yán)祺圣, 徐玉婷, 楊鴻 , 薛海銀, 郭海島 申請(qǐng)人:上海華申智能卡應(yīng)用系統(tǒng)有限公司