專利名稱：一種防盜電子標簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線射頻識別RFID電子標簽領(lǐng)域，尤其涉及一種在物品表面安裝后撕揭可感知并報警的低功耗RFID防盜電子標簽。
背景技術(shù)：
RFID技術(shù)以無線電射頻信號為載體，通過閱讀器對粘貼/安裝在物品上的電子標簽的自動識別，從而獲取該物品的相關(guān)數(shù)據(jù)，識別認證過程自動進行，具有非接觸、非可視讀取、讀取速度快、可多個電子標簽同時讀取等優(yōu)點，可應(yīng)用于油污、粉塵、高溫等各種惡劣環(huán)境中。利用無線射頻芯片制成的RFID電子標簽持久性、信息接收傳播穿透性強，存儲信
息容量大并且種類比較多。目前工業(yè)應(yīng)用的RFID電子標簽按照工作時有無電池供電，可分為無源電子標簽和有源電子標簽，無源電子標簽價格低廉，但閱讀效率低，讀取距離有限，而有源電子標簽讀取距離遠，抗干擾能力強，可接傳感器，彌補了無源電子標簽的不足，其主要缺點是工作需電池供電、體積大、價格高、使用時間受電池壽命影響等。長距離讀取通常采用有源電子標簽，因此對于有源電子標簽，如何降低功耗，延長其壽命，降低成本，一直是有源電子標簽研究的重點。專利號為CN98105827.2的中國發(fā)明專利，其公開了一種采用按壓開關(guān)的防盜標簽，當標簽被撕下時，按壓開關(guān)動作產(chǎn)生報警。但其屬于機械式器件，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，對標簽硬件要求較高，并且僅僅起到現(xiàn)場報警的作用，沒有物品相關(guān)信息發(fā)送的功能。公開號為CN102013034A的中國發(fā)明專利申請公開了一種防撕揭的RFID電子標簽及其制備方法，主要由表面材料、不干膠、天線、復(fù)合粘膠劑、引腳天線、RFID芯片、離型底紙組成。當其被貼于物品上后就不能再被剝離使用，一旦被剝離，由于作用力不同及慣性作用將使天線與引腳天線被破壞分離，RFID標簽天線失效無法再次使用，該發(fā)明專利可以防止電子標簽被再次利用。專利號為200910251275. I的中國發(fā)明專利公開了一種在物體表面粘貼后防撕揭的RFID電子標簽，巧妙設(shè)置粘合膠的粘接強度，當人為撕揭電子標簽時，電子標簽的面層、PET基材層、金屬膜天線層可以被整體撕揭，但是，RFID芯片會保留在被標識物體的表面，造成電子標簽的天線體與RFID芯片之間產(chǎn)生電路分離，電子標簽無法再次轉(zhuǎn)移使用。公開號為CN102129597A的中國發(fā)明專利申請公開了一種用于塑料和玻璃制品的采用強力膠水的防撕揭RFID標簽，將強力膠水均勻的涂抹在RFID標簽有天線的一面上，由于強力膠水對天線的粘合力大于RFID標簽中PET材料對天線的粘合力，在拆除RFID標簽時天線被破壞掉，使RFID標簽被損毀，保證了標簽被撕下后即無法再使用。專利號為200480010638. 8的中國發(fā)明專利公開了一種防盜標簽和物品防盜方法，提出了一種防盜標簽，該標簽由防盜元件、覆蓋層和標簽的多層結(jié)構(gòu)組成，通過選用不同粘結(jié)強度的粘結(jié)劑，使得標簽被撕下時防盜元件不容易被撕下，從而實現(xiàn)防盜功能?？梢?，現(xiàn)有技術(shù)主要針對無源電子標簽，大多從制作工藝的角度考慮，側(cè)重于實現(xiàn)電子標簽的一次使用性，讀取距離近。