[发明专利]一种RFID标签

说明书

一种RFID标签，包含天线，电性连接天线的能量分配模块，分别电性连接能量分配模块的RFID通信和逻辑控制模块和发光模块，发光模块电性连接RFID通信和逻辑控制模块。本发明采用耦合方式对进入RFID通信和逻辑控制模块和发光模块的能量进行分配，能量分配模块不会消耗额外的能量，且保证RFID通信和逻辑控制模块在获得最小能量的情况下完成通信及逻辑控制功能，将剩余能量分配给发光模块，实现了单天线情况下点亮发光模块所需能量的采集和标签芯片通讯功能二者的共存，且能保证较远的通信距离和点亮距离。

技术领域

本发明涉及一种RFID标签，尤其涉及一种无源超高频RFID发光标签。

背景技术

随着物联网的兴起，一些实际应用中需要解决物品的定位问题，比如施工现场的线缆管理和定位、实验室中仪器设备的管理和定位、仓库中物品的管理和定位、图书馆中书籍的管理和定位等。

射频识别技术（Radio Frequency Identification，缩写RFID）是20世纪80年代发展起来的一种新兴自动识别技术，是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

超高频RFID标签是一种利用空间电磁波与读写器进行通讯的技术，分为有源标签、半有源标签和无源标签三种形式，无源超高频RFID标签本身不需电源，利用读写器发出的电磁波进行供电，并利用反向散射耦合的方式与读写器进行通讯。通常标签的最远通信距离决定于在最远处获取的电磁波的能量大小，标签接收到的读写器在空间发射的电磁波能量可用下式计算：

P_t=P_r（λ/（4πr））²G_tG_r

其中，P_t是标签接收到的功率，P_r是读写器发射的功率，λ是电波的波长，r是读写器至标签的距离，G_t是标签天线的增益，G_r是读写器天线的增益。

无源发光标签是利用空间电磁波能量，驱动标签上的发光器件，如LED，使其发出可见光，以供人眼进行识别。在实际应用中，可由读写器确定需要点亮的标签，并发出点亮指令，对应的标签发出可见光，从而达到物品查找和定位的目的。

在专利CN101680997B中提到了发光标签在光纤管理中的应用，该专利中侧重于介绍系统解决方案，并未提及发光标签的具体解决方案，尤其是无源超高频RFID可视标签的实现方法。

在韩国专利KR10-2011-0080042中公开了发光标签的一种双天线实现方案，由一个天线进行通讯，另一个天线提供点亮LED所需的能量。这种双天线解决方案在通常的应用场景下是一种比较好的解决方案，但是在一些需要标签尺寸小型化的应用领域，两个天线需要较大的面积，无法做到标签的小型化。另外该专利中提到了天线和发光回路形成阻抗匹配，但并未提到达到其效果的具体方案。

在中国专利CN102982362A中提到了使用超级电容储存点亮LED所需的能量。这种方案可以使标签更容易被点亮，但是一般超级电容的尺寸比较大，可以跟电池相比拟，也无法做到标签的小型化。且超级电容存在充电缓慢，漏电较大等缺点，造成实际应用中的诸多限制。

发明内容

本发明提供一种RFID标签，采用耦合方式对进入RFID通信和逻辑控制模块和发光模块的能量进行分配，能量分配模块不会消耗额外的能量，且保证RFID通信和逻辑控制模块在获得最小能量的情况下完成通信及逻辑控制功能，将剩余能量分配给发光模块，实现了单天线情况下点亮发光模块所需能量的采集和标签芯片通讯功能二者的共存，且能保证较远的通信距离和点亮距离。