單向可見光識(shí)別無源電子標(biāo)簽及閱讀器裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種單向可見光識(shí)別無源電子標(biāo)簽及閱讀器裝置。該裝置包括VLID電子標(biāo)簽和閱讀器。閱讀器由送電線圈、電能發(fā)射模塊、ID驗(yàn)證模塊、通信及控制模塊、判決模塊、電源和光電感應(yīng)器組成，用于給VLID電子標(biāo)簽提供能量，讀取、驗(yàn)證VLID電子標(biāo)簽的光信息，并將讀取的信息發(fā)送給其他設(shè)備。VLID電子標(biāo)簽由受電線圈、電能接收模塊、ID產(chǎn)生模塊、LED驅(qū)動(dòng)模塊和LED組成，用于接收閱讀器的無線電能，產(chǎn)生、存放、調(diào)制、編碼VLID電子標(biāo)簽的信息，并驅(qū)動(dòng)LED發(fā)送可見光信號(hào)。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的諸多不足，解決了小微型VLC識(shí)別設(shè)備的供電問題，有很好的市場(chǎng)推廣前景。
【專利說明】單向可見光識(shí)別無源電子標(biāo)簽及閱讀器裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于可見光通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種單向可見光識(shí)別無源電子標(biāo)簽及閱讀器裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]可見光通信(Visible Light Communicat1n，簡(jiǎn)稱VLC)技術(shù)，就是在發(fā)送端利用LED等發(fā)光設(shè)備發(fā)出帶有信息的調(diào)制可見光信號(hào)，接收端利用感光設(shè)備接收調(diào)制可見光信號(hào)以實(shí)現(xiàn)無線通信的方法。該技術(shù)是近些年被發(fā)現(xiàn)的新的無線通信技術(shù)，被發(fā)展用于補(bǔ)充甚至替代目前其他的手段，如:無線電、紅外或激光通信等技術(shù)，以解決這些技術(shù)的不足?？梢姽馔ㄐ挪煌跓o線電、紅外或激光等光通信方式:無線電、紅外光看不到，信號(hào)的發(fā)射方向不夠明確，因此有很大的不安全性；激光方向性強(qiáng)，不大適合自由的開放性的通信，同時(shí)激光功耗大，不大適宜低功耗便攜式設(shè)備。此外，無線電還會(huì)產(chǎn)生電磁輻射、干擾等不良影響。
[0003]射頻識(shí)別(Rad1 Frequency Identif icat1n，簡(jiǎn)稱RFID)技術(shù)，通過無線電射頻信號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械接觸。根據(jù)其供電方式的不同，可以將RFID標(biāo)簽分為有源標(biāo)簽(Active tag)和無源標(biāo)簽(Passivetag)。其中，無源RFID內(nèi)部不帶電池，在讀寫器的讀寫范圍外時(shí)，電子標(biāo)簽處于無源狀態(tài)；在進(jìn)入讀寫器的讀寫范圍時(shí)，電子標(biāo)簽從讀寫器發(fā)出的射頻能量中提取其工作所需的電源。
[0004]無線充電源于無線電力輸送技術(shù)。無線充電，又稱作感應(yīng)充電、非接觸式感應(yīng)充電，是利用近場(chǎng)感應(yīng)，即電磁耦合，由供電設(shè)備將能量傳送至用電設(shè)備，該用電設(shè)備使用接收到的能量對(duì)電池充電或?yàn)橛秒娫O(shè)備供電。
[0005]本發(fā)明就是聯(lián)合運(yùn)用了可見光通信、無線供電等技術(shù)，提供了一種單向可見光識(shí)別無源電子標(biāo)簽及閱讀器裝置，解決了可見光通信設(shè)備向輕便、小微型化發(fā)展的重要問題，讓其可以像磁卡、各種輕薄的無源RFID —樣廣泛普及應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種單向可見光識(shí)別無源電子標(biāo)簽及閱讀器裝置。
