同時具有身份感知及交互功能的rfid標簽的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種同時具有身份感知及交互功能的RFID標簽，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行無線充電；本發(fā)明RFID標簽可應(yīng)用于同時需要身份識別、交互、支付的應(yīng)用領(lǐng)域，如：校園卡用于校園卡作遠距離考勤，應(yīng)用于培訓教學作課堂交互式問答，應(yīng)用于電子支付等。
【專利說明】同時具有身份感知及交互功能的RFID標簽

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及射頻識別領(lǐng)域，尤其涉及一種具有身份感知及交互功能的RFID標簽。

【背景技術(shù)】
[0002]射頻識別即RFID (Rad1 Frequency Identificat1n)技術(shù),又稱無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。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標簽一般分為有源RFID標簽和無源RFID標簽，無源RFID標簽內(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標簽內(nèi)部有自己的供電電源，平時處于“酬民”狀態(tài)，當耦合的能量超過某一特定值時，電路處于工作狀態(tài)，有源RFID標簽才真正開始工作。
[0004]隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在RFID標簽上配置越來越多的電路、器件，在供電方面，無源RFID標簽無法滿足供電需求，目前有源RFID標簽使用電池供電，電池通常一次性封裝在有源卡中，當I到2年左右電量耗完時，此卡就將報廢。在需求方面，人們已經(jīng)不再滿足單一作用的RFID標簽。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何使得RFID標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，本發(fā)明提供了一種同時具有身份感知及交互功能的RFID標簽，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現(xiàn)身份感知工作模式，所述RF交互信道被配置成實現(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)男偶纭
[0017]本發(fā)明一方面引入了射頻2.4GHz復(fù)用天線，通過該復(fù)用天線的兩個信道，分別可以實現(xiàn)身份感知功能和交互功能，進而通過嵌入式處理器實現(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現(xiàn)無線充電功能，也可以實現(xiàn)與外部終端實現(xiàn)近距離感知，進而通過嵌入式處理器實現(xiàn)兩種功能的切換。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明一實施例提供的具有身份感知及交互功能的RFID標簽的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明一實施例中按鍵、顯示屏的示意圖。

【具體實施方式】
[0020]以下將結(jié)合圖1和圖2對本發(fā)明提供的具有身份感知及交互功能的RFID標簽進行詳細的描述，其為本發(fā)明一可選的實施例，可以認為，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不改變本發(fā)明精神和內(nèi)容的范圍內(nèi)，能夠?qū)ζ溥M行修改和潤色。
[0021]請參考圖1，本發(fā)明提供了一種同時具有身份感知及交互功能的RFID標簽，可應(yīng)用于同時需要身份識別、交互、支付的應(yīng)用領(lǐng)域，如:校園卡用于校園卡作遠距離考勤，應(yīng)用于培訓教學作課堂交互式問答，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現(xiàn)身份感知工作模式，所述RF交互信道被配置成實現(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，本實施例中，所述嵌入式處理器的型號可選為“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。對于兩個復(fù)用天線的切換功能，可以在鍵盤上設(shè)置具體的按鍵，按下或者撥動該按鍵嵌入式處理器就會做相應(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)認為，只要起到類似作用，即使是不同頻段，也可視作本發(fā)明等同的手段之一，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現(xiàn)刷卡消費、刷卡識別等功能，通過2.4GHz復(fù)用天線的兩個信道可以用作實現(xiàn)答題、考勤等功能；本實用新型設(shè)計了一種全新的RFID標簽結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)校門2.4G考勤、教室2.4G答題，13.56M 一卡通消費、插卡通話等功能。比如，請參考圖2，當2.4GHz復(fù)用天線處于交互通訊工作模式，可以用來實現(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，以完成答題過程。
[0031]進一步的，有關(guān)聞頻13MHz復(fù)用天線，
[0032]為了實現(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)來實現(xiàn)供電是已知的技術(shù)手段，故而，本實施例不做列舉。
[0033]為了實現(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，使得本發(fā)明結(jié)合了近場通訊技術(shù)，能夠讓可攜式設(shè)備進行非接觸式點對點通訊。
[0034]除此以外，本實施例提供的具有身份感知及交互功能的RFID標簽還包括蜂鳴器，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?。本實施例采用?LCD。當然，其他可用于顯示的設(shè)備都是本實用新型保護的范圍之內(nèi)的可選方案之一
[0035]在本發(fā)明RFID標簽的基礎(chǔ)上，進而可以實現(xiàn)RFID標簽的答題功能。當然，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行的任何具體應(yīng)用，都是本發(fā)明力求保護的方案之一。
[0036]所述鍵盤至少包括了若干數(shù)字鍵、若干字母鍵、確認鍵、兩個方向鍵和若干功能鍵，分別與嵌入式處理器的“GP10”接口連接。進一步具體來說，設(shè)有A?F，0?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，選擇逐個作答或者集中作答，而且設(shè)有搶答鍵，學生可作搶答。
[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、“OK”:答題完畢后按OK鍵發(fā)送；
[0042]5、設(shè)有搶答鍵，學生可作搶答；
[0043]6、“ Fn ”:輔助功能按鍵；
[0044]7、向上:答題時，用來顯示上一題；
[0045]8、向下:答題時，用來顯示下一題；
[0046]9、顯示屏:能夠顯示題號、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，選擇逐個作答或者集中作答。
[0048]依據(jù)其功能，本實施例的上端機以及嵌入式處理器可做進一步的設(shè)置和編程，本實施例不做進一步展開。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)，學生可以通過按鍵輸入結(jié)果，進而由嵌入式處理器接收，接收后一方面可以通過顯示屏實現(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，上端機自會根據(jù)預(yù)編程的軟件來進行處理，嵌入式處理器還能接受上端機的信息反饋給所述顯示屏；
[0049]在RFID標簽上還可設(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，本發(fā)明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)用天線可以用作實現(xiàn)刷卡消費、刷卡識別等功能，通過2.4GHz復(fù)用天線可以用作實現(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，進而由嵌入式處理器接收，接收后一方面可以通過顯示屏實現(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，上端機自會根據(jù)預(yù)編程的軟件來進行處理，嵌入式處理器還能接受上端機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，本發(fā)明將高頻13MHz復(fù)用天線作為無線充電的線圈，進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、本發(fā)明通過射頻2.4GHz復(fù)用天線的兩個信道，分別可以實現(xiàn)身份感知功能和交互功能，進而通過嵌入式處理器實現(xiàn)兩種功能之間的切換；
[0055]5、本發(fā)明通過為高頻13MHz復(fù)用天線配置兩種工作模式，既可以實現(xiàn)無線充電功能，也可以實現(xiàn)與外部終端實現(xiàn)近距離感知，進而通過嵌入式處理器實現(xiàn)兩種功能的切換。
【權(quán)利要求】
1.一種同時具有身份感知及交互功能的RFID標簽，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，所述RF感知信道被配置成實現(xiàn)身份感知工作模式，所述RF交互信道被配置成實現(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現(xiàn)與外部終端之間通訊數(shù)據(jù)的雙向傳輸； 所述高頻13MHz復(fù)用天線，被配置成實現(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行無線充電； 所述嵌入式處理器至少用以: 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； 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； 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。
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。
5.如權(quán)利要求1所述的具有身份感知及交互功能的RFID標簽，其特征在于: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ⅰ?br> 【文檔編號】G06K19/067GK104318293SQ201410553069
【公開日】2015年1月28日 申請日期: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 申請人:上海真灼電子技術(shù)有限公司