本發(fā)明涉及rfid領(lǐng)域，尤其涉及一種集成mems傳感的超高頻rfid標(biāo)簽及讀出裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)今的趨勢(shì)，無(wú)論是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、智能手機(jī)的熱潮、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的崛起，都和傳感器有著密切的關(guān)系。傳感器已經(jīng)滲透到我們?nèi)粘Ｉ?，存在于每個(gè)角落，大到汽車、工業(yè)設(shè)備，小到手機(jī)，都大量使用了各種傳感器——這正符合了智能化的潮流，而傳感器則是其中最基本也是最重要的一環(huán)。

傳感器種類多樣，因此根據(jù)用途、原理都有特定的分類。例如接近傳感器、霍爾傳感器、溫度/壓力傳感器、電流傳感器等等。而傳感技術(shù)在近年來(lái)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，mems就是最具代表性的例子，完整的mems是由微傳感器、微執(zhí)行器、信號(hào)處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統(tǒng)，能夠?qū)⑿畔⒌墨@取、處理和執(zhí)行集成在一起，組成具有多功能的微型系統(tǒng)，從而大幅度地提高系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化和可靠性水平，還能夠使得制造商能將一件產(chǎn)品的所有功能集成到單個(gè)芯片上，從而降低成本，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。大把事故mems傳感器無(wú)法實(shí)時(shí)上傳信息到云端，無(wú)法及時(shí)獲取信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種集成mems傳感的超高頻rfid標(biāo)簽及讀出裝置，可以實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的集成mems傳感的超高頻rfid標(biāo)簽，包括集成為一體的mems傳感器基片和超高頻rfid基片，所述mems傳感器基片包括機(jī)械元件、機(jī)械量轉(zhuǎn)電量元件和信號(hào)處理電路，所述機(jī)械元件、機(jī)械量轉(zhuǎn)電量元件和信號(hào)處理電路依次連接，所述超高頻rfid基片包括微型印刷天線、射頻電路模塊、模擬電路模塊和數(shù)字電路模塊，所述微型印刷天線、射頻電路模塊、模擬電路模塊和數(shù)字電路模塊依次連接。

進(jìn)一步的，所述射頻電路模塊包括匹配網(wǎng)絡(luò)、靜電釋放器、調(diào)制器、解調(diào)器和整流電路，所述匹配網(wǎng)絡(luò)連接微型印刷天線，所述靜電釋放器、調(diào)制器、解調(diào)器和整流電路分別連接所述匹配網(wǎng)絡(luò)。

進(jìn)一步的，所述模擬電路模塊包括穩(wěn)壓電路、時(shí)鐘電路和上電復(fù)位電路，所述穩(wěn)壓電路分別連接所述調(diào)制器、解調(diào)器和整流電路，所述時(shí)鐘電路和上電復(fù)位電路相互連接。

進(jìn)一步的，所述數(shù)字電路模塊包括數(shù)字控制電路和芯片，所述數(shù)字控制電路分別連接所述時(shí)鐘電路和上電復(fù)位電路，所述芯片連接所述數(shù)字控制電路。

進(jìn)一步的，所述機(jī)械量轉(zhuǎn)電量元件具體為機(jī)電元件或機(jī)光電元件。

本發(fā)明所述的標(biāo)簽的讀出裝置，包括主控制器、通信模塊、卡模塊、電源、存儲(chǔ)器和超高頻rfid模塊，所述通信模塊、sim卡、電源、存儲(chǔ)器和超高頻rfid模塊分別連接所述主控制器。

進(jìn)一步的，所述超高頻rfid模塊包括mcu、超高頻rfid基帶電路、超高頻rfid射頻電路、濾波匹配電路和超高頻rfid微型印刷天線，所述mcu、超高頻rfid基帶電路、超高頻rfid射頻電路、濾波匹配電路和超高頻rfid微型印刷天線依次連接。

進(jìn)一步的，還包括輸入模塊和輸出模塊，所述輸入模塊和輸出模塊分別連接所述主控制器。

進(jìn)一步的，還包括外部接口，所述外部接口連接所述主控制器。

有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是：

1、本發(fā)明將mems傳感和超高頻rfid標(biāo)簽結(jié)合，可以實(shí)時(shí)保存?zhèn)鞲衅鞯男畔?溫度、濕度，速度，壓力等)，需要了解物品信息時(shí)，直接通過(guò)讀寫器讀取標(biāo)簽信號(hào)，可以實(shí)時(shí)了解當(dāng)前物品狀態(tài)信息。如可以實(shí)時(shí)了解當(dāng)前汽車胎壓狀態(tài)，這段時(shí)間以來(lái)的胎壓記錄；再比如，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)微噴墨打印頭的溫度，避免溫度過(guò)高損壞機(jī)器。還可以實(shí)時(shí)讀取生產(chǎn)車間中的濕度等，用來(lái)進(jìn)行3d人體運(yùn)動(dòng)測(cè)量，對(duì)每一個(gè)動(dòng)作進(jìn)行記錄，教練們對(duì)結(jié)果分析，反復(fù)比較，以便提高運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)。解決人們?cè)谌粘Ｉ铑I(lǐng)域或者工業(yè)領(lǐng)域所發(fā)生的信息掌握不及時(shí)等問(wèn)題。

2、本發(fā)明采用高效微型印刷天線、整流、電荷泵設(shè)計(jì)和超低功耗電路設(shè)計(jì)，且mems和rfid單芯片集成，可以解決傳感芯片即時(shí)通電、即時(shí)讀取、即時(shí)關(guān)閉電源的難題。

