一種長壽命有源電子標(biāo)簽的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于低功耗有源電子標(biāo)簽的實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中華人民共和國專利200420037164.3“集裝箱電子標(biāo)簽裝置”和200810039151.2“用于集裝箱電子封條的有源RFID射頻識別標(biāo)簽及其閱讀器”公布了兩種有源電子標(biāo)簽的設(shè)計(jì)方法，但其都存在如下缺點(diǎn):由于鋰電池的超低自放電特性，有源電子標(biāo)簽都采用鋰電池作為內(nèi)部電源進(jìn)行工作，由于鋰電池的放電工作原理決定了最好的工作方式是平滑穩(wěn)定釋放電流，這樣可以使鋰電池工作壽命達(dá)到最大、電能釋放最完全，而有源電子標(biāo)簽的工作模式是周期性主動發(fā)射信息，有源電子標(biāo)簽在發(fā)射時需要的瞬間電流通常遠(yuǎn)大于平時非發(fā)射狀態(tài)，因此當(dāng)內(nèi)部鋰電池使用一定時間后，很快就不能在有源電子標(biāo)簽主動發(fā)射的瞬間提供足夠的電流，有源電子標(biāo)簽就失效了，而這時內(nèi)部鋰電池的仍有很多電能，只是不能在很短時間內(nèi)釋放更大的電流，這造成了有源電子標(biāo)簽不能完全使用內(nèi)部鋰電池的能量，造成鋰電池能量的浪費(fèi)和有源電子標(biāo)簽使用壽命短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服傳統(tǒng)的有源電子標(biāo)簽所存在的電池容量浪費(fèi)和使用壽命短的問題，本發(fā)明提出了一種長壽命有源電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)方法，其具體內(nèi)容包含拋棄傳統(tǒng)有源電子標(biāo)簽的設(shè)計(jì)方法，在有源電子標(biāo)簽原有的電源系統(tǒng)和工作電路之間增加電容能量存儲單元，這樣由鋰電池構(gòu)成的有源電子標(biāo)簽電源系統(tǒng)并不是直接向有源電子標(biāo)簽工作電路提供電源，而是先向電容能量存儲單元供電，再由電容能量存儲單元直接向有源電子標(biāo)簽工作電路提供電流。這樣的設(shè)計(jì)機(jī)制使得鋰電池避免了為配合有源電子標(biāo)簽工作模式而使用有很大傷害的大電流和間歇性工作機(jī)制，可以最大程度的保護(hù)鋰電池和發(fā)揮鋰電池的所有電量，而電容能量存儲單元的工作機(jī)制是需要不斷的充放電，恰恰可以配合有源電子標(biāo)簽的工作模式，這樣完全解決了有源電子標(biāo)簽使用鋰電池造成的容量浪費(fèi)和使用壽命短的缺陷。
[0004]本發(fā)明解決問題所采用的技術(shù)方案是:
采用超低功耗的有源無線射頻識別技術(shù)和電容能量存儲技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成一種長壽命有源電子標(biāo)簽設(shè)計(jì)，有源電子標(biāo)簽的電源系統(tǒng)由鋰電池和電容能量存儲單元構(gòu)成，工作模式為鋰電池以連續(xù)不間斷、小電流的方式向電容能量存儲單元充電，電容能量存儲單元以大電流和微電流相結(jié)合的放電模式向有源電子標(biāo)簽工作電路提供電能。有源電子標(biāo)簽ID號碼由無線射頻識別單元內(nèi)置固定ID標(biāo)識信息構(gòu)成，內(nèi)置固定ID標(biāo)識信息是在有源電子標(biāo)簽生產(chǎn)時以遞增或遞減的方式產(chǎn)生的，不可改變；有源電子標(biāo)簽的無線射頻微處理單元和射頻電路采取超低功耗設(shè)計(jì)，工作只是在一個小時間窗內(nèi)使用大電流，通過無線方式發(fā)射出自身固定ID標(biāo)識信息，隨后微處理單元和射頻電路又進(jìn)入到使用微電流的休眠狀態(tài)。
[0005]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的一種長壽命有源電子標(biāo)簽由有源無線射頻識別單元、鋰電池、電容能量存儲單元組成，包括時鐘、定時器、鋰電池、電容能量存儲單元、射頻電路、微處理器。
[0006]本發(fā)明中的一種長壽命有源電子標(biāo)簽工作模式如下:
I缺省情況下，有源電子標(biāo)簽一直處于正常非工作狀態(tài)a，鋰電池向電容能量存儲單元以小電流、平穩(wěn)方式自動充電，電容能量存儲單元向有源電子標(biāo)簽工作電路以微電流方式放電提供電能，此時標(biāo)簽上僅時鐘和計(jì)數(shù)器運(yùn)行，其余模塊都處于非工作狀態(tài)，功耗極低；
