一種基于射頻識別技術(shù)的多目標(biāo)溫度狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于超高頻射頻識別技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于射頻識別技術(shù)的多目標(biāo)溫度狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻識別技術(shù)(Rad1 Frequency Identificat1n，RFID)最初是由雷達(dá)技術(shù)催生演變而來的一種自動識別技術(shù)。按照其工作頻率分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)射頻識別技術(shù)。超高頻射頻識別技術(shù)具有工作距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)率高、安全性高、可靠性高和成本低等優(yōu)點，在零售業(yè)，醫(yī)療領(lǐng)域，物流管理，防偽領(lǐng)域，車輛管理，室內(nèi)定位等領(lǐng)域得到了成功地應(yīng)用。
[0003]一般來講，超高頻射頻識別系統(tǒng)由詢問器(也稱讀寫器)，應(yīng)答器(標(biāo)簽)及主機(jī)三個部分組成。UHF RFID系統(tǒng)采用半雙工模式通信，主機(jī)或控制端將命令發(fā)送給讀寫器，經(jīng)過相應(yīng)的協(xié)議處理向標(biāo)簽發(fā)送載有指令和數(shù)據(jù)的射頻信號，標(biāo)簽進(jìn)入通信過程后，通過反向散射調(diào)制返回相應(yīng)的應(yīng)答信號，讀寫器將該應(yīng)答信號經(jīng)過一定的處理，返回給主機(jī)或控制端。
[0004]本發(fā)明將超高頻射頻識別技術(shù)用于多目標(biāo)溫度狀態(tài)檢測系統(tǒng)。隨著集成電路工藝及電路設(shè)計技術(shù)的不斷進(jìn)步，UHF RFID標(biāo)簽被大批量生產(chǎn)，并以較低的價格被商業(yè)化。同時，隨著物聯(lián)網(wǎng)的提出與發(fā)展，兼容各種傳感器的UHF RFID標(biāo)簽被不斷地開發(fā)與應(yīng)用。日常生活中的某些食品、藥品和生物制品對溫度較為敏感，一旦超過規(guī)定的溫度，該物品可能會被損壞。因此帶有溫度傳感器的UHF RFID標(biāo)簽(溫控電子標(biāo)簽)已成為目前的一個研究熱點。
[0005]溫度傳感器與電子標(biāo)簽的聯(lián)合使用根據(jù)不同的應(yīng)用場合，連接方式也不盡相同。常用的系統(tǒng)方案是將現(xiàn)有的電子標(biāo)簽?zāi)K與溫度傳感器通過相應(yīng)的接口電路互連，這種方案中傳感器模塊和電子標(biāo)簽可以采用不同的材料來實現(xiàn)，因此各自的性能參數(shù)可以各自取得最優(yōu)。這種情況下的電子標(biāo)簽多為有源或半有源形式，且多由分立元器件構(gòu)成。隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，高精度的溫度傳感器與高性能的電子標(biāo)簽可以集成在同一襯底上，從而有效地降低了整個系統(tǒng)的體積與制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種基于射頻識別技術(shù)的多目標(biāo)溫度狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和方法，對多個目標(biāo)物體所處的溫度區(qū)間同時進(jìn)行智能化地監(jiān)測，在帶有溫度傳感器的標(biāo)簽內(nèi)部增加了偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器。讀寫器通過寫命令對標(biāo)簽內(nèi)部的偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器的系數(shù)進(jìn)行配置，使得不同標(biāo)簽輸出的偽隨機(jī)序列具有良好的自相關(guān)性和互相相關(guān)性，從而能夠通過相關(guān)算法對多個標(biāo)簽的返回序列同時進(jìn)行識別。標(biāo)簽通過判斷來自溫度傳感器的監(jiān)測數(shù)據(jù)所對應(yīng)的溫度區(qū)間，觸發(fā)其內(nèi)部相應(yīng)的偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器，讀寫器通過接收并檢測來自各個標(biāo)簽返回的偽隨機(jī)序列來判斷其所處的溫度區(qū)域。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0008]本發(fā)明的一種基于射頻識別技術(shù)的多目標(biāo)溫度狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括:一個主機(jī)，至少一個讀寫器、多個溫控電子標(biāo)簽以及各個模塊之間的連接線或接口單元，所述溫控電子標(biāo)簽內(nèi)設(shè)有偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器模塊。
