技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型屬于RFID識別技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種具備低電壓報警功能的RFID標(biāo)簽。
背景技術(shù)：
射頻識別也即RFID技術(shù)，又稱為電子標(biāo)簽，是通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)的通信技術(shù)。它的基本組成部分包括標(biāo)簽、閱讀器和天線，其中標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成，每個標(biāo)簽對應(yīng)唯一的電子編碼并附著在物體上用于標(biāo)示目標(biāo)對象；閱讀器用于讀寫或?qū)懭霕?biāo)簽信息，而天線用于在標(biāo)簽與閱讀器之間傳遞射頻信號。由于RFID技術(shù)無須在識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸，并具備高速識別、抗惡劣環(huán)境和保密性強(qiáng)等優(yōu)點，因此在物流、倉儲管理、醫(yī)療和身份識別、食品加工，以及工業(yè)制造過程的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時監(jiān)控及質(zhì)量追蹤等多個領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前途的信息技術(shù)之一。
RFID標(biāo)簽是RFID系統(tǒng)中最重要的組成部分之一，可分為有源和無源兩種。有源RFID標(biāo)簽?zāi)苤鲃影l(fā)射信號，可以存儲更多信息，實現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的通信，有著重要的應(yīng)用價值。然而，RFID標(biāo)簽的電池壽命始終是限制標(biāo)簽應(yīng)用的一個重要因素。當(dāng)電池沒電或者臨界失效時候，有源RFID標(biāo)簽就不能正常工作，這給整個RFID系統(tǒng)帶來了很多不確定性因素，有時候會極大地影響系統(tǒng)的可靠性。因此，在相關(guān)領(lǐng)域中有必要對其供電情況以適當(dāng)方式進(jìn)行監(jiān)控，以便保證RFID標(biāo)簽在各類應(yīng)用環(huán)境中的良好使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的以上改進(jìn)需求，本實用新型的目的在于提供一種具備低電壓報警功能的RFID標(biāo)簽，其中通過對其構(gòu)造及報警模塊的設(shè)計，能夠以結(jié)構(gòu)緊湊、便于操控的方式執(zhí)行低電壓報警、降低功耗，提高RFID標(biāo)簽的使用可靠性，并尤其適用于各類復(fù)雜的應(yīng)用場合。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種具備低電壓報警功能的RFID標(biāo)簽，該RFID標(biāo)簽包括電源模塊、微處理器、射頻模塊和報警模塊，其特征在于：
所述電源模塊用于為整個RFID標(biāo)簽提供工作電源；所述射頻模塊通過天線和耦合元件將標(biāo)簽自身編碼信息予以發(fā)送，同時接收來自與其相配套的閱讀器的指令信息；所述微處理器對射頻模塊的信息收發(fā)進(jìn)行控制，并包括電源失效比較器和電源監(jiān)控寄存器，其中電源失效比較器對電源模塊的電壓予以實時監(jiān)測，并與存儲在電源監(jiān)控寄存器的電壓閾值相比較以判斷是否發(fā)出低電壓報警；所述報警模塊根據(jù)微處理器所發(fā)出的低電壓報警指令，相應(yīng)予以報警提示。
作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述RFID標(biāo)簽的正常工作電壓被設(shè)定為1.9V～3.6V，其電壓閾值被設(shè)定為2.1V。
作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述微處理器包括定時器，并通過該定時器定時接收閱讀器發(fā)來的指令：當(dāng)收到指令時微處理器進(jìn)入工作模式以便處理指令；而在其他情況下，定時器計時滿后微處理器保持待機(jī)模式。
作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述定時器的工作周期被設(shè)定為2秒。
作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述微處理器還可直接發(fā)出報警指令，相應(yīng)使得報警模塊予以報警提示。
作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述報警模塊包含蜂鳴器和LED報警燈，由此當(dāng)微處理器發(fā)出低電壓報警指令或直接發(fā)出報警指令時，同時給予聲光報警提示。