3、本發(fā)明的rfid標(biāo)簽芯片可通過(guò)微型印刷天線采集10米外的10微瓦能量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的mems傳感器基片的系統(tǒng)框圖；

圖2是本發(fā)明提供的超高頻rfid基片的系統(tǒng)框圖

圖3是讀出裝置的系統(tǒng)框圖；

圖4是超高頻rfid模塊的系統(tǒng)框圖；

圖5是本發(fā)明應(yīng)用于特殊藥品運(yùn)輸過(guò)程中的布置示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種集成mems傳感的超高頻rfid標(biāo)簽，如圖1和圖2所示，包括集成為一體的mems傳感器基片和超高頻rfid基片，mems傳感器基片包括機(jī)械元件、機(jī)械量轉(zhuǎn)電量元件和信號(hào)處理電路，機(jī)械元件、機(jī)械量轉(zhuǎn)電量元件和信號(hào)處理電路依次連接，超高頻rfid基片包括微型印刷天線、射頻電路模塊、模擬電路模塊和數(shù)字電路模塊，微型印刷天線、射頻電路模塊、模擬電路模塊和數(shù)字電路模塊依次連接。機(jī)械量轉(zhuǎn)電量元件具體為機(jī)電元件或機(jī)光電元件。收到物理待測(cè)量后，機(jī)械元件將物理待測(cè)量機(jī)械量化，轉(zhuǎn)換為機(jī)械量，機(jī)電元件或機(jī)光電元件將機(jī)械量轉(zhuǎn)換為電量，信號(hào)處理電路將電量再轉(zhuǎn)為電信號(hào)輸出。其中，射頻電路模塊包括匹配網(wǎng)絡(luò)、靜電釋放器、調(diào)制器、解調(diào)器和整流電路，匹配網(wǎng)絡(luò)連接微型印刷天線，靜電釋放器、調(diào)制器、解調(diào)器和整流電路分別連接匹配網(wǎng)絡(luò)。模擬電路模塊包括穩(wěn)壓電路、時(shí)鐘電路和上電復(fù)位電路，穩(wěn)壓電路分別連接調(diào)制器、解調(diào)器和整流電路，時(shí)鐘電路和上電復(fù)位電路相互連接。數(shù)字電路模塊包括數(shù)字控制電路和芯片，數(shù)字控制電路分別連接時(shí)鐘電路和上電復(fù)位電路，芯片連接數(shù)字控制電路。

實(shí)施例2

本實(shí)施例為實(shí)施例1中標(biāo)簽的讀出裝置，如圖3所示，包括主控制器、通信模塊、卡模塊、電源、存儲(chǔ)器、用于自組網(wǎng)的藍(lán)牙超高頻rfid模塊、外部接口、輸入模塊和輸出模塊，所述通信模塊、卡模塊、電源、存儲(chǔ)器、藍(lán)牙超高頻rfid模塊、外部接口、輸入模塊和輸出模塊分別連接所述主控制器。主控制器為數(shù)據(jù)處理中心和控制中心，通信模塊用于進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，卡模塊為芯片卡及周圍電路，芯片卡可以為sim卡，電源為各模塊提供能源，存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，超高頻rfid工作頻率是840-925mhz。外部接口用于外接各種設(shè)備，例如耳機(jī)，輸入模塊用于輸入數(shù)據(jù)，輸出模塊用于輸出數(shù)據(jù)，例如usb。

如圖4所示，超高頻rfid模塊包括mcu、超高頻rfid基帶電路、超高頻rfid射頻電路、濾波匹配電路和超高頻rfid微型印刷天線，mcu、超高頻rfid基帶電路、超高頻rfid射頻電路、濾波匹配電路和超高頻rfid微型印刷天線依次連接。

本實(shí)施例可以用于特殊藥品在運(yùn)輸過(guò)程中，特殊藥品在運(yùn)輸過(guò)程中需要特定的物理環(huán)境，以確保藥品在運(yùn)輸過(guò)程中品質(zhì)不會(huì)發(fā)生改變，這個(gè)時(shí)候就需要在藥品運(yùn)輸過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度濕度的變化。如圖5所示，在物流車廂里，安裝集成mems傳感的超高頻rfid標(biāo)簽及相應(yīng)的讀出裝置，傳感器基片具體是mems溫濕度傳感器基片，傳感器基片將物理信號(hào)傳輸?shù)匠哳lrfid標(biāo)簽中，由于傳感器基片與uhfrfid標(biāo)簽芯片共用rfid傳輸協(xié)議，所以溫濕度信息會(huì)傳輸?shù)綐?biāo)簽芯片中，讀寫器激活無(wú)源標(biāo)簽芯片后，可實(shí)時(shí)讀取信息，并上傳到產(chǎn)品溯源平臺(tái)上。一旦溫濕度出現(xiàn)過(guò)高或者過(guò)低狀態(tài)，則相應(yīng)的電腦程序會(huì)發(fā)出報(bào)警，并將報(bào)警信息發(fā)送到綁定的電話中。本發(fā)明完美解決了食品、特殊藥品等的追本溯源，確保在運(yùn)輸環(huán)節(jié)中不會(huì)發(fā)生品質(zhì)改變。除此以外，本發(fā)明還可以運(yùn)用在汽車輪胎壓力、速度，人們?nèi)粘＿\(yùn)動(dòng)中能量消耗等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控中，為人們的工業(yè)運(yùn)行，日常生活提供便捷和安全。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。