[0009]優(yōu)選的，所述讀寫器包括協(xié)議處理及基帶信號處理模塊、收發(fā)機(jī)前端、天線以及用于偽隨機(jī)序列檢測的相關(guān)運(yùn)算模塊。
[0010]優(yōu)選的，所述溫控電子標(biāo)簽包括模擬前端、數(shù)字基帶模塊、用于溫度測量的溫度傳感器模塊以及反映目標(biāo)所處溫度區(qū)間的偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器模塊。
[0011]優(yōu)選的，所述偽隨機(jī)序列產(chǎn)生器模塊的系數(shù)和階數(shù)是可配置的。
[0012]優(yōu)選的，所述讀寫器支持溫度監(jiān)測命令，并能夠?qū)Χ鄠€溫控電子標(biāo)簽返回的偽隨機(jī)序列進(jìn)行檢測。
[0013]優(yōu)選的，所述溫控電子標(biāo)簽的數(shù)字基帶模塊支持對讀寫器發(fā)出的溫度監(jiān)測命令的響應(yīng)。
[0014]優(yōu)選的，所述溫控電子標(biāo)簽可對溫度傳感器模塊獲得的溫度測量值按照系統(tǒng)要求進(jìn)行區(qū)間劃分。
[0015]本發(fā)明的一種基于射頻識別技術(shù)的多目標(biāo)溫度狀態(tài)監(jiān)測方法，包括以下步驟:
[0016]步驟一:讀寫器識別和配置待測溫控電子標(biāo)簽，然后通過溫度監(jiān)測命令激活待測目標(biāo)群；
[0017]步驟二:溫控電子標(biāo)簽則將目標(biāo)物所處的溫度狀態(tài)轉(zhuǎn)換為不同的偽隨機(jī)序列發(fā)送給讀寫器；
[0018]步驟三:讀寫器則通過檢測標(biāo)簽返回的偽隨機(jī)序列判斷其所處的溫度狀態(tài)，傳遞給主機(jī)。
[0019]優(yōu)選的，所述步驟一中的讀寫器識別和配置待測溫控電子標(biāo)簽過程，具體包括以下步驟:當(dāng)讀寫器檢測到場區(qū)內(nèi)存在待監(jiān)測溫控電子標(biāo)簽時，開始盤存過程，經(jīng)過防碰撞過程后最終選取場區(qū)內(nèi)的一個標(biāo)簽進(jìn)行本次通話，讀寫器識別溫控電子標(biāo)簽，即獲取到該溫控電子標(biāo)簽的ID信息(PC+EPC的值)后，根據(jù)溫控電子標(biāo)簽的ID信息對該標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)記，接著配置其內(nèi)部偽隨機(jī)序列生成器中的相關(guān)系數(shù)使得各個溫控電子標(biāo)簽返回的偽隨機(jī)序列相互正交，并對這些偽隨機(jī)序列進(jìn)行記錄。
[0020]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0021]與現(xiàn)有的溫度監(jiān)控電子標(biāo)簽系統(tǒng)相比，如專利200610016278.3，本發(fā)明所提出的系統(tǒng)方案及方法能夠?qū)Χ鄠€目標(biāo)物的溫度狀態(tài)同時進(jìn)行監(jiān)測。專利200610016278.3通過溫度傳感器與電子標(biāo)簽相結(jié)合制成了有源的溫控電子標(biāo)簽，它是溫控電子標(biāo)簽的一種實現(xiàn)形式，也可成為本系統(tǒng)方案中標(biāo)簽端的一種實現(xiàn)形式。而本發(fā)明在溫控電子標(biāo)簽的實現(xiàn)基礎(chǔ)上，通過對讀寫器和溫控電子標(biāo)簽進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)，從而實現(xiàn)對多個目標(biāo)物的溫度狀態(tài)進(jìn)行實時地智能化地監(jiān)測。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的多目標(biāo)溫度狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
[0023]圖2是本發(fā)明的讀寫器結(jié)構(gòu)示意圖
[0024]圖3是本發(fā)明的標(biāo)簽結(jié)構(gòu)示意圖
[0025]圖4是本發(fā)明的多目標(biāo)溫度狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)工作流程示意圖
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)說明。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明的一種基于射頻識別技術(shù)的多目標(biāo)溫度狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，待測目標(biāo)的溫控電子標(biāo)簽均處于讀寫器的天線的覆蓋范圍之內(nèi)，且其工作原理及通信過程與傳統(tǒng)UHF RFID系統(tǒng)兼容。在讀