同時(shí)具有身份感知及交互功能的rfid標(biāo)簽的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種同時(shí)具有身份感知及交互功能的RFID標(biāo)簽，包括：射頻2.4GHz復(fù)用天線，包括RF感知信道和RF交互信道，在身份感知工作模式中，RF感知信道至少用以向外部終端發(fā)送ID信息；在交互通訊工作模式中，RF交互信道至少用以實(shí)現(xiàn)與外部終端之間通訊數(shù)據(jù)的雙向傳輸；高頻13MHz復(fù)用天線，在感知工作模式中，所述高頻13MHz復(fù)用天線用以與外部終端實(shí)現(xiàn)近距離感知；在所述充電工作模式中，所述高頻13MHz復(fù)用天線用以為所述充電電池進(jìn)行無線充電。本實(shí)用新型RFID標(biāo)簽可應(yīng)用于同時(shí)需要身份識(shí)別、交互、支付的應(yīng)用領(lǐng)域，如：校園卡用于校園卡作遠(yuǎn)距離考勤，應(yīng)用于培訓(xùn)教學(xué)作課堂交互式問答，應(yīng)用于電子支付等。
【專利說明】同時(shí)具有身份感知及交互功能的RFID標(biāo)簽

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及射頻識(shí)別領(lǐng)域，尤其涉及一種具有身份感知及交互功能的RFID標(biāo)簽。

【背景技術(shù)】
[0002]射頻識(shí)別即RFID (Rad1 Frequency Identificat1n)技術(shù),又稱無線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號(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)械或光學(xué)接觸。常用的有低頻(125k?134.2K)、高頻(13.56Mhz)、超高頻，微波等技術(shù)。RFID讀寫器也分移動(dòng)式的和固定式的，目前RFID技術(shù)應(yīng)用很廣，如:圖書館，門禁系統(tǒng)，食品安全溯源等。
[0003]RFID標(biāo)簽一般分為有源RFID標(biāo)簽和無源RFID標(biāo)簽，無源RFID標(biāo)簽內(nèi)部沒有自己的供電電源，只是在讀寫器的響應(yīng)范圍內(nèi)通過非接觸的方式，從讀寫器的射頻場中獲取能量供應(yīng)卡內(nèi)的電路使用。有源RFID標(biāo)簽內(nèi)部有自己的供電電源，平時(shí)處于“酬民”狀態(tài)，當(dāng)耦合的能量超過某一特定值時(shí)，電路處于工作狀態(tài)，有源RFID標(biāo)簽才真正開始工作。
[0004]隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在RFID標(biāo)簽上配置越來越多的電路、器件，在供電方面，無源RFID標(biāo)簽無法滿足供電需求，目前有源RFID標(biāo)簽使用電池供電，電池通常一次性封裝在有源卡中，當(dāng)I到2年左右電量耗完時(shí)，此卡就將報(bào)廢。在需求方面，人們已經(jīng)不再滿足單一作用的RFID標(biāo)簽。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是如何使得RFID標(biāo)簽既具有身份感知功能，又具有交互功能。
[0006]為了解決這一技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種同時(shí)具有身份感知及交互功能的RFID標(biāo)簽，至少包括射頻2.4GHz復(fù)用天線、高頻13MHz復(fù)用天線、嵌入式處理器、鍵盤、顯示器和充電電池，所述嵌入式處理器分別與所述射頻2.4GHz復(fù)用天線、高頻13MHz復(fù)用天線、鍵盤、顯示器、充電電池連接，所述充電電池還與所述高頻13MHz復(fù)用天線連接,其中:
[0007]所述射頻2.4GHz復(fù)用天線，包括RF感知信道和RF交互信道，所述RF感知信道被配置成實(shí)現(xiàn)身份感知工作模式，所述RF交互信道被配置成實(shí)現(xiàn)交互通訊工作模式，在身份感知工作模式中，所述RF感知信道至少用以向外部終端發(fā)送ID信息；在交互通訊工作模式中，所述RF交互信道至少用以實(shí)現(xiàn)與外部終端之間通訊數(shù)據(jù)的雙向傳輸；
