一種新型數(shù)據(jù)標(biāo)簽及其數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)與方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種新型數(shù)據(jù)標(biāo)簽及其數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)和方法，即LID光識(shí)別技術(shù)。所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽是一種無(wú)源器件，其由光電檢測(cè)器、電源管理電路、光電池、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及光發(fā)射器組成。其中：所述光電池的輸出端與所述電源管理電路的輸入端相連；所述光電檢測(cè)器用于檢測(cè)光信號(hào)，在接收到來(lái)自所述讀寫器的光信號(hào)后，將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并根據(jù)所述電信號(hào)中的指令對(duì)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫；所述光發(fā)射器用于根據(jù)指令將從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為光信號(hào)。本發(fā)明采用光信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)標(biāo)簽進(jìn)行讀寫，因光信號(hào)傳播的方向性，不涉及射頻輻射，使得該數(shù)據(jù)標(biāo)簽具備單一目標(biāo)識(shí)別、不受電磁傳播損耗或干擾和不被偵聽(tīng)的能力，其安全性和可靠性更高，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。
【專利說(shuō)明】一種新型數(shù)據(jù)標(biāo)簽及其數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)與方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，尤其涉及一種新型數(shù)據(jù)標(biāo)簽及其數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)與方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步、科技的不斷發(fā)展以及生活節(jié)奏的加快，人們?cè)谏钪械母喾矫娑夹枰?jiǎn)便快速的進(jìn)行身份識(shí)別或支付。而射頻標(biāo)簽可以很好的完成標(biāo)識(shí)區(qū)分，從而應(yīng)用于銀行卡、公交卡、物品標(biāo)簽等方面。
[0003]射頻標(biāo)簽的工作原理為:在射頻標(biāo)簽中設(shè)置有電磁感應(yīng)器件，在射頻標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻即信號(hào)，根據(jù)感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的信息，這種標(biāo)簽又稱為無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽，或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)，稱為有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。
[0004]通過(guò)射頻標(biāo)簽可以較好的完成對(duì)不同標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀寫操作，但是，由于射頻信號(hào)傳播方向的發(fā)散性，使得臨近的其它標(biāo)簽也容易被感應(yīng)，從而容易造成誤讀寫；同時(shí)射頻信號(hào)還容易被截獲，使其安全性也受到限制；另外，在某些應(yīng)用環(huán)境下，如液體、金屬物品或者設(shè)備，強(qiáng)電磁干擾、爆炸性氣體環(huán)境等等，射頻標(biāo)簽的射頻信號(hào)容易受到損耗或者嚴(yán)重的干擾，或者容易導(dǎo)致生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)，使其無(wú)法使用或者正常工作。
[0005]利用光學(xué)方法，條形碼、二維碼也是一種數(shù)據(jù)標(biāo)簽。但它們不具備電子標(biāo)簽所具備的寫入、更新信息的功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種新型數(shù)據(jù)標(biāo)簽及其數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)與方法，即110， 1如社1如社1011縮寫，光識(shí)別技術(shù)，以解決現(xiàn)有光學(xué)識(shí)別技術(shù)(條形碼、二維碼)無(wú)法寫入、更新數(shù)據(jù)的問(wèn)題。同時(shí)，其與即10射頻識(shí)別相比，110光識(shí)別具有良好的方向性、安全性、可靠性，不需要射頻天線，無(wú)射頻輻射，支持大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和嵌入式安裝方式，這些特性使其更容易應(yīng)用于單一目標(biāo)識(shí)別、強(qiáng)電磁干擾、絕對(duì)信息安全、智能資產(chǎn)管理等應(yīng)用場(chǎng)景。
[0007]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種新型數(shù)據(jù)標(biāo)簽，即110光標(biāo)簽，所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽包括光電檢測(cè)器、電源管理電路、光電池、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及光發(fā)射器，其中:
[0008]所述光電池的輸出端與所述電源管理電路的輸入端相連，用于接收光信號(hào)，并根據(jù)光伏效應(yīng)將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能，通過(guò)所述電源管理電路為所述光電檢測(cè)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、光發(fā)射器提供電能；
[0009]所述光電檢測(cè)器用于檢測(cè)光信號(hào)，將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并根據(jù)所述電信號(hào)中的指令對(duì)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫；