在資產(chǎn)管理中，通常利用閱讀器讀取粘貼在物品上的標簽來查詢物品狀態(tài)，若物品的電子標簽脫落或被人為撕下，會造成物品信息的丟失，并且還有可能造成虛假的物品“在位”信息，不能在物品被盜的情況下及時報警；當閱讀器掉電時，不能及時接收標簽發(fā)送的信息，若標簽無存儲功能，會造成掉電期間物品信息的丟失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種具有撕揭報警功能的防盜電子標簽，可感知被撕揭，及時將撕揭信息發(fā)送到閱讀器。本發(fā)明提供了一種防盜電子標簽，包括為所述電子標簽供電的電源模塊，以及無線射頻模塊，所述防盜電子標簽還包括用于感知所述電子標簽撕揭狀態(tài)信息的撕揭感知模塊，以及接收所述撕揭感知模塊發(fā)送的撕揭狀態(tài)信息并控制所述無線射頻模塊發(fā)送標簽標識信息的主控模塊。進一步地，所述電子標簽還包括存儲模塊，用于存儲待發(fā)送的標簽標識信息。當閱 讀器掉電時，無法及時讀出電子標簽發(fā)送的標簽標識信息，此時，將待發(fā)送的標簽標識信息存儲到存儲模塊，待到閱讀器有電恢復(fù)正常工作時，再從存儲模塊讀取標簽標識信息，并發(fā)送到閱讀器，避免了由于閱讀器工作異常而導致的信息丟失。進一步地,所述撕揭感知模塊包括光敏檢測單元和斷線檢測單元,或僅包括光敏檢測單元，或僅包括斷線檢測單元。所述光敏檢測單元設(shè)置有光敏二極管，當所述電子標簽被撕揭，所述光敏二極管導通，觸發(fā)所述主控模塊控制所述無線射頻模塊發(fā)送帶有所述電子標簽撕揭狀態(tài)信息的標簽標識信息。所述斷線檢測單元設(shè)置有一導線，當所述電子標簽被撕揭，所述導線脫落，觸發(fā)所述主控模塊控制所述無線射頻模塊發(fā)送帶有所述電子標簽撕揭狀態(tài)信息的標簽標識信息。本發(fā)明電子標簽同時采用光敏檢測單元和斷線檢測單元來實現(xiàn)撕揭感知功能是為了彌補兩種檢測方法的不足，在黑暗的環(huán)境中，光敏檢測單元不起作用，而斷線檢測單元恰好能彌補該弊端；隨著時間的推移，粘合劑的粘合力會減弱，存在自行脫落的可能，采用光敏檢測單元恰好能彌補該弊端。當采用光敏檢測單元時，所述電子標簽還設(shè)置有用于覆蓋撕揭感知模塊的不透光的帶蓋盒子，所述盒子的盒子蓋在正對所述撕揭感知模塊的光敏二極管處打一與所述光敏二極管相適應(yīng)的圓孔，露出所述光敏二極管的玻璃泡，玻璃泡的頂端與所述盒子蓋的外表面持平。露出玻璃泡的盒子蓋這一面緊貼目標物品，確保當電子標簽粘貼在目標物品表面時光敏二極管不見光，從而使電子標簽被撕揭時，光敏二極管能迅速的見光并觸發(fā)電子標簽發(fā)送標簽標識信息。當采用斷線檢測單元時，所述導線上涂有用于將所述導線粘帖到電子標簽對應(yīng)的目標物品上的強力膠，便于當所述電子標簽被撕揭時，只有所述電子標簽被撕揭，而所述導線沒有被撕揭，實現(xiàn)所述導線與所述電子標簽的分離。進一步地，所述主控模塊設(shè)置有定時器，定時器定時時間到達后，主控模塊、無線射頻模塊被觸發(fā)喚醒，進入通信狀態(tài)，發(fā)送標簽標識信息。若電子標簽沒有被撕揭，發(fā)送正常的標簽標識信息；若電子標簽被撕揭，標簽標識信息的最后一位狀態(tài)位改變，發(fā)送狀態(tài)改變后的標簽標識信息給閱讀器。本發(fā)明公開的防盜電子標簽采用主控模塊、無線射頻模塊，利用軟件實現(xiàn)了主控模塊、無線射頻模塊獨特的工作-休眠機制與簡化的數(shù)據(jù)通信方式，使得電子標簽的功耗極低，延長了電池使用壽命，降低了維護費用；采用光敏元件及導線設(shè)計表征電子標簽的狀態(tài)，可將標簽是否被撕揭信息及時告知閱讀器；采用存儲模塊，解決了閱讀器掉電時標簽信息的保存問題。本發(fā)明防盜電子標簽讀取距離遠，功耗較低，單位容量電池使用壽命長，可感知被撕揭，及時將撕揭信息發(fā)送到閱讀器。