[0007]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種單向可見光識(shí)別無源電子標(biāo)簽及閱讀器裝置，包括VLID電子標(biāo)簽和閱讀器，VLID電子標(biāo)簽由受電線圈、電能接收模塊、ID產(chǎn)生模塊、LED驅(qū)動(dòng)模塊和LED組成；閱讀器由送電線圈、電能發(fā)射模塊、ID驗(yàn)證模塊、通信及控制模塊、判決模塊、電源和光電感應(yīng)器組成；其中，受電線圈連接電能接收模塊，電能接收模塊分別連接ID產(chǎn)生模塊和LED驅(qū)動(dòng)模塊，ID產(chǎn)生模塊和LED驅(qū)動(dòng)模塊之間相互連接，LED驅(qū)動(dòng)模塊連接LED，LED通過可見光信號(hào)與光電感應(yīng)器相對(duì)應(yīng)，光電感應(yīng)器設(shè)置在判決模塊上，判決模塊連接ID驗(yàn)證模塊，ID驗(yàn)證模塊連接通信及控制模塊，電能發(fā)射模塊連接送電線圈，電源分別連接電能發(fā)射模塊、通信及控制模塊、ID驗(yàn)證模塊和判決模塊；送電線圈通過無線充電能量與受電線圈相對(duì)應(yīng)。
[0008]所述閱讀器用于給VLID電子標(biāo)簽提供能量，讀取、驗(yàn)證VLID電子標(biāo)簽的光信息，并將讀取的信息發(fā)送給其他設(shè)備，閱讀器的工作區(qū)域?yàn)樗碗娋€圈能夠給VLID電子標(biāo)簽提供正常工作的足夠電能的覆蓋范圍。
[0009]所述電源用于為閱讀器的各功能模塊提供電能。
[0010]所述電能發(fā)射模塊用于產(chǎn)生電磁信號(hào)，使送電線圈產(chǎn)生充電電磁場(chǎng)。
[0011]所述送電線圈用于產(chǎn)生充電電磁場(chǎng)，發(fā)送無線充電能量。
[0012]所述光電感應(yīng)器用于感應(yīng)接收可見光信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。
[0013]所述判決模塊用于對(duì)光電感應(yīng)器轉(zhuǎn)換輸出的電信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并輸出轉(zhuǎn)換的數(shù)值到ID驗(yàn)證模塊。
[0014]所述ID驗(yàn)證模塊用于解調(diào)、解碼判決模塊輸出的信息，讀取、驗(yàn)證接收到的VLID電子標(biāo)簽發(fā)送來的信息。
[0015]所述通信及控制模塊用于與外部設(shè)備通信，發(fā)送ID驗(yàn)證模塊接收的VLID電子標(biāo)簽信息以及驗(yàn)證信息。
[0016]所述VLID電子標(biāo)簽用于接收閱讀器的無線電能，產(chǎn)生、存放VLID電子標(biāo)簽的信息，對(duì)信息進(jìn)行調(diào)制、編碼，并驅(qū)動(dòng)LED發(fā)送可見光信號(hào)。
[0017]所述受電線圈利用電磁效應(yīng)，感應(yīng)接收送電線圈發(fā)送來的感應(yīng)電、磁能量，即無線充電能量，并傳輸給電能接收模塊。
[0018]所述電能接收模塊將受電線圈接受的有效感應(yīng)電、磁能量收集起來，轉(zhuǎn)化為電能，并用做電源為VLID電子標(biāo)簽的各模塊供電。
[0019]所述ID產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生、保存VLID電子標(biāo)簽的信息，將信息進(jìn)行調(diào)制編碼，并向LED驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0020]所述LED驅(qū)動(dòng)模塊將ID產(chǎn)生模塊輸出的調(diào)制編碼信號(hào)，進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并驅(qū)動(dòng)LED發(fā)送可見光信號(hào)。
