射頻標簽、移動終端、無線通信系統(tǒng)及射頻標簽充電方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種射頻標簽、移動終端、無線通信系統(tǒng)及射頻標簽的充電方法，利用移動終端自身終端通信模塊發(fā)送射頻信號對射頻標簽進行供電，減少了標簽讀寫模塊的功耗，同時省去了射頻標簽中的自身的供電裝置，簡化了射頻標簽制作的工藝，減少了射頻標簽的制作成本，擴展了射頻標簽的應用范圍，增加了射頻標簽的使用壽命。
【專利說明】射頻標簽、移動終端、無線通信系統(tǒng)及射頻標簽充電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可以進行無線充電的射頻標簽和射頻標簽的充電方法，以及移動終端和無線通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，自動識別技術(shù)發(fā)展迅速，并在各種行業(yè)中得到了應用，射頻識別(RFID-Radio Frequency Identification)與其他識別技術(shù)相比具有非接觸、精度高、信息收集迅速處理等特點，得到了蓬勃的發(fā)展和廣泛的應用。所有的射頻識別系統(tǒng)均包括了閱讀器、應答器兩個部分。
[0003]在實際的應用中，應答器通常被稱之為射頻標簽或電子標簽，根據(jù)對標簽供電方式的不同，又可分為無源(Passive),半有源(Sem1-passive或Battery assistedpassive)和有源(Active)三種不同類型。無源標簽沒有電池供電，主要是通過閱讀器發(fā)射出的射頻能量維持無源標簽正常工作所需的能量；半有源標簽內(nèi)部裝有電源，其可以根據(jù)情況選擇是采用內(nèi)部電源供電還是閱讀器發(fā)射的射頻能量作為工作用電；有源標簽完全采用內(nèi)部電源的供電進行工作，標簽可主動向外發(fā)送通訊請求。
[0004]然而目前的無源標簽中只能應用在短距離數(shù)據(jù)量較小的數(shù)據(jù)傳輸中，因為由閱讀器提供標簽工作能量，對閱讀器的功耗較大；而半有源標簽和有源標簽的內(nèi)部均需配置供電裝置，如電池，這就使標簽的加工工藝變得更為復雜，整體成本提高，標簽的安裝、工作壽命及環(huán)境因受電池影響，而導致要求較為苛刻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決標簽閱讀器功耗較大的問題，本發(fā)明提供一種射頻標簽、移動終端、無線通信系統(tǒng)及射頻標簽的充電方法。
[0006]本發(fā)明公開了一種射頻標簽，該射頻標簽包括:第一通信模塊，用于與對應的讀寫裝置進行無線數(shù)據(jù)通信；能量獲取模塊，用于采集移動終端發(fā)送的射頻信號，將所采集的射頻信號的能量轉(zhuǎn)換成電能，并在其所獲取的電能滿足預設(shè)條件時，為所述第一通信模塊供電。
[0007]進一步地，所述能量獲取模塊包括:能量接收單元，用于采集移動終端射頻信號，對所述信號進行耦合，將耦合后的生成的電能輸送至能量存儲單元；能量存儲單元，用于接收并存儲所述能量接收單元輸送的電能，并在其所獲取的電能滿足預設(shè)條件時，為所述第一通信模塊供電。
[0008]進一步地,所述的射頻標簽還包括:能量控制單元，用于判斷所述能量存儲單元中所儲存的電能是否達到預設(shè)閾值；所述若達到所述的預設(shè)閾值則所述能量存儲單元開始對射頻標簽提供工作用電。
[0009]更進一步地，所述射頻標簽還包括:信息存儲模塊，用于存儲所述第一通信模塊在進行無線數(shù)據(jù)通信中所接收或發(fā)送的數(shù)據(jù)信息。[0010]本發(fā)明還公開了一種移動終端，所述移動終端包括:第二通信模塊，在其工作狀態(tài)為開時，用于產(chǎn)生、發(fā)射供射頻標簽采集并轉(zhuǎn)為電能的射頻信號；控制單元，用于控制所述第二通信模塊的工作狀態(tài)。
[0011]進一步地，所述移動終端還包括:標簽讀寫模塊，用于與所述射頻標簽進行無線數(shù)據(jù)通信，并對所述射頻標簽發(fā)送來的數(shù)據(jù)進行處理。
[0012]進一步地，第二通信模塊為3G模塊、GSM模塊、CDMA模塊、WIFI模塊或藍牙模塊。