圖I為本發(fā)明電子標簽的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明電子標簽的等效電路圖；圖3為本發(fā)明帶有光敏檢測單元電子標簽示意圖；
圖4為本發(fā)明帶有斷線檢測單元電子標簽示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明技術(shù)方案做進一步詳細說明，以下實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。如圖I所示，本發(fā)明防盜電子標簽I與閱讀器7通過無線進行通信，電子標簽I包括電源模塊2、撕揭感知模塊3、主控模塊4、無線射頻模塊5和存儲模塊6。其中電源模塊2與其他各個模塊相連，為整個電子標簽I供電；撕揭感知模塊3用于感知電子標簽I的撕揭狀態(tài)，并將撕揭狀態(tài)信息通知給主控模塊4，主控模塊4根據(jù)接收的電子標簽I的撕揭狀態(tài)信息，控制無線射頻模塊5發(fā)送相應(yīng)的標簽標識信息。具體地，當撕揭感知模塊3感知到電子標簽I被撕揭時，將電子標簽I被撕揭狀態(tài)信息發(fā)送給主控模塊4，主控模塊4控制無線射頻模塊5發(fā)送包括電子標簽I被撕揭狀態(tài)信息的標簽標識信息。若電子標簽I處于正常狀態(tài)，則主控模塊4控制無線射頻模塊5發(fā)送正常的標簽標識信息。具體地，作為本發(fā)明的一種方式，撕揭感知模塊3包括光敏檢測單元和斷線檢測單元。電子標簽正常工作時，光敏檢測單元不見光，當電子標簽I被撕揭，光敏檢測單元曝光，則觸發(fā)主控模塊4工作，主控模塊4控制無線射頻模塊5發(fā)出包括電子標簽I被撕揭狀態(tài)信息的標簽標識信息。同時，電子標簽正常工作時，斷線檢測單元利用一導線與電阻并聯(lián)，將電源模塊2與主控模塊4相連，當電子標簽I被撕揭時，導線被拉斷，斷線檢測單元觸發(fā)主控模塊4工作，主控模塊4控制無線射頻模塊5發(fā)出包括電子標簽I被撕揭狀態(tài)信息的標簽標識信息。需要說明的是，撕揭感知模塊3可以同時具有光敏檢測單元和斷線檢測單元，這樣即使在黑暗的環(huán)境下，光明檢測單元無法正常工作時，仍然可以通過斷線檢測單元來提供防盜作用，兩者協(xié)同工作，為電子標簽防盜提供雙重保護。也可以僅單獨采用光敏檢測單元或斷線檢測單元，提供一種方式的防盜電子標簽。進一步地，本發(fā)明的電子標簽I還包括存儲模塊6，用于當閱讀器7掉電時，無法及時讀出電子標簽I發(fā)送的標簽標識信息，此時，將待發(fā)送的標簽標識信息存儲到存儲模塊6，待閱讀器7有電恢復(fù)正常工作時，再從存儲模塊6讀取標簽標識信息，并發(fā)送到閱讀器7，從而可避免閱讀器7掉電時標簽標識信息的丟失。進一步地，主控模塊4設(shè)置有定時器，定時器定時時間到達后，主控模塊4、無線射頻模塊5被觸發(fā)喚醒，進入通信狀態(tài)，發(fā)送標簽標識信息。