[0021]所述LED在LED驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)下，發(fā)送可見光信號(hào)至光電感應(yīng)器。
[0022]本發(fā)明的裝置工作在低功耗模式:
VLID電子標(biāo)簽在遠(yuǎn)離閱讀器的工作區(qū)域時(shí)，處于無源的狀態(tài)，不工作；只有進(jìn)入閱讀器的工作區(qū)域獲得電能后，才能正常工作。
[0023]閱讀器平時(shí)處于待機(jī)狀態(tài)，待機(jī)狀態(tài)下:電源只向電能發(fā)射模塊和送電線圈供電，電能發(fā)射模塊和送電線圈處于空載狀態(tài)，形成能夠?qū)ν馓峁o線電磁能量的閱讀器工作區(qū)域。
[0024]當(dāng)VLID電子標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器的工作區(qū)域后，受電線圈會(huì)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電磁場(chǎng)，該感應(yīng)電磁場(chǎng)與送電線圈產(chǎn)生的互感效應(yīng)會(huì)引起受電線圈和送電線圈之間的電磁場(chǎng)的電磁參數(shù)變化。
[0025]電能發(fā)射模塊和送電線圈感測(cè)到由互感效應(yīng)引起的電磁參數(shù)的變化后，電能發(fā)射模塊就向電源模塊發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，電源模塊向閱讀器的其他功能模塊提供電能，閱讀器各模塊都上電進(jìn)入正常工作狀態(tài)，就可以對(duì)VLID電子標(biāo)簽進(jìn)行正常的可見光通信。
[0026]本發(fā)明的裝置的工作原理及步驟如下:
S1、閱讀器上電后，電能發(fā)射模塊4產(chǎn)生變化的電信號(hào)，并由送電線圈9產(chǎn)生變化的充電電磁場(chǎng)，向外發(fā)射無線充電能量11。
[0027]S2、受電線圈10利用電磁效應(yīng)，在送電線圈9產(chǎn)生變化的充電電磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電磁能量，并傳輸給電能接收模塊I。
[0028]S3、電能接收模塊I將受電線圈10接收的有效感應(yīng)電能、磁能收集，并轉(zhuǎn)化為電能，用做電源為VLID電子標(biāo)簽各模塊供電。同時(shí)，受電線圈10會(huì)對(duì)送電線圈9產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電磁場(chǎng)，該感應(yīng)電磁場(chǎng)與送電線圈9產(chǎn)生的互感效應(yīng)會(huì)引起受電線圈10和送電線圈9之間的電磁場(chǎng)的電磁參數(shù)變化。電能發(fā)射模塊4和送電線圈9感測(cè)到由互感效應(yīng)引起的電磁參數(shù)的變化后，電能發(fā)射模塊4就向電源8模塊發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，電源8模塊向閱讀器的其他功能模塊提供電能，閱讀器各模塊都上電進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
[0029]S4、從電能接收模塊I得到電能后，VLID電子標(biāo)簽開始上電工作，ID產(chǎn)生模塊2生成一個(gè)ID ?目息，將?目息進(jìn)行調(diào)制編碼。
[0030]S5、ID產(chǎn)生模塊2根據(jù)經(jīng)過調(diào)制編碼的ID信息，向LED驅(qū)動(dòng)模塊3發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)，LED驅(qū)動(dòng)模塊3驅(qū)動(dòng)LED13發(fā)送可見光信號(hào)12。
[0031]S6、光電感應(yīng)器14感應(yīng)接收來自LED電子標(biāo)簽的可見光光信號(hào)12，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。