I計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)達(dá)到一個固定時間間隔Tl后，微處理器被喚醒，進(jìn)入通信狀態(tài)b，微處理器觸發(fā)射頻電路發(fā)送由內(nèi)置固定ID標(biāo)識信息，此時標(biāo)簽上射頻電流處于發(fā)射狀態(tài)，電容能量存儲單元向有源電子標(biāo)簽工作電路以大電流方式放電提供電能，發(fā)射的時間周期為T2，這時鋰電池仍然向電容能量存儲單元以小電流、平穩(wěn)方式自動充電；
1T2結(jié)束后，標(biāo)簽又回到正常的非工作狀態(tài)a，等到計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)達(dá)到下一個固定時間間隔Tl后再進(jìn)入下一個通信狀態(tài)b ；
I不同標(biāo)簽的標(biāo)識ID采用遞增或遞減方式由生產(chǎn)時就固定寫入的，在標(biāo)簽的生命周期內(nèi)是固定不可修改的；
【附圖說明】
[0007]圖1為一種長壽命有源電子標(biāo)簽的系統(tǒng)構(gòu)成圖。
[0008]圖2為一種長壽命有源電子標(biāo)簽的管理狀態(tài)圖。
[0009]圖中I表示計(jì)數(shù)器構(gòu)成的定時器，2表示射頻電路，3表示時鐘，4表示鋰電池，5表示電容能量存儲單元，6表示一種長壽命有源電子標(biāo)簽,7表示微處理器；曰表示正常非工作狀態(tài)，b表示通信狀態(tài)。
[0010]
【具體實(shí)施方式】
[0011 ] 正常情況下6處于狀態(tài)a，鋰電池向電容能量存儲單元以小電流、平穩(wěn)方式自動充電，電容能量存儲單元向有源電子標(biāo)簽工作電路以微電流方式放電提供電能；
計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)工作到一定周期時間Tl后，觸發(fā)2進(jìn)入狀態(tài)b ；
狀態(tài)b的時間長度為T2，在T2周期內(nèi)完成標(biāo)簽的ID標(biāo)識信息發(fā)送任務(wù)，電容能量存儲單元向有源電子標(biāo)簽工作電路以大電流方式放電提供電能，大電流放電的時間周期為T2，這時鋰電池仍然向電容能量存儲單元以小電流、平穩(wěn)方式自動充電，T2結(jié)束后則6返回狀態(tài)a ；
重新進(jìn)入下一輪工作狀態(tài)循環(huán)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種長壽命有源電子標(biāo)簽，其特征是:依據(jù)有源電子標(biāo)簽的工作模式，在原有的鋰電池電源系統(tǒng)和工作電路之間增加電容能量存儲單元，構(gòu)成新的電源系統(tǒng)，這樣由鋰電池并不是直接向有源電子標(biāo)簽工作電路提供電源，而是先向電容能量存儲單元連續(xù)不簡單以小電流方式充電，再由電容能量存儲單元直接向有源電子標(biāo)簽工作電路提供電流；這樣的設(shè)計(jì)機(jī)制使得鋰電池避免了為配合有源電子標(biāo)簽工作模式而使用有很大傷害的大電流和微電流間歇性工作機(jī)制，而讓鋰電池一直工作在小電流、連續(xù)平穩(wěn)放電狀態(tài)，可以最大程度的保護(hù)鋰電池和發(fā)揮鋰電池的所有電量，而電容能量存儲單元的工作機(jī)制是需要不斷的充放電，恰恰可以配合有源電子標(biāo)簽的工作模式，這樣完全解決了有源電子標(biāo)簽使用鋰電池造成的容量浪費(fèi)和使用壽命短的缺陷。
【專利摘要】一種長壽命有源電子標(biāo)簽。為了克服傳統(tǒng)的有源電子標(biāo)簽所存在的電池容量浪費(fèi)和使用壽命短的問題，本發(fā)明提出了采用超低功耗的有源無線射頻識別技術(shù)和電容能量存儲技術(shù)相結(jié)合，有源電子標(biāo)簽的電源系統(tǒng)由鋰電池和電容能量存儲單元構(gòu)成，工作模式為鋰電池以連續(xù)不間斷、小電流的方式向電容能量存儲單元充電，電容能量存儲單元以大電流和微電流相結(jié)合的放電模式向有源電子標(biāo)簽工作電路提供電能。有源電子標(biāo)簽的無線射頻微處理單元和射頻電路采取超低功耗設(shè)計(jì)，工作只是在一個小時間窗內(nèi)使用大電流，通過無線方式發(fā)射出自身固定ID標(biāo)識信息，隨后微處理單元和射頻電路又進(jìn)入到使用微電流的休眠狀態(tài)。
【IPC分類】G06K19/067
【公開號】CN105631503
【申請?zhí)枴緾N201410578643
【發(fā)明人】歐海濤, 徐雙, 趙明
【申請人】上海銳帆信息科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月27日