可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片及其方法技術

本發明專利技術公開了一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片及其方法，該標簽芯片包括：射頻模擬前端，用于接收射頻信號獲取能量，同時解調得到傳輸信息傳輸至基帶，并將基帶返回的信息經調制后反射回讀寫器；距離選擇電路，用于將從射頻模擬前端接收到的與接收射頻信號幅度相關的輸入信號與參考電壓進行比較，并將比較結果與距離控制信號進行邏輯運算后輸出控制信號至基帶，以決定標簽芯片是否返回數據給讀寫器；基帶，用于處理超高頻RFID協議，以在該距離選擇電路的輸出控制下返回數據至射頻模擬前端，本發明專利技術可以使超高頻標簽芯片實現遠近距離讀寫之間切換，使超高頻RFID標簽芯片滿足遠距離讀寫和近距離讀寫兩種方式。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)技術，特別是涉及一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片及其方法。
技術介紹
射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術是一種自動識別技術，利用射頻信號通過空間耦合來實現無接觸的信息傳遞，并通過所傳遞的信息來達到識別的目的，電子數據載體工作時所需要的能量可以通過閱讀器非接觸式地獲取，通過閱讀器和標簽之間的數據交換來實現信息讀取和寫入，在完成識別的過程中無需人工干預，不易損壞、可支持快速閱讀、移動識別、多目標識別、定位及感應等長期跟蹤功能。按照工作頻率的不同，RFID通常分為低頻(125kHz/134.2kHz)、高頻(13.56MHz)、超高頻(433MHz/860MHz～960MHz)和微波(2.45GHz/5.8GHz)等幾個類型。在上述分類中，無源超高頻RFID(指860MHz～960MHz頻段，文中如無特別說明所指超高頻RFID均為該頻段)由于其具有無源低成本、小尺寸、高安全性、高通信速率(40kHz～640kHz)、較遠的通信距離(>5m)以及較強的防沖突能力的特點，而備受青睞，在服裝、煙酒、食品、貴重物品防偽、航空行李，倉儲管理、車輛識別等諸多領域中有巨大的應用前景，并成為了RFID領域的研究熱點。隨著超高頻RFID應用的深入，在一些特殊的應用場景需要超高頻RFID能實現遠距離讀寫和近距離的讀寫兩種方式的交互，然而目前的超高頻RFID標簽芯片一般都用于遠距離讀寫，無法實現遠距離讀寫和近距離讀寫兩種方式交互，對此，本專利技術提出一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片及其方法，以解決上述問題。
技術實現思路
為克服上述現有技術存在的不足，本專利技術之目的在于提供一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片及其方法，其可以使超高頻標簽芯片實現遠近距離讀寫之間切換，使超高頻RFID標簽芯片滿足遠距離讀寫和近距離讀寫兩種方式。為達上述及其它目的，本專利技術提出一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片，包括：射頻模擬前端，用于接收射頻信號獲取能量，同時解調得到傳輸信息傳輸至基帶，并將基帶返回的信息經調制后反射回讀寫器；距離選擇電路，用于將從射頻模擬前端接收到的與接收射頻信號幅度相關的輸入信號與參考電壓進行比較，并將比較結果與距離控制信號進行邏輯運算后輸出控制信號至基帶，以決定標簽芯片是否返回數據給讀寫器；基帶，用于處理超高頻RFID協議，以在該距離選擇電路的輸出控制下返回數據至射頻模擬前端。進一步地，該距離選擇電路包括一比較器與一二輸入或門，該比較器將與接收射頻信號幅度相關的輸入信號與參考電壓進行比較，并將比較結果與該距離控制信號輸入該二輸入或門進行邏輯或運算，以決定該標簽芯片是否返回數據給讀寫器。進一步地，該基帶還包括處理專有命令解析電路，以接收讀寫器的專有命令并輸出與該專有命令相關的該距離控制信號至該二輸入或門。進一步地，該超高頻RFID標簽芯片還包括存儲器，該存儲器用于存儲配置信息和用戶數據。進一步地，該超高頻RFID標簽芯片通過設定該與接收射頻信號幅度相關的輸入信號或者該參考電壓的值來控制該超高頻RFID標簽芯片與讀寫器的通信距離。進一步地，當該超高頻RFID標簽芯片上電后，讀寫器發送專有命令，該超高頻RFID標簽芯片進行命令解析，該距離控制信號ctrl信號由”1”轉變為”0”，該基帶是否返回數據給模擬前端由輸入的輸入信號與該參考電壓的比較結果而定，只有當輸入信號>參考電壓時該超高頻RFID標簽芯片才能繼續返回數據給讀寫器。為達到上述目的，本專利技術還提供一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片的實現方法，包括如下步驟：步驟一，射頻模擬前端接收射頻信號，輸出與接收射頻信號幅度相關的輸入信號連接至距離選擇電路，并將解調得到的傳輸信息傳輸至基帶；步驟二，距離選擇電路將射頻模擬前端輸出的與接收射頻信號幅度相關的輸入信號與參考電壓進行比較，并將比較結果與距離控制信號進行邏輯運算，并輸出控制信號控制基帶，以決定標簽芯片是否返回數據給讀寫器；步驟三，該基帶在該距離選擇電路輸出的控制信號的控制下返回信息至該射頻模擬前端。進一步地，該距離選擇電路包括一比較器和一二輸入或門，利用該比較器將與接收射頻信號幅度相關的輸入信號與參考電壓進行比較，并將比較結果與該距離控制信號輸入該二輸入或門進行邏輯或運算，其輸出結果決定標簽芯片是否返回數據給讀寫器。進一步地，該基帶包括處理專有命令解析電路，以接收讀寫器的專有命令并輸出與該專有命令相關的該距離控制信號至該二輸入或門。