[0008]所述高頻13MHz復(fù)用天線，被配置成實(shí)現(xiàn)感知工作模式或充電工作模式，在所述感知工作模式中，所述高頻13MHz復(fù)用天線用以與外部終端實(shí)現(xiàn)近距離感知；在所述充電工作模式中，所述高頻13MHz復(fù)用天線用以為所述充電電池進(jìn)行無線充電；
[0009]所述嵌入式處理器至少用以:
[0010]響應(yīng)所述鍵盤的輸入，選擇所述射頻2.4GHz復(fù)用天線的工作信道；
[0011]響應(yīng)所述鍵盤的輸入,選擇所述高頻13MHz復(fù)用天線的工作模式；
[0012]將所述射頻2.4GHz復(fù)用天線與外部終端之間雙向傳輸?shù)男畔鬏斨了鲲@示器。
[0013]所述的具有身份感知及交互功能的RFID標(biāo)簽還包括NFC電路，所述高頻13MHz復(fù)用天線通過所述NFC電路與所述嵌入式處理器連接。
[0014]所述的具有身份感知及交互功能的RFID標(biāo)簽還包括無線充電電路，所述所述高頻13MHz復(fù)用天線還通過所述無線充電電路與所述嵌入式處理器連接。
[0015]所述的具有身份感知及交互功能的RFID標(biāo)簽還包括蜂鳴器，所述蜂鳴器與所述嵌入式處理器連接。
[0016]所述顯示器用以顯示所述射頻2.4GHz復(fù)用天線與外部終端之間雙向傳輸?shù)男偶?、O
[0017]本實(shí)用新型一方面引入了射頻2.4GHz復(fù)用天線，通過該復(fù)用天線的兩個(gè)信道，分別可以實(shí)現(xiàn)身份感知功能和交互功能，進(jìn)而通過嵌入式處理器實(shí)現(xiàn)兩種功能之間的切換，另一方面還引入了高頻13MHz復(fù)用天線，通過該天線既可以實(shí)現(xiàn)無線充電功能，也可以實(shí)現(xiàn)與外部終端實(shí)現(xiàn)近距離感知，進(jìn)而通過嵌入式處理器實(shí)現(xiàn)兩種功能的切換。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的具有身份感知及交互功能的RFID標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例中按鍵、顯示屏的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]以下將結(jié)合圖1和圖2對(duì)本實(shí)用新型提供的具有身份感知及交互功能的RFID標(biāo)簽進(jìn)行詳細(xì)的描述，其為本實(shí)用新型一可選的實(shí)施例，可以認(rèn)為，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不改變本實(shí)用新型精神和內(nèi)容的范圍內(nèi)，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行修改和潤色。
[0021]請(qǐng)參考圖1，本實(shí)用新型提供了一種同時(shí)具有身份感知及交互功能的RFID標(biāo)簽，可應(yīng)用于同時(shí)需要身份識(shí)別、交互、支付的應(yīng)用領(lǐng)域，如:校園卡用于校園卡作遠(yuǎn)距離考勤，應(yīng)用于培訓(xùn)教學(xué)作課堂交互式問答，應(yīng)用于電子支付等。
[0022]至少包括射頻2.4GHz復(fù)用天線、高頻13MHz復(fù)用天線、嵌入式處理器、鍵盤、顯示器和充電電池，所述嵌入式處理器分別與所述射頻2.4GHz復(fù)用天線、高頻13MHz復(fù)用天線、鍵盤、顯示器、充電電池連接，所述充電電池還與所述高頻13MHz復(fù)用天線連接,其中:
[0023]所述射頻2.4GHz復(fù)用天線，包括RF感知信道和RF交互信道，所述RF感知信道被配置成實(shí)現(xiàn)身份感知工作模式，所述RF交互信道被配置成實(shí)現(xiàn)交互通訊工作模式，在身份感知工作模式中，所述RF感知信道至少用以向外部終端發(fā)送ID信息；在交互通訊工作模式中，所述RF交互信道至少用以實(shí)現(xiàn)與外部終端之間通訊數(shù)據(jù)的雙向傳輸；
[0024]所述高頻13MHz復(fù)用天線，被配置成實(shí)現(xiàn)感知工作模式或充電工作模式，在所述感知工作模式中，所述高頻13MHz復(fù)用天線用以與外部終端實(shí)現(xiàn)近距離感知；在所述充電工作模式中，所述高頻13MHz復(fù)用天線用以為所述充電電池進(jìn)行無線充電；
[0025]所述嵌入式處理器至少用以:
[0026]響應(yīng)所述鍵盤的輸入，選擇所述射頻2.4GHz復(fù)用天線的工作信道；
[0027]響應(yīng)所述鍵盤的輸入，選擇所述高頻13MHz復(fù)用天線的工作模式；
[0028]將所述射頻2.4GHz復(fù)用天線與外部終端之間雙向傳輸?shù)男畔鬏斨了鲲@示器。