[0010]所述光發(fā)射器用于根據(jù)指令將所述存儲(chǔ)器需要讀出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為化光信號(hào)，以使得光接收機(jī)可以讀取數(shù)據(jù)標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)；
[0011]本發(fā)明的另一目的，在于提供一種數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)，即110光識(shí)別系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)包括讀寫器和數(shù)據(jù)標(biāo)簽兩部分，而數(shù)據(jù)的讀寫依賴雙向光信號(hào)的交換來(lái)實(shí)現(xiàn)；
[0012]所述讀寫器，即LID光讀寫器，包括光信號(hào)發(fā)射機(jī)、光信號(hào)接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽包括光電池、光電檢測(cè)器、電源管理電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及光發(fā)射器，其中:
[0013]所述讀寫器的數(shù)據(jù)處理器用于通過(guò)所述光信號(hào)發(fā)射機(jī)將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)指令信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，以使所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽接收；
[0014]所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽的光電池將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能，通過(guò)所述電源管理電路為所述光電檢測(cè)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、光發(fā)射器提供電能；
[0015]所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽的光電檢測(cè)器用于檢測(cè)光信號(hào)，將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并根據(jù)所述電信號(hào)中的指令對(duì)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫；
[0016]所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽的光發(fā)射器用于根據(jù)指令將所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器需要讀出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為化光信號(hào)，發(fā)送給所述讀寫器的光接收機(jī)接收；
[0017]所述讀寫器的光接收機(jī)接收所述光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，發(fā)送給所述讀寫器的數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行認(rèn)證處理。
[0018]本發(fā)明還提供了一種基于上述數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀寫方法，所述方法包括:
[0019]所述讀寫器的數(shù)據(jù)處理器通過(guò)所述光信號(hào)發(fā)射機(jī)將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)指令信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)；
[0020]所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽的光電池將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能，通過(guò)所述電源管理電路為所述光電檢測(cè)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、光發(fā)射器提供電能；
[0021]根據(jù)所述電源管理電路提供的電能，所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽的光電檢測(cè)器檢測(cè)光信號(hào)，將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并根據(jù)所述電信號(hào)中的指令對(duì)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫；
[0022]所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽的光發(fā)射器用于根據(jù)指令將所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器需要讀出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為化光信號(hào)；
[0023]所述讀寫器的光接收機(jī)接收所述光發(fā)射器發(fā)射的光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，發(fā)送給所述讀寫器的數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行認(rèn)證處理。