進一步地，該射頻模擬前端還將配置信息和用戶數據存儲于存儲器中。與現有技術相比，本專利技術一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片及其方法通過利用距離選擇電路將射頻模擬前端輸出的與接收射頻信號幅度相關的輸入信號與參考電壓進行比較，并將比較結果與距離控制信號進行邏輯運算后輸出控制信號控制基帶，以決定基帶是否返回數據給讀寫器，使超高頻標簽芯片實現了遠近距離讀寫之間切換、滿足遠距離讀寫和近距離讀寫兩種方式的目的。附圖說明圖1為本專利技術一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片的架構示意圖；圖2為本專利技術一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片的實現方法的步驟流程圖。具體實施方式以下通過特定的具體實例并結合附圖說明本專利技術的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本專利技術的其它優點與功效。本專利技術亦可通過其它不同的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基于不同觀點與應用，在不背離本專利技術的精神下進行各種修飾與變更。圖1為本專利技術一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片的架構示意圖。如圖1所示，本專利技術一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片包括模擬射頻前端10、存儲器20、基帶30和距離選擇電路40。其中，射頻模擬前端10為常規電路，用于接收射頻信號獲取能量，同時解調得到傳輸信息傳輸至基帶30，并將基帶30返回的信息經調制后反射回讀寫器；存儲器20為常規電路，用于存儲配置信息和用戶數據，基帶30為協議處理數字電路，主要用于處理超高頻RFID協議，同時還包含處理專有命令解析電路；距離選擇電路40包括一比較器和一二輸入或門，用于將與接收射頻信號幅度相關的輸入信號Vin與參考電壓Vref進行比較，并將比較結果與距離控制信號ctrl進行邏輯或運算，以決定標簽芯片是否返回數據給讀寫器。射頻模擬前端10將整流獲得的電壓供給各部分電路(未示出)，同時通過接口數據線以及控制線與基帶30相連，射頻模擬前端10輸出與整流輸出電壓相關的電壓信號Vin連接至距離選擇電路40的比較器的同相輸入端，射頻模擬前端10產生的參考電壓Vref連接至距離選擇電路40的比較器的反相輸入端，距離選擇電路40的比較器的輸出端連接至或門的一輸入端，基帶30輸出一與專有命令相關的控制信號連接至或門另一輸入端，或門輸出端連接至基帶30。以下將配合圖1說明本專利技術超高頻RFID標簽芯片實現遠近距離切換的原理：其中Vin為與整流器輸出電壓相關的電壓信號，Vref為一可設定的參考電壓，當超高頻RFID標簽芯片上電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片，包括：射頻模擬前端，用于接收射頻信號獲取能量，同時解調得到傳輸信息傳輸至基帶，并將基帶返回的信息經調制后反射回讀寫器；距離選擇電路，用于將從射頻模擬前端接收到的與接收射頻信號幅度相關的輸入信號與參考電壓進行比較，并將比較結果與距離控制信號進行邏輯運算后輸出控制信號至基帶，以決定標簽芯片是否返回數據給讀寫器；基帶，用于處理超高頻RFID協議，以在該距離選擇電路的輸出控制下返回數據至射頻模擬前端。

【技術特征摘要】
1.一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片，包括：射頻模擬前端，用于接收射頻信號獲取能量，同時解調得到傳輸信息傳輸至基帶，并將基帶返回的信息經調制后反射回讀寫器；距離選擇電路，用于將從射頻模擬前端接收到的與接收射頻信號幅度相關的輸入信號與參考電壓進行比較，并將比較結果與距離控制信號進行邏輯運算后輸出控制信號至基帶，以決定標簽芯片是否返回數據給讀寫器；基帶，用于處理超高頻RFID協議，以在該距離選擇電路的輸出控制下返回數據至射頻模擬前端。2.如權利要求1所述的一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片，其特征在于：該距離選擇電路包括一比較器與一二輸入或門，該比較器將與接收射頻信號幅度相關的輸入信號與參考電壓進行比較，并將比較結果與該距離控制信號輸入該二輸入或門進行邏輯或運算，以決定標簽芯片是否返回數據給讀寫器。3.如權利要求2所述的一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片，其特征在于：該基帶還包括處理專有命令解析電路，以接收讀寫器的專有命令并輸出與該專有命令相關的該距離控制信號至該二輸入或門。4.如權利要求3所述的一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片，其特征在于：該超高頻RFID標簽芯片還包括存儲器，該存儲器用于存儲配置信息和用戶數據。5.如權利要求3所述的一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片，其特征在于：該超高頻RFID標簽芯片通過設定該與接收射頻信號幅度相關的輸入信號或者該參考電壓的值來控制該超高頻RFID標簽芯片與讀寫器的通信距離。6.如權利要求5所述的一種可實現遠近距離交互的超高頻RFID標簽芯片，其特征在于：當該超高頻RFID...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梅年松，張釗鋒，
申請(專利權)人：中國科學院上海高等研究院，
類型：發明
國別省市：上海;31