若電子標簽I沒有被撕揭，發(fā)送正常的標簽標識信息；若電子標簽I被撕揭，標簽標識信息的最后一位狀態(tài)位改變，發(fā)送狀態(tài)改變后的標簽標識信息給閱讀器7。需要說明的是，標簽標識信息的最后一位為狀態(tài)位，表示電子標簽I的撕揭狀態(tài)，當電子標簽I正常時，最后一位為正常，例如為0，當電子標簽I被撕揭時，最后一位顯示狀態(tài)為被撕揭，例如為I。以下通過圖2的實施例，來對本發(fā)明進行進一步具體闡述。電源模塊2選用紐扣電池CR3032，撕揭感知模塊3選用型號為PT333-3C的5mm光敏二極管、一導線及一電阻，主控模塊4采用超低功耗單片機MSP430F2012，無線射頻模塊5選用僅需極少外圍元件的 2. 4GHz無線收發(fā)芯片nRF24L01，天線采用倒F型PCB天線，存儲模塊6采用帶有SPI串行通信接口的EEPROM存儲芯片25LC640。參見圖2，撕揭感知模塊3光敏檢測單元包括一 5mm光敏二極管LitD，以及電阻Rl、R2和三極管Q3，光明二極管LitD的正極與三極管Q3的基極相連，光明二極管LitD的負極通過電阻Rl與電源模塊2相連，三極管Q3的發(fā)射極接地，Q3的集電極通過電阻R2與電源模塊2相連，同時三極管Q3的集電極與主控模塊4的引腳P2. 6連接。光敏檢測單元與主控模塊MSP430F2012的引腳P2. 6連接，電子標簽I向閱讀器7發(fā)送的標簽標識信息中，最后一位表征光敏二極管的狀態(tài)(見光與否)，也即電子標簽I的狀態(tài)(是否被撕揭)，電子標簽I正常工作時，光敏二極管不見光，沒有導通，Q3截止，引腳P2. 6為高電平，標簽標識信息最后一位狀態(tài)位為0，電子標簽I向閱讀器7發(fā)送正常的標簽標識信息；若電子標簽被撕揭，光敏二極管見光導通，Q3導通，引腳P2.6跳變?yōu)榈碗娖?，標簽標識信息最后一位狀態(tài)位變?yōu)?，電子標簽I向閱讀器7發(fā)送最后一位狀態(tài)為I的標簽狀態(tài)息。撕揭感知模塊3斷線檢測單元包括串聯(lián)在電源模塊2與地之間的電阻R3和R4，還包括與電阻R3并聯(lián)的一導線，電阻R3與R4之間的B點經(jīng)過電阻R5與主控模塊4相連于引腳P2. 7。正常情況下，由于R3被短路，B點的電壓基本為VDD，引腳P2. 7為高電平；當A、B間的短路導線被破壞，B點的電壓為VDD在R4上的分壓，小于IV，引腳P2. 7變?yōu)榈碗娖?，標簽標識信息最后一位狀態(tài)位變?yōu)?，電子標簽I向閱讀器7發(fā)送最后一位狀態(tài)為I的標簽狀態(tài)信息，告知閱讀器7電子標簽I的撕揭信息，實現(xiàn)了電子標簽I撕揭感知及報警功能。斷線檢測單元解決了光敏檢測單元對光的依賴問題，保證了無光時(比如晚上)電子標簽I的正常工作。在硬件上選用低功耗單片機MSP430F2012和所需外圍元件極少的無線收發(fā)芯片nRF24L01。MSP430F2012性價比極高，采用兩套獨立的時鐘源，具有LPMO、LPMl、LPM2、LPM3、LPM4五種節(jié)能模式。通過軟件編程，使單片機MSP430F2012處于LPM3低功耗模式的時間最大化，最大限度的降低系統(tǒng)功耗。nRF24L01共有20個引腳，采用標準的SPI串行通信接口和MSP430F2012進行通訊，該接口包括兩根數(shù)據(jù)線MOSI和MISO，一根時鐘線SCK。