[0029]有關(guān)所述嵌入式處理器，本實(shí)施例中，所述嵌入式處理器的型號(hào)可選為“ARM” 7系列，該嵌入式處理器的SPI接口與所述射頻2.4GHz復(fù)用天線以及高頻13MHz復(fù)用天線連接，電源接口與所述充電電池連接，液晶驅(qū)動(dòng)接口與所述顯示屏連接，GP1接口與所述鍵盤上的按鍵連接。對(duì)于兩個(gè)復(fù)用天線的切換功能，可以在鍵盤上設(shè)置具體的按鍵，按下或者撥動(dòng)該按鍵嵌入式處理器就會(huì)做相應(yīng)的操作。
[0030]有關(guān)所述射頻2.4GHz復(fù)用天線和高頻13MHz復(fù)用天線,應(yīng)認(rèn)為，只要起到類似作用，即使是不同頻段，也可視作本實(shí)用新型等同的手段之一，使用2.4GHz復(fù)用天線與高頻13MHz復(fù)用天線，可以為雙頻的連接提供硬件基礎(chǔ)，通過高頻13MHz復(fù)用天線的感知工作模式可以用作實(shí)現(xiàn)刷卡消費(fèi)、刷卡識(shí)別等功能，通過2.4GHz復(fù)用天線的兩個(gè)信道可以用作實(shí)現(xiàn)答題、考勤等功能；本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種全新的RFID標(biāo)簽結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)校門2.4G考勤、教室2.4G答題，13.56M—卡通消費(fèi)、插卡通話等功能。比如，請(qǐng)參考圖2，當(dāng)2.4GHz復(fù)用天線進(jìn)行交互通訊工作模式，可以用來實(shí)現(xiàn)答題功能，嵌入式處理器響應(yīng)鍵盤的答題選擇，并將答題選擇通過2.4GHz復(fù)用天線傳輸至上位機(jī)，以完成答題過程。
[0031]進(jìn)一步的，有關(guān)聞?lì)l13MHz復(fù)用天線，
[0032]為了實(shí)現(xiàn)充電工作模式，所述的具有身份感知及交互功能的RFID標(biāo)簽還包括無線充電電路，所述高頻13MHz復(fù)用天線還通過所述無線充電電路與所述嵌入式處理器連接。高頻13MHz復(fù)用天線和無線充電電路根據(jù)電磁感應(yīng)原理將產(chǎn)生的電能存放于充電電池中，并用于為各部件提供所需的電能。對(duì)于其中的無線充電電路，由于無線充電技術(shù)中如何利用電磁感應(yīng)來實(shí)現(xiàn)供電是已知的技術(shù)手段，故而，本實(shí)施例不做列舉。
[0033]為了實(shí)現(xiàn)感知工作模式，所述的具有身份感知及交互功能的RFID標(biāo)簽還包括NFC電路，所述高頻13MHz復(fù)用天線通過所述NFC電路與所述嵌入式處理器連接，通過NFC電路的引入，使得本實(shí)用新型結(jié)合了近場通訊技術(shù)，能夠讓可攜式設(shè)備進(jìn)行非接觸式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通τΗ ο
[0034]除此以外，本實(shí)施例提供的具有身份感知及交互功能的RFID標(biāo)簽還包括蜂鳴器，所述蜂鳴器與所述嵌入式處理器連接。所述顯示器用以顯示所述射頻2.4GHz復(fù)用天線與外部終端之間雙向傳輸?shù)男畔?。本?shí)施例采用了 LCD。當(dāng)然，其他可用于顯示的設(shè)備都是本實(shí)用新型保護(hù)的范圍之內(nèi)的可選方案之一
[0035]在本實(shí)用新型RFID標(biāo)簽的基礎(chǔ)上，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)RFID標(biāo)簽的答題功能。當(dāng)然，應(yīng)明確，其功能性的應(yīng)用并非僅限于答題而已，只要是利用了其交互功能所進(jìn)行的任何具體應(yīng)用，都是本實(shí)用新型力求保護(hù)的方案之一。
[0036]所述鍵盤至少包括了若干數(shù)字鍵、若干字母鍵、確認(rèn)鍵、兩個(gè)方向鍵和若干功能鍵，分別與嵌入式處理器的“GP10”接口連接。進(jìn)一步具體來說，設(shè)有A?F，O?9，CE/電源功能復(fù)合鍵，OK, Fn, <-/->翻屏鍵，其中O鍵可以做模式選擇，選擇逐個(gè)作答或者集中作答，而且設(shè)有搶答鍵，學(xué)生可作搶答。
[0037]各部分功能如下:
[0038]1、A?F:選擇題答案，可做多選；
[0039]2、0?9:填空題作答答案；
[0040]3、“CE”:答題器開關(guān)；