[0024]在本發(fā)明中，在數(shù)據(jù)標(biāo)簽中設(shè)置光電檢測(cè)器、光電池、電源管理電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及光發(fā)射器，通過(guò)光電池將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能，并通過(guò)所述電源管理電路為其它器件提供電能，所述光電檢測(cè)器檢測(cè)到光信號(hào)中數(shù)據(jù)指令，并發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，根據(jù)指令將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或者從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)，并通過(guò)光發(fā)射器將數(shù)據(jù)的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)發(fā)射，從而使讀寫器能夠根據(jù)接收的光信號(hào)讀取數(shù)據(jù)標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)。本發(fā)明通過(guò)光信號(hào)對(duì)無(wú)源的數(shù)據(jù)標(biāo)簽進(jìn)行讀寫，因?yàn)楣庑盘?hào)傳播的方向性，使得臨近的標(biāo)簽不會(huì)出現(xiàn)誤讀寫操作，從而達(dá)到對(duì)單一目標(biāo)識(shí)別的目的；此外，光信號(hào)不涉及射頻輻射，使得LID光標(biāo)簽具備不受電磁輻射干擾和不被偵聽(tīng)的能力，具有更好的安全性與可靠性。在工業(yè)環(huán)境中，由于不需要考慮液體、金屬等物品或者其它特殊應(yīng)用環(huán)境(如爆炸性氣體等)對(duì)無(wú)線射頻信號(hào)的影響或者要求，不需要射頻天線，支持大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，支持嵌入式安裝方式，這些特性使得LID光標(biāo)簽可以廣泛應(yīng)用在資產(chǎn)管理應(yīng)用領(lǐng)域。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的光電二極管的PN結(jié)的截面示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的光電檢測(cè)器與所述光電池以及位于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器前端的放大器的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的結(jié)光電二極管列陣示意圖；
[0029]圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0030]圖6是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)讀寫方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0032]在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)在數(shù)據(jù)標(biāo)簽中設(shè)置光電檢測(cè)器、光電池、電源管理電路、光發(fā)射器以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可以通過(guò)光電池從光信號(hào)中獲取電能，并通過(guò)電源管理電路為光電檢測(cè)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、光發(fā)射器提供電能，所述光電檢測(cè)器檢測(cè)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，根據(jù)所述電信號(hào)中的指令對(duì)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫，并根據(jù)光發(fā)射器將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，從而讀取數(shù)據(jù)標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)。且光信號(hào)傳播方向的直線性，使得臨近的標(biāo)簽也不會(huì)出現(xiàn)誤讀寫操作，而且可避免即10射頻識(shí)別技術(shù)中電磁波傳播所帶來(lái)的一系列問(wèn)題，能夠提高整個(gè)讀寫系統(tǒng)的安全性和可靠性。
[0033]實(shí)施例一:
[0034]圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖，詳述如下:
[0035]本發(fā)明實(shí)施例所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽包括光電檢測(cè)器101、電源管理電路102、光電池103、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104以及光發(fā)射器105，其中:
[0036]所述光電池103的輸出端與所述電源管理電路102的輸入端相連，用于接收光信號(hào)，并根據(jù)光伏效應(yīng)將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能，通過(guò)所述電源管理電路102為所述光電檢測(cè)器101、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104、光發(fā)射器105提供電能；
[0037]所述光電檢測(cè)器101用于檢測(cè)光信號(hào)，將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并根據(jù)所述電信號(hào)中的指令對(duì)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫；
[0038]所述光發(fā)射器105用于根據(jù)指令將所述存儲(chǔ)器需要讀出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為化光信號(hào)，以使得光接收機(jī)可以讀取數(shù)據(jù)標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)。
[0039]具體的，圖2為光電二極管的結(jié)的截面示意圖，光源從上面的？區(qū)域入射，
結(jié)光電二極管在無(wú)偏壓情況下，光子在？區(qū)域被吸收，產(chǎn)生電子空穴對(duì)。？區(qū)域沒(méi)有被空穴復(fù)合的電子擴(kuò)散到耗盡層，層內(nèi)的電場(chǎng)驅(qū)使電子迅速穿過(guò)耗盡層，達(dá)到~區(qū)域，從而形成電流。
[0040]所述光電檢測(cè)器101可以為反向偏置的光電二極管，如圖3所示為所述光電檢測(cè)器101與所述光電池103以及位于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104前端的放大器的連接結(jié)構(gòu)示意圖。在圖3中，在光源的作用下，所述光電檢測(cè)器101的光電二極管產(chǎn)生電能，通過(guò)陽(yáng)極連接所述電源管理電路102，所述光電檢測(cè)器101反向偏置，將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并通過(guò)放大器106放大整形后可根據(jù)指令寫入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104。