nRF24L01的SCK引腳與MSP430F2012的SCLK端口連接，保持兩者時鐘同步，使能端CSN連接到MSP430F2012 —個I/O 口(P1.4)。通過軟件編寫，可重復(fù)使用引腳MOSI、MISO、SCLK和CSN，使通信的主要狀態(tài)執(zhí)行一個簡單的3態(tài)控制，即休眠、空閑、接收和發(fā)送。通過最大化MSP430F2012和nRF24L01的休眠時間，達到降低系統(tǒng)功耗的目的，延長電池的使用壽命，降低維護費用。存儲模塊6采用帶有串口通信接口的存儲芯片25LC640，25LC640也通過標準的SPI串行通信接口與MSP430F2012進行通信，其使能端CS連接到MSP430F2012I/0 口(P2. 7)。當閱讀器7掉電時，無法及時讀取電子標簽I發(fā)送的信息，此時，MSP430F2012將待發(fā)送的標簽標識信息存儲到25LC640，待閱讀器7有電恢復(fù)正常工作時，再從25LC640讀取標簽標識信息，并通過nRF24L01發(fā)送到閱讀器，有效的防止了閱讀器7掉電導致標簽標識息的丟失。本發(fā)明電子標簽I的安裝需考慮到撕揭感知模塊3的光敏檢測單元與斷線檢測單元兩個部分的特點，針對光敏檢測單元，參見圖3，需將電子標簽I裝在不透光的帶蓋盒子里，且在盒子蓋正對撕揭感知模塊3的光敏二極管處打一圓孔a，露出光敏二極管的玻璃泡，玻璃泡的頂端與盒子蓋的外表面A持平，保證標簽盒子蓋能夠緊貼物品表面。在安裝·時，將盒子與盒子蓋緊扣，并把打孔的面A與被識別的目標物品緊密粘貼，保證電子標簽I正常工作時光敏二極管不見光。而考慮斷線檢測單元時，可以將電子標簽I分成兩部分來完成安裝，一部分是電子標簽I的主體部分，另一部分是“防撕揭”連接導線，參見圖4。首先選用扁平狀連接導線A’ B’，裸露接頭A’和B’，采用強力膠將連接導線A’ B’粘貼到目標物品上，然后采用粘合強度略低的粘合劑將電子標簽的盒子粘貼到目標物品上，注意將電子標簽的主體部分A、B分別與“防撕揭”連接導線中的A’、B’相對應(yīng)。具體實施時使用導電膏涂敷在連接導線的兩個接頭A’和B’周圍，確保A與A’、B與B’的電氣接觸良好。連接導線與目標物品之間較高的粘合強度確保了標簽被撕下時連接導線沒有被撕下，實現(xiàn)了連接導線與電子標簽的電路分離。本發(fā)明中的防盜電子標簽I在正常情況下，電子標簽I粘貼在被識別的目標物品上，此時光敏二極管不見光，導線沒有被撕斷，相應(yīng)的主控模塊4的引腳P2. 6及P2. 7為高電平，主控模塊4設(shè)有定時器工作,標簽處于休眠狀態(tài),功耗極低；主控模塊4定時器定時時間T到達后，主控模塊4、無線射頻模塊5被觸發(fā)喚醒，進入通信狀態(tài)，發(fā)送標簽標識信息。若電子標簽沒有被撕揭，發(fā)送正常的標簽標識信息；若電子標簽被撕揭，光敏二極管見光導通，引腳P2. 6為低電平，并且導線受損，引腳P2. 7為低電平，標簽標識信息的最后一位狀態(tài)位改變，將最后一位狀態(tài)為I的標簽狀態(tài)信息發(fā)送給閱讀器7，電子標簽I發(fā)送標簽標識信息需要工作人員核查以后才能給電子標簽I復(fù)位，從而保證物品發(fā)生異常的情況時及時報警，避免虛假的物品“在位”信息。以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其進行限制，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種防盜電子標簽，包括為所述電子標簽供電的電源模塊，以及無線射頻模塊，其特征在于，所述防盜電子標簽還包括用于感知所述電子標簽撕揭狀態(tài)信息的撕揭感知模塊，以及接收所述撕揭感知模塊發(fā)送的撕揭狀態(tài)信息并控制所述無線射頻模塊發(fā)送標簽標識信息的主控模塊。