[0013]本發(fā)明公開了一種無線通信系統(tǒng)，所述無線系統(tǒng)包括，上述射頻標簽中的至少一種和上述移動終端中的至少一種。
[0014]本發(fā)明還公開了一種射頻標簽的充電方法，所述射頻標簽的充電方法包括:
[0015]射頻標簽采集移動終端發(fā)送的射頻信號；
[0016]將所采集的射頻信號的能量轉(zhuǎn)換成電能進行存儲；
[0017]射頻標簽檢測自身所述所存儲的電能是否達到預設(shè)閾值；
[0018]若所存儲的電能達到預設(shè)閾值，則射頻標簽開始與對應的讀寫裝置進行無線數(shù)據(jù)通信。
[0019]更進一步地，所述設(shè)置能量檢測的能量閾值具體包括:
[0020]利用可調(diào)電源對射頻標簽進行供電，逐步降低所述可調(diào)電源提供給射頻標簽的能量;
[0021]記錄可調(diào)電源對射頻標簽一個工作周期所提供能量的最小值，并將記錄能量值作為能量閾值，或依據(jù)所記錄的能量值計算所述能量閾值。
[0022]本發(fā)明提供一種射頻標簽、移動終端、無線通信系統(tǒng)及射頻標簽的充電方法，利用移動終端自身的第二通信模塊發(fā)送射頻信號對射頻標簽進行供電，減少了標簽讀寫模塊的功耗，同時省去了射頻標簽中的自身的供電裝置，簡化了射頻標簽制作的工藝，減少了射頻標簽的制作成本，擴展了射頻標簽的應用范圍，增加了射頻標簽的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明中射頻標簽的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明中移動終端的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明中無線通信系統(tǒng)的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為本發(fā)明中射頻標簽的充電方法的一種實施例的流程圖。
具體實施方案
[0027]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0028]本發(fā)明提供一種射頻標簽，該射頻標簽中至少包括:第一通信模塊和能量獲取模塊；其中，第一通信模塊用于與對應的讀寫裝置進行無線數(shù)據(jù)通信；能量獲取模塊用于采集移動終端發(fā)送的信號，轉(zhuǎn)換所述信號的能量，并將轉(zhuǎn)換后的能量作為第一通信模塊的工作用電。
[0029]具體地，射頻標簽利用第一通信模塊與對應的標簽讀寫裝置進行射頻通信，將標簽中的相關(guān)信息通過第一通信模塊發(fā)送給標簽讀寫裝置，射頻標簽可以利用射頻天線進行與對應的讀寫裝置進行數(shù)據(jù)通信，射頻標簽和讀寫裝置采用統(tǒng)一的工作頻段，優(yōu)選的，兩者的工作頻段可采用2.45GHz、900MHz、433MHz、5.8GHz等，同時，第一通信模塊調(diào)制數(shù)據(jù)的方式可以為副載波調(diào)制、FSK調(diào)制、GFSK調(diào)制、OOK調(diào)制等方式中的至少一種。
[0030]在本發(fā)明射頻標簽的一種實施例中，能量獲取模塊包括:能量接收單元和能量存儲單元；其中，能量接收單元用于采集移動終端信號，耦合所述信號的能量，將耦合后的所述能量輸送至能量存儲單元；能量存儲單元用于接收并存儲所述能量接收單元輸送的耦合后的所述能量，并提供存儲的能量作為射頻標簽的工作用電。
[0031]具體的，能量接收單元可以是一種能量耦合天線，能量接收單元可以與第一通信模塊中的射頻通信天線共用，但是為了避免在射頻數(shù)據(jù)傳輸過程中產(chǎn)生干擾，優(yōu)選地，能量接收單元和第一通信模塊各自設(shè)置一個天線，以完成各自所需的工作。射頻標簽通過能量耦合天線耦合高強度射頻信號并轉(zhuǎn)換成射頻標簽工作所需的能量。
[0032]同時，設(shè)置的能量存儲單元可以避免射頻標簽在工作中出現(xiàn)電量不足，在工作過程中出現(xiàn)中斷的情況。在射頻標簽不工作的時候可以將能量接收單元轉(zhuǎn)換的能量存儲起來，可以為射頻標簽在工作中提供足夠的能量。優(yōu)選地，能量存儲單元可以是由電容或電感單一地組成的電容儲能器件或者電感儲能器件，也可以是由電容和電感共同組成的儲能器件。
