[发明专利]超低功耗光激活电子标签与读卡器系统及其信号处理方法

说明书

技术领域：

本发明属于智能电子标签领域，涉及一种可随意调节识别范围的超低功耗光激活电子标签与读卡器系统，还涉及该系统的信号处理方法。

背景技术：

RFID无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体，并可同时识别多个电子标签，操作快捷方便。

RFID标签已经是很成熟的技术了，目前已经得到了广泛应用。被动RFID标签利用天线与读卡器发出的射频电磁场之间的耦合效应，实现对标签的供电与读写，没有内部供电电源，价格低廉，体积小巧。虽然无源RFID标签理论上可实现无限长时间工作，但RFID的特点使其在某些特定场合难以应用。例如，距离金属太近会影响天线的性能，为了实现远距离通讯需要较大尺寸的天线，同时由于工作的频段为开放频段，标签通信信道很拥挤，也容易受到干扰。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种超低功耗光激活电子标签与读卡器系统，克服了RFID标签天线尺寸大，标签通信信道容易受到干扰的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案实现：一种超低功耗光激活电子标签与读卡器系统，其创新点在于：由超低功耗光激活电子标签与读卡器两部分组成。

进一步的，所述电子标签包括一个光电二极管、限幅放大器、无源高通滤波器、信号比较器、微瓦功耗的微处理器A和LED；光电二极管用于接收读卡器发出的光信号；限幅放大器、无源高通滤波器和信号比较器依次对接受的光信号进行放大、调理和比较，微处理器A用于对信号进行判断，LED用于发出指示信号外，还可向读卡器发送调制数据的光信号。

进一步的，所述读卡器包括一个光接收器、微瓦功耗的微处理器B、LED驱动电路和LED阵列；LED驱动电路和LED阵列用于向电子标签发送光信号，微处理器B用于对要发射的信号进行编码与调制，同时负责处理接收的电子标签反馈信号，光接收器用于接收电子标签发送的信号。

进一步的，工作时读卡器将要查询的标签ID码调制后通过LED阵列以光的形式发送出去；当读卡器发出的经过调制的光信号被电子标签接受到以后，经过标签内部的放大、调理和比较步骤，由电子标签上的微处理器A进行判断；当读卡器发出的查询ID与标签内置ID不同时，标签不做反应，进入休眠状态；当读卡器发出的查询ID与标签内置ID相同时，标签上的LED被点亮，同时通过该LED向读卡器发送信号。

进一步的，读卡器的光束照射范围利用透镜组进行随意调节。

进一步的，当读卡器未发出查询信号时，电子标签处于休眠状态，当读卡器发出查询信号后，标签开始激活。

进一步的，标签采用纽扣电池和太阳能电池供电。

本发明的有益效果：

(1)克服了传统RFID标签系统天线面积较大、使用环境受限以及识别范围无法随意调整的缺点；(2)解决传统光学标签，如条形码和二维码识别速度慢的缺点；(3)弥补传统智能电子标签功耗大、供电困难的不足。

附图说明：

图1是本发明的电子标签与读卡器系统框图；

图2是本发明的信号限幅放大电路图；

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作详细说明。

一种超低功耗光激活电子标签与读卡器系统，由超低功耗光激活电子标签与读卡器两部分组成。电子标签包括一个光电二极管、限幅放大器、无源高通滤波器、信号比较器、微瓦功耗的微处理器A和LED；光电二极管用于接收读卡器发出的光信号；限幅放大器、无源高通滤波器和信号比较器依次对接收的光信号进行放大、调理和比较，微瓦功耗的微处理器A用于对信号进行判断，LED用于发出指示信号，同时可向读卡器发送光信号。读卡器包括一个光接收器、微瓦功耗的微处理器B、LED驱动电路和LED阵列；LED驱动电路和LED阵列用于向电子标签发送光信号，微处理器B用于将输入的要查询标签ID进行编码与调制，同时处理接收的电子标签信号，光接收器用于接受电子标签发送的信号。

实施例