[0032]S7、判決模塊7對(duì)光電感應(yīng)器14轉(zhuǎn)換輸出的電信號(hào)進(jìn)行判決轉(zhuǎn)換，并輸出轉(zhuǎn)化數(shù)值到ID驗(yàn)證模塊6。
[0033]S8、ID驗(yàn)證模塊6解調(diào)解碼判決模塊7的輸出信息，識(shí)別出VLID電子標(biāo)簽的信息，并加以驗(yàn)證。
[0034]S9、ID驗(yàn)證模塊6將VLID電子標(biāo)簽的信息，通過通信及控制模塊5發(fā)送到外部機(jī)構(gòu)，由外部機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備的通信、控制等功能。
[0035]本發(fā)明裝置中的VLID電子標(biāo)簽無需電池供電，減少了電池的污染，也免去更換電池的麻煩；同時(shí)由于采用可見光波段的通信信號(hào)不受電磁場(chǎng)的干擾，也不產(chǎn)生電磁信號(hào)干擾、電磁污染，安全性好，是一種綠色環(huán)保的通信方式；同時(shí)，光通信信號(hào)兼有照明功能，能夠?yàn)樽x寫過程提供短時(shí)的照明，使讀寫過程更方便；VLID電子標(biāo)簽結(jié)構(gòu)功能簡(jiǎn)單，能夠制作成小型微型設(shè)備；裝置讀寫采用非接觸工作方式，讀寫簡(jiǎn)便。本發(fā)明的裝置，能夠作為替代磁卡或者射頻ID卡的便攜式應(yīng)用方案。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的VLID電子標(biāo)簽和閱讀器的結(jié)構(gòu)框圖。
[0037]圖中標(biāo)記:1_電能接收模塊；2_ID產(chǎn)生模塊；3_ LED驅(qū)動(dòng)模塊；4_電能發(fā)射模塊；5_通信及控制模塊；6-1D驗(yàn)證模塊；7_判決模塊；8_電源；9_送電線圈；10_受電線圈；11-無線充電能量；12-可見光信號(hào)；13- LED ; 14-光電感應(yīng)器。

【具體實(shí)施方式】
[0038]實(shí)施例:
本實(shí)施例的單向可見光識(shí)別無源電子標(biāo)簽及閱讀器裝置，包括VLID電子標(biāo)簽和閱讀器，VLID電子標(biāo)簽由受電線圈10、電能接收模塊1、ID產(chǎn)生模塊2、LED驅(qū)動(dòng)模塊3和LED13組成；閱讀器由送電線圈9、電能發(fā)射模塊4、ID驗(yàn)證模塊6、通信及控制模塊5、判決模塊7、電源8和光電感應(yīng)器14組成；其中，受電線圈10連接電能接收模塊1，電能接收模塊I分別連接ID產(chǎn)生模塊2和LED驅(qū)動(dòng)模塊3，ID產(chǎn)生模塊2和LED驅(qū)動(dòng)模塊3之間相互連接，LED驅(qū)動(dòng)模塊3連接LED13，LED13通過可見光信號(hào)12與光電感應(yīng)器14相對(duì)應(yīng)，光電感應(yīng)器14設(shè)置在判決模塊7上，判決模塊7連接ID驗(yàn)證模塊6，ID驗(yàn)證模塊6連接通信及控制模塊5，電能發(fā)射模塊4連接送電線圈9，電源8分別連接電能發(fā)射模塊4、通信及控制模塊5、ID驗(yàn)證模塊6和判決模塊7 ;送電線圈9通過無線充電能量11與受電線圈10相對(duì)應(yīng)。
[0039]所述閱讀器用于給VLID電子標(biāo)簽提供能量，讀取、驗(yàn)證VLID電子標(biāo)簽的光信息，并將讀取的信息發(fā)送給其他設(shè)備，閱讀器的工作區(qū)域?yàn)樗碗娋€圈能夠給VLID電子標(biāo)簽提供正常工作的足夠電能的覆蓋范圍。
[0040]所述電源8用于為閱讀器的各功能模塊提供電能。
[0041]所述電能發(fā)射模塊4用于產(chǎn)生電磁信號(hào)，使送電線圈9產(chǎn)生充電電磁場(chǎng)。
[0042]所述送電線圈9用于產(chǎn)生充電電磁場(chǎng)，發(fā)送無線充電能量11。
[0043]所述光電感應(yīng)器14用于感應(yīng)接收可見光信號(hào)12，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。
