本實(shí)用新型涉及電子標(biāo)簽領(lǐng)域，特別涉及一種無(wú)源無(wú)線的具有分布式傳感器的電子標(biāo)簽。

背景技術(shù)：

電子標(biāo)簽又稱射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器等，電子標(biāo)簽作為數(shù)據(jù)載體，能起到標(biāo)識(shí)識(shí)別、物品跟蹤、信息采集的作用，電子標(biāo)簽分為有源電子標(biāo)簽和無(wú)源電子標(biāo)簽。

無(wú)源電子標(biāo)簽，由于其需要的能量是通過(guò)無(wú)線電波傳遞，需要一個(gè)天線，尺寸通常為幾到十幾厘米之間。無(wú)源電子標(biāo)簽通過(guò)天線所能收集到的能量非常有限。所以，現(xiàn)有帶傳感器的無(wú)源無(wú)線電子標(biāo)簽，如公開(kāi)專利：CN101383020A，均僅含有一個(gè)傳感器。因此，對(duì)于需要精確測(cè)量一定面積內(nèi)不同部位，如圖1所示的方框內(nèi)的五個(gè)圓點(diǎn)所在部位的確切傳感數(shù)值時(shí)，會(huì)存在許多問(wèn)題：1.需要在每個(gè)圓點(diǎn)處安裝一個(gè)電子標(biāo)簽1，共需安裝5個(gè)電子標(biāo)簽，如圖2所示，安裝麻煩，且需要的電子標(biāo)簽1數(shù)量多（天線和主控芯片也多），成本高；2.由于不同傳感器的天線之間不能重疊，如果天線存在重疊部分會(huì)大大影響電子標(biāo)簽的讀取距離及讀取成功率，如果待測(cè)物體所需測(cè)量的兩點(diǎn)之間的距離小于天線的最小尺寸，則多個(gè)電子標(biāo)簽1的天線11就會(huì)出現(xiàn)重疊，如圖3所示，則無(wú)法適用于此場(chǎng)景，為了避免天線11重疊，電子標(biāo)簽需追求更小的天線尺寸，而更小的天線尺寸會(huì)導(dǎo)致電子標(biāo)簽的性能下降，降低讀取距離以及讀取率；3.如果監(jiān)控點(diǎn)處于不平整表面上或者待測(cè)點(diǎn)位于讀寫器讀取的死角部位（如圖6所示的表面）則比較難應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的在于為解決上述問(wèn)題而提供一種不受各測(cè)量點(diǎn)之間的分布、距離以及位置的限制，安裝簡(jiǎn)便，成本低，操作便利性高的具有分布式傳感器的電子標(biāo)簽。

為此，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有分布式傳感器的電子標(biāo)簽，包括一載體以及設(shè)置在載體上的一個(gè)天線、一個(gè)主控芯片和多個(gè)傳感模塊。所述載體由一個(gè)或多個(gè)基材構(gòu)成平面或立體結(jié)構(gòu)，所述天線與主控芯片連接，所述多個(gè)傳感模塊分別與主控芯片雙向通信連接，所述主控芯片分別為多個(gè)傳感模塊供電，所述多個(gè)傳感模塊分布設(shè)置在載體上。

進(jìn)一步的，所述多個(gè)傳感模塊包括溫度傳感模塊、壓力傳感模塊和濕度傳感模塊中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述基材為柔性基材。

進(jìn)一步的，還包括與傳感模塊數(shù)量相同的傳感模塊控制單元，所述傳感模塊與傳感模塊控制單元一一雙向連接，所述傳感模塊控制單元分別與主控芯片雙向連接，所述主控芯片分別通過(guò)傳感模塊控制單元為傳感模塊供電。

更進(jìn)一步的，所述主控芯片包括電源管理模塊、信號(hào)解碼模塊、信號(hào)編碼模塊和中央控制單元，所述電源管理模塊的輸入端接天線，所述電源管理模塊與中央控制單元雙向連接，所述電源管理模塊為中央控制單元和多個(gè)傳感模塊供電，所述信號(hào)解碼模塊的輸入端接天線，輸出端接中央控制單元的輸入端，所述信號(hào)編碼模塊的輸出端接天線，輸入端接中央控制單元的輸出端，所述中央控制單元分別與多個(gè)傳感模塊控制單元雙向連接。