[0033]在本發(fā)明的射頻標簽的一種實施例中，射頻標簽還可以包括能量控制單兀；其中，能量控制單元用于判斷所述能量存儲單元中所儲存的能量是否達到預設(shè)閾值；若達到所述的預設(shè)閾值則所述能量存儲單元開始對射頻標簽提供工作用電；若未達到所述的預設(shè)閾值則對繼續(xù)進行能量存儲，直至達到所述預設(shè)閾值后才對射頻標簽提供工作用電。
[0034]具體地，預設(shè)閾值可以為射頻標簽工作一個周期所要消耗能量的大小，能量控制單元可連接在能量存儲單元與第一通信模塊之間，當能量存儲單元中所儲存的能量可供射頻標簽工作至少一個周期時，能量存儲單元就可以通過能量控制單元對第一通信模塊進行供電；當能量存儲單元中所儲存的能量較少無法支持第一通信模塊工作一個周期時，能量控制單元就可以斷開能量存儲單元對第一通信模塊的供電。設(shè)置能量控制單元同樣可以有效地防止在第一通信模塊工作到一半時，因電量不足而造成的數(shù)據(jù)丟失，以及硬件的損壞。
[0035]在本發(fā)明射頻標簽的一種實施例中，如圖1所示，第一通信模塊包括信息存儲模塊；其中，信息存儲模塊用于存儲所述第一通信模塊在進行無線數(shù)據(jù)通信中所接收或發(fā)送的數(shù)據(jù)信息。
[0036]本發(fā)明還提供了一種移動終端，該移動終端至少包括:第二通信模塊；其中，第二通信模塊用于在其工作狀態(tài)為開時，用于產(chǎn)生、發(fā)射供射頻標簽采集并轉(zhuǎn)為電能的能量信號。
[0037]具體地，第二通信模塊可以為移動終端中內(nèi)置的WIFI模塊、藍牙模塊、3G模塊、GSM模塊、CDMA模塊中的至少一種。移動終端可以為手機、PAD、筆記本電腦。
[0038]在本發(fā)明移動終端的一種實施例中，移動終端還包括:標簽讀與t旲塊；其中，標簽讀寫模塊用于與所述射頻標簽進行無線數(shù)據(jù)通信，并對所述射頻標簽發(fā)送來的數(shù)據(jù)進行處理。
[0039]具體地，在移動終端中設(shè)置一標簽讀寫模塊，實現(xiàn)移動終端對射頻標簽的識別，相對于普通的標簽讀寫裝置，在移動終端中內(nèi)置標簽讀寫模塊，便攜性更高。優(yōu)選地，可以將標簽讀寫模塊內(nèi)置于移動終端手機的SM卡中，或是相關(guān)移動終端的UM卡、US頂卡、TF卡或者SD卡中。
[0040]在本發(fā)明移動終端的一種實施例中，如圖2所示，標簽讀寫模塊包括:數(shù)據(jù)收發(fā)單元和控制單元；其中，數(shù)據(jù)收發(fā)單元，用于與射頻標簽建立無線連接，并傳輸通信數(shù)據(jù)，將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制模塊進行處理；控制單元，用于控制數(shù)據(jù)收發(fā)單元與射頻標簽進行無線數(shù)據(jù)通信，并對所述數(shù)據(jù)收發(fā)單元發(fā)送的數(shù)據(jù)進行處理。
[0041]具體地，數(shù)據(jù)收發(fā)單元可以為一種射頻天線，工作頻段與對應建立通信的射頻標簽相同，可采用2.45GHz、900MHz、433MHz、5.8GHz等。控制單元可以直接利用移動終端自身的系統(tǒng)，直接通過移動終端對數(shù)據(jù)收發(fā)單元的工作狀態(tài)進行控制，同時，也可以對數(shù)據(jù)收發(fā)單元接收到的數(shù)據(jù)進行處理，利用移動終端識別射頻標簽。
[0042]本發(fā)明還提供了一種無線通信系統(tǒng)，如圖3所示，該系統(tǒng)包括至少一種上述多種實施例中的射頻標簽和至少一種上述多種實施例中的移動終端。
[0043]本發(fā)明還提供了一種射頻標簽的充電方法，如圖4所示，該方法包括:射頻標簽采集移動終端發(fā)送的射頻信號，將所采集的射頻信號的能量轉(zhuǎn)換成電能進行存儲；射頻標簽檢測自身所述所存儲的電能是否達到預設(shè)閾值；若所存儲的電能達到預設(shè)閾值，則射頻標簽開始與對應的讀寫裝置進行無線數(shù)據(jù)通信。
[0044]在本發(fā)明射頻標簽的充電方法的一種實施例中，設(shè)置能量檢測的能量閾值具體包括:采用可調(diào)電源對所述射頻標簽進行供電；測算射頻標簽穩(wěn)定工作一個周期所消耗的能量大小，并將所測的能量大小作為所述能量閾值。