[0041]所述電源管理電路102，可以包括電能存儲(chǔ)部，比如可以為電容部件，將由光能轉(zhuǎn)換的電能存儲(chǔ)，當(dāng)存儲(chǔ)的能量達(dá)到預(yù)定的值后，則進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入或者將數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)發(fā)射。
[0042]所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以為可擦除存儲(chǔ)器，在斷電后仍然能夠保存數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)標(biāo)簽使用的安全性。比如EPROM等。
[0043]所述光發(fā)射器，其用于向標(biāo)簽讀取設(shè)備反饋?lái)憫?yīng)信號(hào)，由于其電能較小，故可以為發(fā)光二極管或者其它無(wú)源的電光調(diào)制器。當(dāng)光電池產(chǎn)生足夠的電功率時(shí)，電源管理電路開(kāi)始為光電檢測(cè)器供電，電源管理電路的正電壓使所述光電檢測(cè)器處于反向偏置狀態(tài)。光電檢測(cè)器的光子在P區(qū)域被吸收后產(chǎn)生電子空穴對(duì)，反向偏置造成的電場(chǎng)使空穴迅速被輸送至陽(yáng)極，電子迅速穿過(guò)耗盡層達(dá)到陰極，從而使得交變的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成交變的電信號(hào)。
[0044]—種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述光電檢測(cè)器和所述光電池為基于列陣式的PN結(jié)光電二極管，其中:
[0045]所述光電池的PN結(jié)光電二極管陰極接地，所述PN結(jié)光電二極管的陽(yáng)極與所述電源管理電路的輸入端相連；
[0046]所述光電檢測(cè)器的PN結(jié)光電二極管反向偏置,所述光電檢測(cè)器的PN結(jié)光電二極管的陽(yáng)極接地，所述光電檢測(cè)器的PN結(jié)光電二極管的陰極連接所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
[0047]如圖4所示為PN結(jié)光電二極管列陣示意圖，在陣列的中部設(shè)置有光電檢測(cè)器的光電二極管用于檢測(cè)光信號(hào)，在所述陣列的周圍設(shè)置有光電池的光電二極管，用于提供電能。
[0048]優(yōu)選的，本發(fā)明實(shí)施例中所述光電檢測(cè)器、電源管理電路、光電池以及所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器通過(guò)CMOS集成電路工藝集成在同一芯片中。通過(guò)CMOS大規(guī)模集成電路工藝來(lái)制作器件可以保證低成本，從而進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。并且將光電檢測(cè)器與光電池集成在單一的芯片上，從而可以減小標(biāo)簽的體積，支持嵌入式的應(yīng)用方式，提高使用的便利性。
[0049]為進(jìn)一步提高所述測(cè)量的準(zhǔn)確性，如圖1所示，所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽還包括放大器106、驅(qū)動(dòng)器107，所述放大器用于放大整形所述光電檢測(cè)器101輸出的電信號(hào)，并輸出至所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104，所述驅(qū)動(dòng)器107用于放大所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104輸出的電信號(hào)，并發(fā)送至所述光發(fā)射器105。
[0050]本發(fā)明實(shí)施例所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽，在數(shù)據(jù)標(biāo)簽中設(shè)置光電檢測(cè)器、光電池、電源管理電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及光發(fā)射器，通過(guò)光電池將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能，并通過(guò)所述電源管理電路為其它器件提供電能，所述光電檢測(cè)器檢測(cè)到光信號(hào)中數(shù)據(jù)指令，并發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，根據(jù)指令將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或者從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)，并通過(guò)光發(fā)射器將數(shù)據(jù)的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)發(fā)射，從而使讀寫器能夠根據(jù)接收的光信號(hào)讀取數(shù)據(jù)標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)。本發(fā)明由于可通過(guò)光信號(hào)對(duì)無(wú)源的數(shù)據(jù)標(biāo)簽進(jìn)行讀寫，且光信號(hào)傳播方向的直線性，使得臨近的標(biāo)簽也不會(huì)出現(xiàn)誤讀寫操作，而且可避免RFID射頻識(shí)別技術(shù)中電磁波傳播所帶來(lái)的一系列問(wèn)題，能夠提高整個(gè)讀寫系統(tǒng)的安全性和可靠性。
[0051]實(shí)施例二:
[0052]圖5示出了本發(fā)明第二實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，詳述如下:
[0053]本發(fā)明實(shí)施例所述數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)，包括讀寫器2和數(shù)據(jù)標(biāo)簽1，所述讀寫器2包括光信號(hào)發(fā)射機(jī)201、光信號(hào)接收機(jī)202、數(shù)據(jù)處理器203,所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽包括光電池103、光電檢測(cè)器101、電源管理電路102、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104以及光發(fā)射器105，其中:
[0054]所述讀寫器2的數(shù)據(jù)處理器203用于通過(guò)所述光信號(hào)發(fā)射機(jī)201將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)指令信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，以使所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽接收；