進(jìn)一步的，所述傳感模塊控制單元集成在主控芯片中，或與傳感模塊構(gòu)成傳感器芯片，或獨(dú)立為一款芯片。

進(jìn)一步的，所述天線為低頻、高頻或者超高頻天線。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果：

本實(shí)用新型可以精準(zhǔn)測(cè)量一片區(qū)域內(nèi)不同部位的特征值，僅需要一個(gè)天線從而避免了天線重疊的問(wèn)題，解決了傳統(tǒng)標(biāo)簽對(duì)各測(cè)量點(diǎn)之間的分布、距離以及位置的限制，對(duì)于N個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)僅需要一個(gè)天線和通訊主控芯片以及一次安裝，大大降低了成本，提高了操作便利性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型背景的測(cè)量部位示意圖；

圖2為本實(shí)用新型背景的測(cè)量部位安裝電子標(biāo)簽示意圖；

圖3為本實(shí)用新型背景的測(cè)量部位安裝電子標(biāo)簽另一示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)框架圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為為本實(shí)用新型實(shí)施例二的另一結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例一：

如圖4至5所示，一種具有分布式傳感器的電子標(biāo)簽，包括一載體以及設(shè)置在載體上的一個(gè)天線11、一個(gè)主控芯片2、多個(gè)傳感模塊3和多個(gè)傳感模塊控制單元4，傳感模塊3的數(shù)量與傳感模塊控制單元4的數(shù)量相同，傳感模塊控制單元4可以被集成在主控芯片2中，也可以與傳感器模塊3構(gòu)成傳感器芯片，也可以獨(dú)立成為一款芯片。本具體實(shí)施例中，載體是由一個(gè)基材5構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)，主控芯片2包括電源管理模塊21、信號(hào)解碼模塊22、信號(hào)編碼模塊23和中央控制單元24，電源管理模塊21的輸入端接天線11，所述電源管理模塊21與中央控制單元24雙向連接，由中央控制單元24對(duì)其進(jìn)行控制管理，所述電源管理模塊21為中央控制單元24和多個(gè)傳感模塊控制單元4供電，所述信號(hào)解碼模塊22的輸入端接天線11，輸出端接中央控制單元24的輸入端，所述信號(hào)編碼模塊23的輸出端接天線11，輸入端接中央控制單元24的輸出端，所述中央控制單元24分別與多個(gè)傳感模塊控制單元4雙向連接，多個(gè)傳感模塊控制單元4與多個(gè)傳感模塊3一一雙向連接，分別控制傳感模塊3的工作與否并接收傳感模塊3的傳感信號(hào)，傳感模塊3分布設(shè)置在基材5上，具體可以根據(jù)實(shí)際要測(cè)量部位的分布進(jìn)行設(shè)計(jì)。

本具體實(shí)施例中，天線11為低頻、高頻或者超高頻天線，可以用于RFID或NFC射頻識(shí)別領(lǐng)域，傳感模塊3包括但不限于溫度傳感模塊、壓力傳感模塊和濕度傳感模塊中的一種或幾種，當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，還可以是其它傳感模塊，如加速度傳感模塊等，用于測(cè)量不同的特征值。

本具體實(shí)施例中，中央控制單元24同傳感模塊控制單元4的通信可以使用I²C等通訊協(xié)議，或者也可以使用自定通訊協(xié)議。每個(gè)傳感模塊控制單元4自帶地址位，中央控制單元24可以通過(guò)選擇地址位來(lái)控制特定的傳感模塊3工作。

在測(cè)量時(shí)，主控芯片2可以控制多個(gè)傳感模塊3同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，但由于無(wú)源無(wú)線方案的局限性，標(biāo)簽通過(guò)天線11接收到的能量很少，對(duì)能量非常敏感，所以本實(shí)施例中，主控芯片2控制同一時(shí)刻僅使一個(gè)傳感模塊3工作，將不需要工作的傳感模塊3關(guān)閉，從而使得通過(guò)無(wú)線獲得的微小電能也能夠供應(yīng)整個(gè)無(wú)源系統(tǒng)完成工作，其工作過(guò)程如下：