[0044]所述判決模塊7用于對(duì)光電感應(yīng)器14轉(zhuǎn)換輸出的電信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并輸出轉(zhuǎn)換的數(shù)值到ID驗(yàn)證模塊6。
[0045]所述ID驗(yàn)證模塊6用于解調(diào)、解碼判決模塊7輸出的信息，讀取、驗(yàn)證接收到的VLID電子標(biāo)簽發(fā)送來的信息。
[0046]所述通信及控制模塊5用于與外部設(shè)備通信，發(fā)送ID驗(yàn)證模塊6接收的VLID電子標(biāo)簽信息以及驗(yàn)證信息。
[0047]所述VLID電子標(biāo)簽用于接收閱讀器的無線電能，產(chǎn)生、存放VLID電子標(biāo)簽的信息，對(duì)信息進(jìn)行調(diào)制、編碼，并驅(qū)動(dòng)LED13發(fā)送可見光信號(hào)12。
[0048]所述受電線圈10利用電磁效應(yīng)，感應(yīng)接收送電線圈9發(fā)送來的感應(yīng)電、磁能量，即無線充電能量11，并傳輸給電能接收模塊I。
[0049]所述電能接收模塊I將受電線圈10接受的有效感應(yīng)電、磁能量收集起來，轉(zhuǎn)化為電能，并用做電源為VLID電子標(biāo)簽的各模塊供電。
[0050]所述ID產(chǎn)生模塊2用于產(chǎn)生、保存VLID電子標(biāo)簽的信息，將信息進(jìn)行調(diào)制編碼，并向LED驅(qū)動(dòng)模塊3發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0051]所述LED驅(qū)動(dòng)模塊3將ID產(chǎn)生模塊2輸出的調(diào)制編碼信號(hào)，進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并驅(qū)動(dòng)LED13發(fā)送可見光信號(hào)12。
[0052]所述LED13在LED驅(qū)動(dòng)模塊3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)下，發(fā)送可見光信號(hào)12至光電感應(yīng)器14ο
[0053]本實(shí)施例的裝置工作在低功耗模式:
VLID電子標(biāo)簽在遠(yuǎn)離閱讀器的工作區(qū)域時(shí)，處于無源的狀態(tài)，不工作；只有進(jìn)入閱讀器的工作區(qū)域獲得電能后，才能正常工作。
[0054]閱讀器平時(shí)處于待機(jī)狀態(tài)，待機(jī)狀態(tài)下:電源8只向電能發(fā)射模塊4和送電線圈9供電，電能發(fā)射模塊4和送電線圈9處于空載狀態(tài)，形成能夠?qū)ν馓峁o線電磁能量11的閱讀器工作區(qū)域。
[0055]當(dāng)VLID電子標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器的工作區(qū)域后，受電線圈10會(huì)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電磁場(chǎng)，該感應(yīng)電磁場(chǎng)與送電線圈9產(chǎn)生的互感效應(yīng)會(huì)引起受電線圈10和送電線圈9之間的電磁場(chǎng)的電磁參數(shù)變化。
[0056]電能發(fā)射模塊4和送電線圈9感測(cè)到由互感效應(yīng)引起的電磁參數(shù)的變化后，電能發(fā)射模塊4就向電源8模塊發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，電源8模塊向閱讀器的其他功能模塊提供電能，閱讀器各模塊都上電進(jìn)入正常工作狀態(tài)，就可以對(duì)VLID電子標(biāo)簽進(jìn)行正常的可見光通信。
[0057]本實(shí)施例的裝置的工作原理及步驟如下:
S1、閱讀器上電后，電能發(fā)射模塊4產(chǎn)生變化的電信號(hào)，并由送電線圈9產(chǎn)生變化的充電電磁場(chǎng)，向外發(fā)射無線充電能量11。