[0055]所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽的光電池103將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能，通過(guò)所述電源管理電路為所述光電檢測(cè)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104、光發(fā)射器105提供電能；
[0056]所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽I的光電檢測(cè)器101用于檢測(cè)光信號(hào)，將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并根據(jù)所述電信號(hào)中的指令對(duì)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104進(jìn)行讀寫；
[0057]所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽I的光發(fā)射器105用于根據(jù)指令將所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104需要讀出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為化光信號(hào)，發(fā)送給所述讀寫器2的光接收機(jī)202接收；
[0058]所述讀寫器2的光接收機(jī)2接收所述光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，發(fā)送給所述讀寫器2的數(shù)據(jù)處理器203進(jìn)行認(rèn)證處理。
[0059]具體的，所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽為無(wú)源數(shù)據(jù)標(biāo)簽，所述讀寫器為有源讀卡機(jī)。讀寫器I的光輸出同時(shí)也為無(wú)源的數(shù)據(jù)標(biāo)簽提供光源，激活其光電池產(chǎn)生所需電源。下面對(duì)系統(tǒng)的工作原理描述如下:
[0060]讀寫器I的數(shù)據(jù)處理器203發(fā)出電子數(shù)據(jù)流，其中包括數(shù)據(jù)和讀寫指令。該信號(hào)被放大器204放大后調(diào)制在光信號(hào)發(fā)射機(jī)201上。所述光信號(hào)發(fā)射機(jī)是一個(gè)電光轉(zhuǎn)換器件，它可以是發(fā)光二極管(LED)或激光器(Laser)。它一方面實(shí)現(xiàn)電光調(diào)制，另一方面也向無(wú)源的數(shù)據(jù)標(biāo)簽提供光源。無(wú)源數(shù)據(jù)標(biāo)簽的光電檢測(cè)器102的是本發(fā)明的無(wú)源電光檢測(cè)器。它作為光電轉(zhuǎn)換器件，完成如下功能:
[0061]1.作為光電池，從讀寫器輸出的光源獲取電能，光電池的輸出接到電源管理電路103上，為整個(gè)數(shù)據(jù)標(biāo)簽供電；
[0062]2.作為光檢測(cè)器，檢測(cè)在讀寫器發(fā)射機(jī)輸出光信號(hào)上調(diào)制的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的數(shù)據(jù)流被放大器106整形、放大之后，提供給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104，在這里根據(jù)收到的數(shù)據(jù)執(zhí)行對(duì)標(biāo)簽的讀、寫操作。處理后的數(shù)據(jù)被驅(qū)動(dòng)器107放大之后，調(diào)制到數(shù)據(jù)標(biāo)簽的發(fā)射器105上,該發(fā)射器105可以是一個(gè)發(fā)光源,如LED或無(wú)光源的電光調(diào)制器。發(fā)射器105的輸出光信號(hào)照射到讀寫器2的接收機(jī)202上，讀寫器的接收機(jī)202為一光電轉(zhuǎn)換器，在這里數(shù)據(jù)標(biāo)簽送來(lái)的光信號(hào)被轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)流。該數(shù)據(jù)流被放大器205整形放大后提供給處理器203，處理器203對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)證和處理，從而完成讀寫器I和無(wú)源的數(shù)據(jù)標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)交換和管理過(guò)程。
[0063]優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述光電檢測(cè)器和所述光電池為基于列陣式的PN結(jié)光電二極管，其中:
[0064]所述光電池的PN結(jié)光電二極管陰極接地，所述PN結(jié)光電二極管的陽(yáng)極與所述電源管理電路的輸入端相連；
[0065]所述光電檢測(cè)器的PN結(jié)光電二極管反向偏置，所述光電檢測(cè)器的PN結(jié)光電二極管的陽(yáng)極接地，所述光電檢測(cè)器的PN結(jié)光電二極管的陰極連接所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
[0066]優(yōu)選的，所述光電檢測(cè)器、電源管理電路、光電池以及所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器通過(guò)CMOS集成電路工藝集成在同一芯片中。
[0067]優(yōu)選的，所述光信號(hào)發(fā)射機(jī)為激光器或者發(fā)光二極管，所述光發(fā)射器為發(fā)光二極管或者無(wú)源的電光調(diào)制器。
[0068]本發(fā)明實(shí)施例在實(shí)施例一中所述的數(shù)據(jù)標(biāo)簽的基礎(chǔ)上，通過(guò)與讀寫器配合，從而有效的實(shí)現(xiàn)在所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽中讀寫數(shù)據(jù)，通過(guò)光線的直線傳播特性完成數(shù)據(jù)讀寫，可廣泛應(yīng)用在不同行業(yè)中的資產(chǎn)管理應(yīng)用領(lǐng)域。
[0069]實(shí)施例三:
[0070]圖6示出了本發(fā)明第三實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)讀寫方法的實(shí)現(xiàn)流程，詳述如下:
[0071]本發(fā)明實(shí)施例所述數(shù)據(jù)讀寫方法基于實(shí)施例二所述的數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)，所述方法包括:
[0072]在步驟3601中，所述讀寫器的數(shù)據(jù)處理器通過(guò)所述光信號(hào)發(fā)射機(jī)將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)指令信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)；
[0073]在步驟3602中，所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽的光電池將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能，通過(guò)所述電源管理電路為所述光電檢測(cè)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、光發(fā)射器提供電能；
[0074]在步驟3603中，根據(jù)所述電源管理電路提供的電能，所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽的光電檢測(cè)器檢測(cè)光信號(hào)，將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并根據(jù)所述電信號(hào)中的指令對(duì)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀與；
[0075]在步驟3604中，所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽的光發(fā)射器用于根據(jù)指令將所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器需要讀出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為化光信號(hào)；
[0076]在步驟3605中，所述讀寫器的光接收機(jī)接收所述光發(fā)射器發(fā)射的光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，發(fā)送給所述讀寫器的數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行認(rèn)證處理。
[0077]優(yōu)選的，所述光電檢測(cè)器和所述光電池為基于列陣式的剛結(jié)光電二極管，其中:
[0078]所述光電池的結(jié)光電二極管陰極接地，所述剛結(jié)光電二極管的陽(yáng)極與所述電源管理電路的輸入端相連；
[0079]所述光電檢測(cè)器的結(jié)光電二極管反向偏置，所述光電檢測(cè)器的結(jié)光電二極管的陽(yáng)極接地，所述光電檢測(cè)器的結(jié)光電二極管的陰極連接所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
[0080]本發(fā)明實(shí)施例所述數(shù)據(jù)讀寫方法與實(shí)施例二所述數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)，在此不作重復(fù)贅述。
[0081]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不能依此限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型數(shù)據(jù)標(biāo)簽，其特征在于，所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽是一種無(wú)源器件，包括光電檢測(cè)器、電源管理電路、光電池、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及光發(fā)射器，其中: 所述光電池的輸出端與所述電源管理電路的輸入端相連，用于接收光信號(hào)，并根據(jù)光伏效應(yīng)將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能，通過(guò)所述電源管理電路為所述光電檢測(cè)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、光發(fā)射器提供電能； 所述光電檢測(cè)器用于檢測(cè)光信號(hào)，將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并根據(jù)所述電信號(hào)中的指令對(duì)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫； 所述光發(fā)射器用于根據(jù)指令將所述存儲(chǔ)器需要讀出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為化光信號(hào)，以使得光接收機(jī)可以讀取數(shù)據(jù)標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)標(biāo)簽，其特征在于，所述光電檢測(cè)器和所述光電池為基于列陣式的PN結(jié)光電二極管，其中: 所述光電池的PN結(jié)光電二極管陰極接地，所述PN結(jié)光電二極管的陽(yáng)極與所述電源管理電路的輸入端相連； 所述光電檢測(cè)器的PN結(jié)光電二極管反向偏置,所述光電檢測(cè)器的PN結(jié)光電二極管的陽(yáng)極接地，所述光電檢測(cè)器的PN結(jié)光電二極管的陰極連接所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽，其特征在于，所述電檢測(cè)器、電源管理電路、光電池以及所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器通過(guò)CMOS集成電路工藝集成在同一芯片中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽，其特征在于，所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽還包括放大器、驅(qū)動(dòng)器，所述放大器用于放大整形所述光電檢測(cè)器輸出的電信號(hào)，并輸出至所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述驅(qū)動(dòng)器用于放大所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器輸出的電信號(hào)，并發(fā)送至所述光發(fā)射器。