作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述RFID標(biāo)簽還包括用于燒寫微處理器指令以及與其他功能設(shè)備執(zhí)行連接的擴(kuò)展接口。
總體而言，通過本實用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點：
1、通過對RFID標(biāo)簽的內(nèi)部構(gòu)造及其報警模塊進(jìn)行設(shè)計，能夠以結(jié)構(gòu)緊湊、便于操控的方式準(zhǔn)確實現(xiàn)低電壓報警功能，提示使用者及時更換電源，避免標(biāo)簽突然失效的問題，提高了標(biāo)簽的使用可靠性；
2、通過采用蜂鳴器和LED燈相結(jié)合的方式來提供聲光報警，這樣無論RFID標(biāo)簽在黑暗環(huán)境或強(qiáng)光環(huán)境下使用，均能及時有效地發(fā)出報警訊號，并尤其適用于煤礦等應(yīng)用場合；
3、根據(jù)需要，該RFID標(biāo)簽在閱讀器主動發(fā)出各種報警提示時，能夠按照該報警指令直接發(fā)出報警訊號，提示使用者進(jìn)行相應(yīng)操作，相應(yīng)地，可顯著擴(kuò)大這種RFID標(biāo)簽報警功效的應(yīng)用面。
附圖說明
圖1是按照本實用新型所構(gòu)建的具備低電壓報警功能的RFID標(biāo)簽的整體構(gòu)造示意圖；
圖2是圖1中所示RFID標(biāo)簽實現(xiàn)低電壓報警的流程示意圖；
圖3是圖1中所示RFID標(biāo)簽實現(xiàn)低功耗使用的流程示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
圖1是按照本實用新型所構(gòu)建的具備低電壓報警功能的RFID標(biāo)簽的整體構(gòu)造示意圖。如圖1中所示，該RFID標(biāo)簽包括電源模塊、微處理器、射頻模塊和報警模塊，它們可譬如通過PCB的形式制成有源標(biāo)簽。
具體而言，電源模塊用于為整個RFID標(biāo)簽提供工作電源；射頻模塊通過天線和耦合元件將標(biāo)簽自身唯一對應(yīng)的編碼信息予以發(fā)送，同時接收來自與其相配套的閱讀器的指令信息。作為整個RFID標(biāo)簽的控制中心，微處理器發(fā)出各種指令對射頻模塊的信息收發(fā)進(jìn)行控制，由此實現(xiàn)RFID標(biāo)簽的定位功能。其中作為本實用新型的關(guān)鍵改進(jìn)之一，該微處理器還包括有電源失效比較器和電源監(jiān)控寄存器，其中電源失效比較器用于對電源模塊的電壓予以實時監(jiān)測，并與存儲在電源監(jiān)控寄存器的電壓報警閾值相比較以判斷是否發(fā)出低電壓報警；所述報警模塊則根據(jù)微處理器所發(fā)出的低電壓報警指令，相應(yīng)予以報警提示。在一個具體實施方式中，報警模塊可包含蜂鳴器和LED報警燈，由此當(dāng)微處理器發(fā)出低電壓報警指令或直接發(fā)出報警指令時，同時給予聲光報警提示。以此方式，不管標(biāo)簽工作在光線強(qiáng)還是弱的地方，都能達(dá)到有效的報警目的。
例如，此RFID標(biāo)簽的正常工作電壓可被設(shè)定為1.9V～3.6V的范圍，也即它的最低工作電壓為1.9V，最高工作電壓為3.6V；電壓報警閾值被設(shè)定為2.1V。這樣，具體實現(xiàn)過程如圖2中所示，當(dāng)電源失效比較器監(jiān)測到電源模塊的電壓低于2.1V時，報警模塊即開始發(fā)出諸如LED閃爍、蜂鳴器響之類的報警信號，提示使用者應(yīng)及時更換電源，避免標(biāo)簽突然失效。此外，還可以根據(jù)需要賦予RFID標(biāo)簽更為靈活的主動報警模式，也即當(dāng)閱讀器主動發(fā)出各種報警提示時，微處理器能夠接收信息并直接發(fā)出報警指令，相應(yīng)使得報警模塊予以報警提示。由此，可以在除了電源模塊電壓低于閾值之外的其他情況也能實現(xiàn)信息交互和報警功能，相應(yīng)擴(kuò)大了適用范圍。
按照本實用新型一個優(yōu)選實施方式，所述微處理器還包括工作周期譬如為2秒的定時器，并通過該定時器定時接收閱讀器發(fā)來的指令：當(dāng)收到指令時微處理器進(jìn)入工作模式以便處理指令；而在其他情況下，定時器計時滿后微處理器保持待機(jī)模式，其具體實現(xiàn)過程如圖3中所示。這樣，除了執(zhí)行命令收發(fā)信息之外的時間，標(biāo)簽幾乎都處于低功耗狀態(tài)，從而實現(xiàn)最大限度地降低能量消耗的目的，可有效延長電源模塊的使用壽命。
此外，按照本實用新型的RFID標(biāo)簽還可以包括擴(kuò)展接口，該擴(kuò)展接口用于提供燒寫微處理器指令的入口，也可以通過SPI接口與其他功能設(shè)備執(zhí)行通信連接。
總體而言，按照本實用新型所構(gòu)建的RFID標(biāo)簽與現(xiàn)有的有源RFID標(biāo)簽相比，達(dá)到了小型化、低功耗，并能夠以低成本、便于操控的方式實現(xiàn)低電壓和交互式報警功能，同時具備可擴(kuò)展接口功能豐富等特點，因此具備廣泛的應(yīng)用前景。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。