[0041]4、“0K”:答題完畢后按OK鍵發(fā)送；
[0042]5、設(shè)有搶答鍵，學(xué)生可作搶答；
[0043]6、“Fn”:輔助功能按鍵；
[0044]7、向上:答題時(shí)，用來顯示上一題；
[0045]8、向下:答題時(shí)，用來顯示下一題；
[0046]9、顯示屏:能夠顯示題號(hào)、答題的狀態(tài)是否完成以及所選的答案；
[0047]10,0鍵可以做模式選擇，選擇逐個(gè)作答或者集中作答。
[0048]依據(jù)其功能，本實(shí)施例的上端機(jī)以及嵌入式處理器可做進(jìn)一步的設(shè)置和編程，本實(shí)施例不做進(jìn)一步展開。可見，通過引入了鍵盤與顯示屏，為答題的輸入操作和可視化反饋提供了硬件基礎(chǔ)，學(xué)生可以通過按鍵輸入結(jié)果，進(jìn)而由嵌入式處理器接收，接收后一方面可以通過顯示屏實(shí)現(xiàn)顯示反饋，另一方面可以利用2.4GHz復(fù)用天線將輸入的信息反饋給上端機(jī)，上端機(jī)自會(huì)根據(jù)預(yù)編程的軟件來進(jìn)行處理，嵌入式處理器還能接受上端機(jī)的信息反饋給所述顯示屏；
[0049]在RFID標(biāo)簽上還可設(shè)置電源開關(guān)，將其與充電電池連接其他部件的電路連接即可。
[0050]綜上所述，本實(shí)用新型至少具備以下有益效果:
[0051]1、分別使用了射頻2.4GHz復(fù)用天線與高頻13MHz復(fù)用天線,可以為雙頻的連接提供硬件基礎(chǔ)，通過高頻13MHz復(fù)用天線可以用作實(shí)現(xiàn)刷卡消費(fèi)、刷卡識(shí)別等功能，通過射頻2.4GHz復(fù)用天線可以用作實(shí)現(xiàn)答題、考勤等功能；
[0052]2、引入了鍵盤與顯示屏，為輸入操作和可視化反饋提供了硬件基礎(chǔ)，操作人員可以通過按鍵輸入信息，進(jìn)而由嵌入式處理器接收，接收后一方面可以通過顯示屏實(shí)現(xiàn)顯示反饋，另一方面可以利用射頻2.4GHz復(fù)用天線將輸入的信息反饋給上端機(jī)，上端機(jī)自會(huì)根據(jù)預(yù)編程的軟件來進(jìn)行處理，嵌入式處理器還能接受上端機(jī)的信息反饋給所述顯示屏；
[0053]3、由于在卡中整合的部件、電路增多，現(xiàn)有的供電模式已經(jīng)無法滿足要求，本實(shí)用新型將高頻13MHz復(fù)用天線作為無線充電的線圈，進(jìn)而配合無線充電電路和充電電池，通過無線供電滿足供電需求；
[0054]4、本實(shí)用新型通過射頻2.4GHz復(fù)用天線的兩個(gè)信道，分別可以實(shí)現(xiàn)身份感知功能和交互功能，進(jìn)而通過嵌入式處理器實(shí)現(xiàn)兩種功能之間的切換；
[0055]5、本實(shí)用新型通過為高頻13MHz復(fù)用天線配置兩種工作模式，既可以實(shí)現(xiàn)無線充電功能，也可以實(shí)現(xiàn)與外部終端實(shí)現(xiàn)近距離感知，進(jìn)而通過嵌入式處理器實(shí)現(xiàn)兩種功能的切換。
【權(quán)利要求】
1.一種同時(shí)具有身份感知及交互功能的RFID標(biāo)簽，其特征在于，至少包括射頻2.4GHz復(fù)用天線、高頻13MHz復(fù)用天線、嵌入式處理器、鍵盤、顯示器和充電電池，所述嵌入式處理器分別與所述射頻2.4GHz復(fù)用天線、高頻13MHz復(fù)用天線、鍵盤、顯示器、充電電池連接，所述充電電池還與所述高頻13MHz復(fù)用天線連接，其中: 所述射頻2.4GHz復(fù)用天線，包括RF感知信道和RF交互信道，均與所述嵌入式處理器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的具有身份感知及交互功能的RFID標(biāo)簽，其特征在于，還包括NFC電路，所述高頻13MHz復(fù)用天線通過所述NFC電路與所述嵌入式處理器連接。
3.如權(quán)利要求1所述的具有身份感知及交互功能的RFID標(biāo)簽，其特征在于，還包括無線充電電路，所述高頻13MHz復(fù)用天線還通過所述無線充電電路與所述嵌入式處理器連接。
4.如權(quán)利要求1所述的具有身份感知及交互功能的RFID標(biāo)簽，其特征在于，還包括蜂鳴器，所述蜂鳴器與所述嵌入式處理器連接。
【文檔編號(hào)】G06K19/067GK204143473SQ201420602903
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】竺春, 董雁適, 汪剛 申請(qǐng)人:上海真灼電子技術(shù)有限公司