[0058]S2、受電線圈10利用電磁效應(yīng)，在送電線圈9產(chǎn)生變化的充電電磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電磁能量，并傳輸給電能接收模塊I。
[0059]S3、電能接收模塊I將受電線圈10接收的有效感應(yīng)電能、磁能收集，并轉(zhuǎn)化為電能，用做電源為VLID電子標(biāo)簽各模塊供電。同時(shí)，受電線圈10會(huì)對(duì)送電線圈9產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電磁場(chǎng)，該感應(yīng)電磁場(chǎng)與送電線圈9產(chǎn)生的互感效應(yīng)會(huì)引起受電線圈10和送電線圈9之間的電磁場(chǎng)的電磁參數(shù)變化。電能發(fā)射模塊4和送電線圈9感測(cè)到由互感效應(yīng)引起的電磁參數(shù)的變化后，電能發(fā)射模塊4就向電源8模塊發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，電源8模塊向閱讀器的其他功能模塊提供電能，閱讀器各模塊都上電進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
[0060]S4、從電能接收模塊I得到電能后，VLID電子標(biāo)簽開始上電工作，ID產(chǎn)生模塊2生成一個(gè)ID ?目息，將?目息進(jìn)行調(diào)制編碼。
[0061]S5、ID產(chǎn)生模塊2根據(jù)經(jīng)過調(diào)制編碼的ID信息，向LED驅(qū)動(dòng)模塊3發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)，LED驅(qū)動(dòng)模塊3驅(qū)動(dòng)LED13發(fā)送可見光信號(hào)12。
[0062]S6、光電感應(yīng)器14感應(yīng)接收來自LED電子標(biāo)簽的可見光光信號(hào)12，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。
[0063]S7、判決模塊7對(duì)光電感應(yīng)器14轉(zhuǎn)換輸出的電信號(hào)進(jìn)行判決轉(zhuǎn)換，并輸出轉(zhuǎn)化數(shù)值到ID驗(yàn)證模塊6。
[0064]S8、ID驗(yàn)證模塊6解調(diào)解碼判決模塊7的輸出信息，識(shí)別出VLID電子標(biāo)簽的信息，并加以驗(yàn)證。
[0065]S9、ID驗(yàn)證模塊6將VLID電子標(biāo)簽的信息，通過通信及控制模塊5發(fā)送到外部機(jī)構(gòu)，由外部機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備的通信、控制等功能。
【權(quán)利要求】
1.一種單向可見光識(shí)別無源電子標(biāo)簽及閱讀器裝置，其特征在于該裝置包括VLID電子標(biāo)簽和閱讀器，VLID電子標(biāo)簽由受電線圈(10)、電能接收模塊(1)、ID產(chǎn)生模塊(2)、LED驅(qū)動(dòng)模塊⑶和LED(13)組成；閱讀器由送電線圈(9)、電能發(fā)射模塊(4)、ID驗(yàn)證模塊(6)、通信及控制模塊(5)、判決模塊(7)、電源⑶和光電感應(yīng)器(14)組成；其中，受電線圈(10)連接電能接收模塊⑴，電能接收模塊⑴分別連接ID產(chǎn)生模塊⑵和LED驅(qū)動(dòng)模塊(3)，ID產(chǎn)生模塊⑵和LED驅(qū)動(dòng)模塊(3)之間相互連接，LED驅(qū)動(dòng)模塊(3)連接LED (13)，LED (13)通過可見光信號(hào)(12)與光電感應(yīng)器(14)相對(duì)應(yīng)，光電感應(yīng)器(14)設(shè)置在判決模塊(7)上，判決模塊(7)連接ID驗(yàn)證模塊出)，ID驗(yàn)證模塊(6)連接通信及控制模塊(5)，電能發(fā)射模塊⑷連接送電線圈(9)，電源⑶分別連接電能發(fā)射模塊(4)、通信及控制模塊(5)、ID驗(yàn)證模塊(6)和判決模塊(7);送電線圈(9)通過無線充電能量(11)與受電線圈(10)相對(duì)應(yīng)； 