專利名稱：一種長壽命有源電子標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于低功耗有源電子標(biāo)簽的實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
中華人民共和國專利200420037164. 3 “集裝箱電子標(biāo)簽裝置”和 200810039151. 2 “用于集裝箱電子封條的有源RFID射頻識別標(biāo)簽及其閱讀器”公布了兩種 有源電子標(biāo)簽的設(shè)計方法，但其都存在如下缺點由于鋰電池的超低自放電特性，有源電子 標(biāo)簽都采用鋰電池作為內(nèi)部電源進行工作，由于鋰電池的放電工作原理決定了最好的工作 方式是平滑穩(wěn)定釋放電流，這樣可以使鋰電池工作壽命達到最大、電能釋放最完全，而有源 電子標(biāo)簽的工作模式是周期性主動發(fā)射信息，有源電子標(biāo)簽在發(fā)射時需要的瞬間電流通常 遠大于平時非發(fā)射狀態(tài)，因此當(dāng)內(nèi)部鋰電池使用一定時間后，很快就不能在有源電子標(biāo)簽 主動發(fā)射的瞬間提供足夠的電流，有源電子標(biāo)簽就失效了，而這時內(nèi)部鋰電池的仍有很多 電能，只是不能在很短時間內(nèi)釋放更大的電流，這造成了有源電子標(biāo)簽不能完全使用內(nèi)部 鋰電池的能量，造成鋰電池能量的浪費和有源電子標(biāo)簽使用壽命短。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服傳統(tǒng)的有源電子標(biāo)簽所存在的電池容量浪費和使用壽命短的問題，本發(fā) 明提出了一種長壽命有源電子標(biāo)簽實現(xiàn)方法，其具體內(nèi)容包含拋棄傳統(tǒng)有源電子標(biāo)簽的設(shè) 計方法，在有源電子標(biāo)簽原有的電源系統(tǒng)和工作電路之間增加電容能量存儲單元，這樣由 鋰電池構(gòu)成的有源電子標(biāo)簽電源系統(tǒng)并不是直接向有源電子標(biāo)簽工作電路提供電源，而是 先向電容能量存儲單元供電，再由電容能量存儲單元直接向有源電子標(biāo)簽工作電路提供電 流。這樣的設(shè)計機制使得鋰電池避免了為配合有源電子標(biāo)簽工作模式而使用有很大傷害的 大電流和間歇性工作機制，可以最大程度的保護鋰電池和發(fā)揮鋰電池的所有電量，而電容 能量存儲單元的工作機制是需要不斷的充放電，恰恰可以配合有源電子標(biāo)簽的工作模式， 這樣完全解決了有源電子標(biāo)簽使用鋰電池造成的容量浪費和使用壽命短的缺陷。本發(fā)明解決問題所采用的技術(shù)方案是采用超低功耗的有源無線射頻識別技術(shù)和電容能量存儲技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成一種長 壽命有源電子標(biāo)簽設(shè)計，有源電子標(biāo)簽的電源系統(tǒng)由鋰電池和電容能量存儲單元構(gòu)成，工 作模式為鋰電池以連續(xù)不間斷、小電流的方式向電容能量存儲單元充電，電容能量存儲單 元以大電流和微電流相結(jié)合的放電模式向有源電子標(biāo)簽工作電路提供電能。有源電子標(biāo)簽 ID號碼由無線射頻識別單元內(nèi)置固定ID標(biāo)識信息構(gòu)成，內(nèi)置固定ID標(biāo)識信息是在有源電 子標(biāo)簽生產(chǎn)時以遞增或遞減的方式產(chǎn)生的，不可改變；有源電子標(biāo)簽的無線射頻微處理單 元和射頻電路采取超低功耗設(shè)計，工作只是在一個小時間窗內(nèi)使用大電流，通過無線方式 發(fā)射出自身固定ID標(biāo)識信息，隨后微處理單元和射頻電路又進入到使用微電流的休眠狀 態(tài)。本發(fā)明實現(xiàn)的一種長壽命有源電子標(biāo)簽由有源無線射頻識別單元、鋰電池、電容能量存儲單元組成，包括時鐘、定時器、鋰電池、電容能量存儲單元、射頻電路、微處理器。