5.一種數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)包括讀寫器和數(shù)據(jù)標(biāo)簽，其特征在于，所述讀寫器包括光信號(hào)發(fā)射機(jī)、光信號(hào)接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽包括光電池、光電檢測(cè)器、電源管理電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及光發(fā)射器，其中: 所述讀寫器的數(shù)據(jù)處理器用于通過(guò)所述光信號(hào)發(fā)射機(jī)將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)指令信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，以使所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽接收； 所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽的光電池將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能，通過(guò)所述電源管理電路為所述光電檢測(cè)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、光發(fā)射器提供電能； 所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽的光電檢測(cè)器用于檢測(cè)光信號(hào)，將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并根據(jù)所述電信號(hào)中的指令對(duì)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫； 所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽的光發(fā)射器用于根據(jù)指令將所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器需要讀出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為化光信號(hào)，發(fā)送給所述讀寫器的光接收機(jī)接收； 所述讀寫器的光接收機(jī)接收所述光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，發(fā)送給所述讀寫器的數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行認(rèn)證處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)，其特征在于，所述光電檢測(cè)器和所述光電池為基于列陣式的PN結(jié)光電二極管，其中: 所述光電池的PN結(jié)光電二極管陰極接地，所述PN結(jié)光電二極管的陽(yáng)極與所述電源管理電路的輸入端相連； 所述光電檢測(cè)器的PN結(jié)光電二極管反向偏置,所述光電檢測(cè)器的PN結(jié)光電二極管的陽(yáng)極接地，所述光電檢測(cè)器的PN結(jié)光電二極管的陰極連接所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)，其特征在于，所述電檢測(cè)器、電源管理電路、光電池以及所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器通過(guò)CMOS集成電路工藝集成在同一芯片中。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)，其特征在于，所述光信號(hào)發(fā)射機(jī)為激光器或者發(fā)光二極管，或者無(wú)源的電光調(diào)制器。
9.一種數(shù)據(jù)讀寫方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)讀寫方法權(quán)利基于要求5 — 8任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)讀寫方法，所述方法包括: 所述讀寫器的數(shù)據(jù)處理器通過(guò)所述光信號(hào)發(fā)射機(jī)將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)指令信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào); 所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽的光電池將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能，通過(guò)所述電源管理電路為所述光電檢測(cè)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、光發(fā)射器提供電能； 根據(jù)所述電源管理電路提供的電能，所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽的光電檢測(cè)器檢測(cè)光信號(hào)，將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并根據(jù)所述電信號(hào)中的指令對(duì)所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫； 所述數(shù)據(jù)標(biāo)簽的光發(fā)射器用于根據(jù)指令將所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器需要讀出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為化光信號(hào); 所述讀寫器的光接收機(jī)接收所述光發(fā)射器發(fā)射的光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，發(fā)送給所述讀寫器的數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行認(rèn)證處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述系統(tǒng)，其特征在于，所述光電檢測(cè)器和所述光電池為基于列陣式的PN結(jié)光電二極管，其中: 所述光電池的PN結(jié)光電二極管陰極接地，所述PN結(jié)光電二極管的陽(yáng)極與所述電源管理電路的輸入端相連； 所述光電檢測(cè)器的PN結(jié)光電二極管反向偏置,所述光電檢測(cè)器的PN結(jié)光電二極管的陽(yáng)極接地，所述光電檢測(cè)器的PN結(jié)光電二極管的陰極連接所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
【文檔編號(hào)】G06K19/07GK104392262SQ201410640596
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】商松泉, 李忠, 周小舟, 孫德文, 茆勝, 李斌, 劉德昂 申請(qǐng)人:深圳市國(guó)創(chuàng)新能源研究院