天線11接收到讀寫設(shè)備發(fā)出的電磁波之后，將能量傳輸給電源管理模塊21，電源管理模塊21為中央控制單元24和多個(gè)傳感模塊控制單元4供電，主控芯片2開(kāi)始工作，傳感模塊控制單元4均處于待機(jī)狀態(tài)，傳感模塊3處于關(guān)閉狀態(tài)，信號(hào)解碼模塊22對(duì)設(shè)備發(fā)出的電磁波進(jìn)行解調(diào)并傳輸給中央控制單元24，中央控制單元24對(duì)解調(diào)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到所需要進(jìn)行的操作，以及所操作的傳感模塊3。假設(shè)讀寫模塊發(fā)出的命令是對(duì)傳感模塊N進(jìn)行操作，中央控制單元24向所有傳感模塊控制單元4發(fā)出命令，包含地址數(shù)據(jù)N，傳感模塊控制單元N會(huì)判斷符合之后向中央控制單元24做出反饋，之后傳感模塊控制單元N會(huì)控制其傳感模塊N開(kāi)始工作。傳感模塊N工作完成之后向傳感模塊控制單元N發(fā)出完成工作信號(hào)，且同時(shí)向傳感模塊控制單元N發(fā)出所測(cè)量到的數(shù)據(jù)。傳感模塊控制單元N收到傳感完成信號(hào)之后立即關(guān)閉傳感模塊N。傳感模塊控制單元N向中央控制單元24發(fā)出測(cè)量到的數(shù)據(jù)，之后進(jìn)入到待機(jī)狀態(tài)。中央控制單元24將測(cè)量到的數(shù)據(jù)連通其他校驗(yàn)等數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫盘?hào)編碼模塊23進(jìn)行編碼，然后通過(guò)天線11送出，傳送到讀寫設(shè)備，完成工作。

本實(shí)施中的載體采用一個(gè)基材5構(gòu)成平面結(jié)構(gòu)，可以用于測(cè)量圖1所示的處于平面的待測(cè)量部位，只需預(yù)先根據(jù)待測(cè)量部位的分布情況設(shè)計(jì)好基材5的大小和傳感模塊3的數(shù)量以及分布位置，就可以一次安裝到位，如圖5所示，且只要一個(gè)天線11和一個(gè)主控芯片2就可以，從而避免了天線重疊的問(wèn)題，解決了傳統(tǒng)標(biāo)簽對(duì)各測(cè)量點(diǎn)之間的距離限制，且成本低，操作便利。

當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，載體也可以采用一個(gè)基材5構(gòu)成立體結(jié)構(gòu)，用來(lái)測(cè)量具有立體分布的各個(gè)測(cè)量點(diǎn)，如測(cè)量分布在半球形表面的各個(gè)測(cè)量點(diǎn)時(shí)，將基材5做成相應(yīng)的半球形，測(cè)量時(shí)，就可以直接安裝，非常簡(jiǎn)便。如測(cè)量讀寫設(shè)備操作死角的位置時(shí)，將基材5做成相應(yīng)的形狀，將天線露在測(cè)量讀寫設(shè)備可操作的位置，將傳感模塊3貼附在測(cè)量點(diǎn)上，可以測(cè)到之前無(wú)法探測(cè)到的位置。

實(shí)施例二：

如圖6和7所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于：所示載體是由多個(gè)基材5構(gòu)成平面或立體結(jié)構(gòu)，傳感模塊3分布設(shè)置在各個(gè)基材5上，如圖6所示是由4個(gè)基材5構(gòu)成立體結(jié)構(gòu)，圖7所示是由5個(gè)基材5構(gòu)成平面結(jié)構(gòu)，這樣就可以根據(jù)待測(cè)部位的面積大小、待測(cè)量點(diǎn)數(shù)量多少以及分布情況進(jìn)行自由組裝電子標(biāo)簽，而無(wú)需生產(chǎn)各種規(guī)格的電子標(biāo)簽，使得生產(chǎn)簡(jiǎn)單，成本低，且使用靈活。

當(dāng)基材5采用柔性基材時(shí)，可以測(cè)量處于不平整且不規(guī)則的表面上的部位，如圖6所示，將天線11安裝在其中平整的部位，然后傳感模塊3通過(guò)柔性基材5延伸或折彎至處于不平整表面（如凹面，曲面）的部位，即可進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，不受各測(cè)量點(diǎn)之間的分布的限制。

本實(shí)施例中，圖5至7中的虛線表示傳感模塊3與主控芯片2的連接關(guān)系，不是實(shí)際電路走線。

盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。