所述閱讀器用于給VLID電子標(biāo)簽提供能量，讀取、驗(yàn)證VLID電子標(biāo)簽的光信息，并將讀取的信息發(fā)送給其他設(shè)備，閱讀器的工作區(qū)域?yàn)樗碗娋€圈能夠給VLID電子標(biāo)簽提供正常工作的足夠電能的覆蓋范圍； 所述電源(8)用于為閱讀器的各功能模塊提供電能； 所述電能發(fā)射模塊⑷用于產(chǎn)生電磁信號(hào)，使送電線圈(9)產(chǎn)生充電電磁場(chǎng)； 所述送電線圈(9)用于產(chǎn)生充電電磁場(chǎng)，發(fā)送無線充電能量(11); 所述光電感應(yīng)器(14)用于感應(yīng)接收可見光信號(hào)(12)，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)； 所述判決模塊(7)用于對(duì)光電感應(yīng)器(14)轉(zhuǎn)換輸出的電信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并輸出轉(zhuǎn)換的數(shù)值到ID驗(yàn)證模塊(6); 所述ID驗(yàn)證模塊(6)用于解調(diào)、解碼判決模塊(7)輸出的信息，讀取、驗(yàn)證接收到的VLID電子標(biāo)簽發(fā)送來的信息； 所述通信及控制模塊(5)用于與外部設(shè)備通信，發(fā)送ID驗(yàn)證模塊(6)接收的VLID電子標(biāo)簽信息以及驗(yàn)證信息； 所述VLID電子標(biāo)簽用于接收閱讀器的無線電能，產(chǎn)生、存放VLID電子標(biāo)簽的信息，對(duì)信息進(jìn)行調(diào)制、編碼，并驅(qū)動(dòng)LED(13)發(fā)送可見光信號(hào)(12); 所述受電線圈(10)利用電磁效應(yīng)，感應(yīng)接收送電線圈(9)發(fā)送來的感應(yīng)電、磁能量，即無線充電能量(11)，并傳輸給電能接收模塊(I); 所述電能接收模塊(I)將受電線圈(10)接受的有效感應(yīng)電、磁能量收集起來，轉(zhuǎn)化為電能，并用做電源為VLID電子標(biāo)簽的各模塊供電； 所述ID產(chǎn)生模塊(2)用于產(chǎn)生、保存VLID電子標(biāo)簽的信息，將信息進(jìn)行調(diào)制編碼，并向LED驅(qū)動(dòng)模塊(3)發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 所述LED驅(qū)動(dòng)模塊(3)將ID產(chǎn)生模塊(2)輸出的調(diào)制編碼信號(hào)，進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并驅(qū)動(dòng)LED (13)發(fā)送可見光信號(hào)(12); 所述LED (13)在LED驅(qū)動(dòng)模塊(3)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)下，發(fā)送可見光信號(hào)(12)至光電感應(yīng)器(14)。
2.如權(quán)利要求1所述的單向可見光識(shí)別無源電子標(biāo)簽及閱讀器裝置，其特征在于，VLID電子標(biāo)簽在遠(yuǎn)離閱讀器的工作區(qū)域時(shí)，處于無源的狀態(tài)，不工作；只有進(jìn)入閱讀器的工作區(qū)域獲得電能后，才能正常工作； 閱讀器平時(shí)處于待機(jī)狀態(tài)，待機(jī)狀態(tài)下:電源(8)只向電能發(fā)射模塊(4)和送電線圈(9)供電，電能發(fā)射模塊⑷和送電線圈(9)處于空載狀態(tài)，形成能夠?qū)ν馓峁o線電磁能量(11)的閱讀器工作區(qū)域； 當(dāng)VLID電子標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器的工作區(qū)域后，受電線圈(10)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電磁場(chǎng)，該感應(yīng)電磁場(chǎng)與送電線圈(9)產(chǎn)生的互感效應(yīng)會(huì)引起受電線圈(10)和送電線圈(9)之間的電磁場(chǎng)的電磁參數(shù)變化； 電能發(fā)射模塊(4)和送電線圈(9)感測(cè)到由互感效應(yīng)引起的電磁參數(shù)的變化后，電能發(fā)射模塊(4)就向電源(8)模塊發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，電源(8)模塊向閱讀器的其他功能模塊提供電能，閱讀器各模塊都上電進(jìn)入正常工作狀態(tài)，就可以對(duì)VLID電子標(biāo)簽進(jìn)行正常的可見光通信。