[0045]具體地，在設(shè)置能量檢測閾值時還可以，先用可調(diào)電源代替標簽能量存儲模塊，對標簽提供工作能量；標簽從可調(diào)電源獲取能量后，標簽開始工作并發(fā)送數(shù)據(jù)信息，使用儀器觀測數(shù)據(jù)信息是否正確；降低可調(diào)電源能量，觀測標簽不能正常工作臨界值，記錄此時外部電源的能量；在記錄的能量值基礎(chǔ)上留有適當余量確定能量閾值，優(yōu)選地，可設(shè)置為1.1倍測得的能量值。
[0046]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明；因此，對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種射頻標簽，其特征在于，包括: 第一通信模塊，用于與對應的讀寫裝置進行無線數(shù)據(jù)通信； 能量獲取模塊，用于采集移動終端發(fā)送的射頻信號，將所采集的射頻信號的能量轉(zhuǎn)換成電能，并在其所獲取的電能滿足預設(shè)條件時，為所述第一通信模塊供電。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻標簽，其特征在于，所述能量獲取模塊包括: 能量接收單元，用于采集移動終端射頻信號，對所述信號進行耦合，將耦合后生成的電能輸送至能量存儲單元； 能量存儲單元，用于接收并存儲所述能量接收單元輸送的電能，并在其所存儲的電能滿足預設(shè)條件時，為所述第一通信模塊供電。
3.如權(quán)利要求2所述的射頻標簽，其特征在于，所述的射頻標簽還包括: 能量控制單元，用于判斷所述能量存儲單元中所儲存的電能是否達到預設(shè)閾值；若達到所述的預設(shè)閾值則所述能量存儲單元開始對射頻標簽提供工作用電。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項所述的射頻標簽，其特征在于，所述射頻標簽還包括: 信息存儲模塊，用于存儲所述第一通信模塊在進行無線數(shù)據(jù)通信中所接收或發(fā)送的數(shù)據(jù)信息。
5.—種移動終端，其特征在于，所述移動終端包括: 第二通信模塊，在其工作`狀態(tài)為開時，用于產(chǎn)生、發(fā)射供射頻標簽采集并轉(zhuǎn)為電能的射頻信號； 控制單元，用于控制所述第二通信模塊的工作狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的移動終端，其特征在于，所述移動終端還包括: 標簽讀寫模塊，用于與所述射頻標簽進行無線數(shù)據(jù)通信，并對所述射頻標簽發(fā)送來的數(shù)據(jù)進行處理。
7.如權(quán)利要求5所述的移動終端，其特征在于，所述第二通信模塊為3G模塊、GSM模塊、CDMA模塊、WIFI模塊或藍牙模塊。
8.一種無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通信系統(tǒng)至少一個包括如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的射頻標簽和至少一個如權(quán)利要求5至7中任意一項所述的移動終端。所述移動終端為所述射頻標簽提供能量，并與所述射頻標簽進行數(shù)據(jù)通信。
9.一種對射頻標簽的充電方法，其特征在于，所述射頻標簽的充電方法包括: 射頻標簽采集移動終端發(fā)送的射頻信號； 將所采集的射頻信號的能量轉(zhuǎn)換成電能進行存儲； 射頻標簽檢測自身所述所存儲的電能是否達到預設(shè)閾值； 若所存儲的電能達到預設(shè)閾值，則射頻標簽開始與對應的讀寫裝置進行無線數(shù)據(jù)通?目。
10.如權(quán)利要求9所述的射頻標簽的充電方法，其特征在于，所述設(shè)置能量檢測的能量閾值具體包括: 利用可調(diào)電源對射頻標簽進行供電，逐步降低所述可調(diào)電源提供給射頻標簽的能量；記錄可調(diào)電源對射頻標簽一個工作周期所提供能量的最小值，并將記錄能量值作為能量閾值，或依據(jù)所記錄的能量值計算所述能量閾值。
【文檔編號】G06K17/00GK103679224SQ201210358211
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月24日
【發(fā)明者】肖德銀, 張亞東 申請人:國民技術(shù)股份有限公司