本發(fā)明中的一種長壽命有源電子標(biāo)簽工作模式如下 缺省情況下，有源電子標(biāo)簽一直處于正常非工作狀態(tài)a，鋰電池向電容能量存儲 單元以小電流、平穩(wěn)方式自動充電，電容能量存儲單元向有源電子標(biāo)簽工作電路以微電流 方式放電提供電能，此時標(biāo)簽上僅時鐘和計數(shù)器運行，其余模塊都處于非工作狀態(tài)，功耗極 低； 計數(shù)器計數(shù)達到一個固定時間間隔Tl后，微處理器被喚醒，進入通信狀態(tài)b，微 處理器觸發(fā)射頻電路發(fā)送由內(nèi)置固定ID標(biāo)識信息，此時標(biāo)簽上射頻電流處于發(fā)射狀態(tài)，電 容能量存儲單元向有源電子標(biāo)簽工作電路以大電流方式放電提供電能，發(fā)射的時間周期為 T2，這時鋰電池仍然向電容能量存儲單元以小電流、平穩(wěn)方式自動充電；·Τ2結(jié)束后，標(biāo)簽又回到正常的非工作狀態(tài)a，等到計數(shù)器計數(shù)達到下一個固定 時間間隔Tl后再進入下一個通信狀態(tài)b ； 不同標(biāo)簽的標(biāo)識ID采用遞增或遞減方式由生產(chǎn)時就固定寫入的，在標(biāo)簽的生 命周期內(nèi)是固定不可修改的；


圖1為一種長壽命有源電子標(biāo)簽的系統(tǒng)構(gòu)成圖。圖2為一種長壽命有源電子標(biāo)簽的管理狀態(tài)圖。圖中1表示計數(shù)器構(gòu)成的定時器，2表示射頻電路，3表示時鐘，4表示鋰電池，5表 示電容能量存儲單元，6表示一種長壽命有源電子標(biāo)簽，7表示微處理器；&表示正常非工作 狀態(tài)，b表示通信狀態(tài)。
具體實施例方式正常情況下6處于狀態(tài)a，鋰電池向電容能量存儲單元以小電流、平穩(wěn)方式自動充 電，電容能量存儲單元向有源電子標(biāo)簽工作電路以微電流方式放電提供電能；計數(shù)器計數(shù)工作到一定周期時間Tl后，觸發(fā)2進入狀態(tài)b ；狀態(tài)b的時間長度為T2，在T2周期內(nèi)完成標(biāo)簽的ID標(biāo)識信息發(fā)送任務(wù)，電容能量 存儲單元向有源電子標(biāo)簽工作電路以大電流方式放電提供電能，大電流放電的時間周期為 T2，這時鋰電池仍然向電容能量存儲單元以小電流、平穩(wěn)方式自動充電，T2結(jié)束后則6返回 狀態(tài)a ；重新進入下一輪工作狀態(tài)循環(huán)。
權(quán)利要求
1. 一種長壽命有源電子標(biāo)簽，其特征是依據(jù)有源電子標(biāo)簽的工作模式，在原有的鋰 電池電源系統(tǒng)和工作電路之間增加電容能量存儲單元，構(gòu)成新的電源系統(tǒng)，這樣由鋰電池 并不是直接向有源電子標(biāo)簽工作電路提供電源，而是先向電容能量存儲單元連續(xù)不簡單以 小電流方式充電，再由電容能量存儲單元直接向有源電子標(biāo)簽工作電路提供電流。這樣的 設(shè)計機制使得鋰電池避免了為配合有源電子標(biāo)簽工作模式而使用有很大傷害的大電流和 微電流間歇性工作機制，而讓鋰電池一直工作在小電流、連續(xù)平穩(wěn)放電狀態(tài)，可以最大程度 的保護鋰電池和發(fā)揮鋰電池的所有電量，而電容能量存儲單元的工作機制是需要不斷的充 放電，恰恰可以配合有源電子標(biāo)簽的工作模式，這樣完全解決了有源電子標(biāo)簽使用鋰電池 造成的容量浪費和使用壽命短的缺陷。
全文摘要
一種長壽命有源電子標(biāo)簽。為了克服傳統(tǒng)的有源電子標(biāo)簽所存在的電池容量浪費和使用壽命短的問題，本發(fā)明提出了采用超低功耗的有源無線射頻識別技術(shù)和電容能量存儲技術(shù)相結(jié)合，有源電子標(biāo)簽的電源系統(tǒng)由鋰電池和電容能量存儲單元構(gòu)成，工作模式為鋰電池以連續(xù)不間斷、小電流的方式向電容能量存儲單元充電，電容能量存儲單元以大電流和微電流相結(jié)合的放電模式向有源電子標(biāo)簽工作電路提供電能。有源電子標(biāo)簽的無線射頻微處理單元和射頻電路采取超低功耗設(shè)計，工作只是在一個小時間窗內(nèi)使用大電流，通過無線方式發(fā)射出自身固定ID標(biāo)識信息，隨后微處理單元和射頻電路又進入到使用微電流的休眠狀態(tài)。
文檔編號H02J15/00GK102117422SQ200910247518
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者徐雙, 歐海濤, 趙明 申請人:上海銳帆信息科技有限公司