3.如權(quán)利要求1所述的單向可見光識(shí)別無源電子標(biāo)簽及閱讀器裝置，其特征在于該裝置的工作原理及步驟如下: . 51、閱讀器上電后，電能發(fā)射模塊(4)產(chǎn)生變化的電信號(hào)，并由送電線圈(9)產(chǎn)生變化的充電電磁場(chǎng)，向外發(fā)射無線充電能量(11); .52、受電線圈(10)利用電磁效應(yīng)，在送電線圈(9)產(chǎn)生變化的充電電磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電磁能量，并傳輸給電能接收模塊(I); .53、電能接收模塊(I)將受電線圈(10)接收的有效感應(yīng)電能、磁能收集，并轉(zhuǎn)化為電能，用做電源為VLID電子標(biāo)簽各模塊供電；同時(shí)，受電線圈(10)會(huì)對(duì)送電線圈(9)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電磁場(chǎng)，該感應(yīng)電磁場(chǎng)與送電線圈(9)產(chǎn)生的互感效應(yīng)會(huì)引起受電線圈(10)和送電線圈(9)之間的電磁場(chǎng)的電磁參數(shù)變化；電能發(fā)射模塊⑷和送電線圈(9)感測(cè)到由互感效應(yīng)引起的電磁參數(shù)的變化后，電能發(fā)射模塊(4)就向電源(8)模塊發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，電源(8)模塊向閱讀器的其他功能模塊提供電能，閱讀器各模塊都上電進(jìn)入正常工作狀態(tài)； .54、從電能接收模塊⑴得到電能后，VLID電子標(biāo)簽開始上電工作，ID產(chǎn)生模塊⑵生成一個(gè)ID ?目息，將?目息進(jìn)行調(diào)制編碼； .55、ID產(chǎn)生模塊(2)根據(jù)經(jīng)過調(diào)制編碼的ID信息，向LED驅(qū)動(dòng)模塊(3)發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)，LED驅(qū)動(dòng)模塊(3)驅(qū)動(dòng)LED (13)發(fā)送可見光信號(hào)(12)； .56、光電感應(yīng)器(14)感應(yīng)接收來自LED電子標(biāo)簽的可見光信號(hào)(12)，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào); .57、判決模塊(7)對(duì)光電感應(yīng)器(14)轉(zhuǎn)換輸出的電信號(hào)進(jìn)行判決轉(zhuǎn)換，并輸出轉(zhuǎn)化數(shù)值到ID驗(yàn)證模塊(6); .58、ID驗(yàn)證模塊(6)解調(diào)解碼判決模塊(7)的輸出信息，識(shí)別出VLID電子標(biāo)簽的信息，并加以驗(yàn)證； . 59、ID驗(yàn)證模塊(6)將VLID電子標(biāo)簽的信息，通過通信及控制模塊(5)發(fā)送到外部機(jī)構(gòu)，由外部機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備的通信、控制等功能。
【文檔編號(hào)】G06K19/067GK104504431SQ201410840988
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月30日
【發(fā)明者】鄧健志, 周越菡, 程小輝 申請(qǐng)人:桂林理工大學(xué)