2.如權(quán)利要求I所述的防盜電子標簽，其特征在于，所述電子標簽還包括存儲模塊，用于存儲待發(fā)送的標簽標識信息。
3.如權(quán)利要求I所述的防盜電子標簽，其特征在于，所述撕揭感知模塊包括光敏檢測單元和斷線檢測單元。
4.如權(quán)利要求I所述的防盜電子標簽，其特征在于，所述撕揭感知模塊包括光敏檢測單元。
5.如權(quán)利要求I所述的防盜電子標簽，其特征在于，所述撕揭感知模塊包括斷線檢測單元。
6.如權(quán)利要求3或4所述的防盜電子標簽，其特征在于，所述光敏檢測單元設(shè)置有光敏二極管，當所述電子標簽被撕揭，所述光敏二極管見光導通，觸發(fā)所述主控模塊控制所述無線射頻模塊發(fā)送帶有所述電子標簽撕揭狀態(tài)信息的標簽標識信息。
7.如權(quán)利要求3或5所述的防盜電子標簽，其特征在于，所述斷線檢測單元設(shè)置有一導線，當所述電子標簽被撕揭，所述導線脫落，觸發(fā)所述主控模塊控制所述無線射頻模塊發(fā)送帶有所述電子標簽撕揭狀態(tài)信息的標簽標識信息。
8.如權(quán)利要求6所述的電子標簽，其特征在于，所述電子標簽還設(shè)置有用于覆蓋撕揭感知模塊的不透光的帶蓋盒子，所述盒子的盒子蓋在正對所述撕揭感知模塊的光敏二極管處打一與所述光敏二極管相適應(yīng)的圓孔，露出所述光敏二極管的玻璃泡，所述玻璃泡的頂端與所述盒子的盒子蓋的外表面持平。
9.如權(quán)利要求7所述的電子標簽，其特征在于，所述導線上涂有用于將所述導線粘帖到電子標簽對應(yīng)的目標物品上的強力膠，便于當所述電子標簽被撕揭時，只有所述電子標簽被撕揭，而所述導線沒有被撕揭，實現(xiàn)所述導線與所述電子標簽的分離。
10.如權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述的電子標簽，其特征在于，所述主控模塊設(shè)置有定時器，用于定時時間到達后，觸發(fā)所述主控模塊控制所述無線射頻模塊發(fā)送標簽標識信肩、O
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防盜電子標簽，包括為電子標簽供電的電源模塊，以及無線射頻模塊，還包括用于感知電子標簽的撕揭狀態(tài)信息的撕揭感知模塊，以及接收撕揭感知模塊發(fā)送的撕揭狀態(tài)信息并控制無線射頻模塊發(fā)送標簽標識信息的主控模塊，還包括存儲模塊，當閱讀器掉電時，將待發(fā)送的標簽標識信息存儲到存儲模塊。撕揭感知模塊包括光敏檢測單元或斷線檢測單元，本發(fā)明的電子標簽?zāi)軌蛟陔娮訕撕灡凰航視r，通過光敏檢測單元或斷線檢測單元感知，并觸發(fā)主控模塊發(fā)送相應(yīng)的標簽標識信息。本發(fā)明電子標簽讀取距離遠，功耗較低，單位容量電池使用壽命長。
文檔編號G06K19/07GK102855516SQ20121025646
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者周洪亮, 仝玉華, 張宏建, 黃濤, 張勝 申請人:浙江大學