专利名称：无线射频识别标签之组态装置及可受组态之识别标签的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种无线射频识别装置之设计，特别是关于一种无线射频识别标签
之组态装置及可受组态之无线射频识别标签。
背景技术：
无线射频识别系统(Radio Frequency Identification, RFID)是针对接触式系统
的缺点而发展出来的，是一项易于操控、简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性的
应用技术，使用时无需接触或瞄准，且可自由工作在各种恶劣环境下。短距离的无线射频识
别产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可以替代条形码，例如用在工厂的流水在线追踪
产品或零件；长距离的无线射频识别产品多用于交通上，识别距离可达数十公尺，如自动收
费或识别车辆身分等。其所具备的独特优越性是其它识别技术无法比拟的。 无线射频识别系统主要由标签(Tag)、读取装置(Reader)和管理系统
(Processor)三大部分组成。利用射频讯号以无线方式传送标签内的信息至读取装置中。
无线射频识别系统不光是只有设计读取装置和标签，其相关的应用软件和服务的商机是十
分的庞大的，目前国内已有许多的公司相继投入如标签的设计、读取装置的设计及无线射
频识别系统相关的应用软件之开发工作。 在单向性之无线射频识别系统中，读取装置和标签间的通讯是一种简单的传送与 接收的关系。标签只会发射储存于标签内的预设数据(通常是标签识别码)，而绝不会接收 读取装置传来的任何命令；读取装置亦只能接收固定的数据，而无法向标签做其它的请求 动作。 在一些特殊情况下，使用者会想要得到关于标签的内部设定，像是标签的规格型 号、读取装置和标签间的传输速率、标签的电力信息等，藉此了解标签的情况。对于无线射 频识别系统之开发人员而言，除了要能获得标签的内部设定外，更需要能针对标签的每个 设定进行修改，以便于在开发时期能快速的对标签进行系统诊断及参数调节。
发明内容
本发明所欲解决之技术问题 鉴于以上所述，现有的单向性之无线射频识别系统中，无线射频识别读取装置和 无线射频识别标签仅单纯的做信息读取及发送之动作，无线射频识别读取装置没有一个有 效的设计用来与无线射频识别标签进行沟通，无线射频识别标签亦没有相关的功能来响应 无线射频识别读取装置的要求，使用者无从获得无线射频识别标签的相关信息，更无法进 行设定及修改。 缘此，本发明之一目的是提供一种无线射频识别标签之组态装置，可与无线射频 识别标签进行双向性的沟通，以实时读取及修改标签信息。 本发明之另一 目的即是提供一种可受组态之无线射频识别标签，在传送标签识别 码外，更可透过组态讯号之触发，而执行回传标签信息及对标签信息进行修改等动作。
本发明之另一 目的即是建构出 一种包括有组态装置、主控装置及可受组态之无线
射频识别标签之组态系统以对无线射频识别标签进行组态调节。 本发明解决问题之技术手段 本发明为解决习知技术之问题所采用之技术手段为一种无线射频识别标签之组 态装置，包括有一微处理器，其分别连接有一组态讯号产生单元、一无线射频传输模块。组 态讯号产生单元在该微处理器之控制之下，用以发送出一组态讯号至一可受组态之无线射 频识别标签，该可受组态之无线射频识别标签接收之后，即依据组态讯号之请求传回一标 签信息讯号，由组态装置之无线射频传输模块予以接收。 可受组态之无线射频识别标签包括有一可操作于正常运作模式及组态运作模式 之微处理器，其分别连接有一组态讯号触发单元、一无线射频传输模块、一内存单元、一电 能供应单元。组态讯号触发单元用以接受由组态装置所传送之组态讯号，使微处理器进入 组态运作模式；内存单元中储存有至少一笔标签信息；电能供应单元用以供应电能至该可 受组态之无线射频识别标签。 在本发明之较佳实施例中，组态讯号触发单元可与电能供应单元结合为组态讯号 触发及电能供应单元，接受组态讯号之触发而供应电能至无线射频识别标签。组态讯号触 发单元亦可与无线射频传输模块结合为无线射频收发模块，可传送标签信息讯号以及接受 组态讯号。 本发明对照先前技术之功效 经由本发明所采用之技术手段，组态装置可实时读取可受组态之无线射频识别标 签之标签信息，并进行相关的写入动作。对于研究开发人员而言，更方便对可受组态之无线 射频识别标签进行各项参数之建构设定、系统之诊断及错误的验证，因此得以减少开发所 需的时间及降低开发的难度。 再者，可受组态之无线射频识别标签透过外界所传送之组态讯号之触发，依据组 态讯号之请求进行相关的标签信息之回传及修改动作。使无线射频识别标签不再只是单纯 发送出标签识别码，更可以依据使用者之请求，传回或修改像是标签的规格型号、标签的电 力信息、标签的运作信息、读取装置和标签间的传输速率及传输协议等各种较细部之标签 信息。 此外，藉由传感器组件结合成一种组合式的无线射频识别标签，透过组态讯号之 触发启动无线射频识别标签，使无线射频识别标签不必全程为启动状态，节省无谓的电力 消耗及减少电池对环境的负担，更藉此达成无线的环境感测。当传感器组件为位移传感器， 像是加速度传感器、速度传感器时，可感测突发性的动作，而触发无线射频识别标签，用于 侦测跌倒、物品坠落及车辆碰撞上，有良好的效果。 组态装置、主控装置及可受组态之无线射频识别标签之组态系统之建构。使用者 可由主控装置透过网络系统控制多个组态装置，进而对多个可受组态之无线射频识别标签 进行韧体信息之操作与更新，在技术研发、系统更新及设备维护上皆有提升效率之作用。
本发明所采用的具体实施例，将藉由以下之实施例及附呈图式作进一步之说明。
图1显示本发明第一实施例之控制电路方块 图2显示本发明第一实施例之传输时序示意图； 图3显示本发明第二实施例之控制电路方块图； 图4显示本发明第二实施例之传输时序示意图； 图5显示可受组态之无线射频识别标签经由外部感应启动之控制电路方块图； 图6显示可受组态之无线射频识别标签经由加速度变化启动之控制电路方块图； 图7显示本发明第三实施例之控制电路方块图； 图8显示本发明第四实施例之控制电路方块图。
具体实施例方式
参阅图1所示，其显示本发明第一实施例之控制电路方块图。于本发明之第一实
施例中，可受组态(Configurable)之无线射频识别标签1之电路包括有一第一微处理器
ll，可操作于一正常运作模式及一组态运作模式。第一微处理器11连接有一组态讯号触发
单元12、一第一无线射频传输模块13 —内存单元14及一电能供应单元15。 内存单元14中储存有一标签信息141，标签信息141包括有一标签识别码II及一
标签参数信息12，标签参数信息12之内容涵盖像是标签的规格型号、标签的电力信息、标
签的运作信息、读取装置和标签间的传输速率及传输协议等信息。 电能供应单元15用以供应电能至可受组态之无线射频识别标签1中，在此实施例 中，可受组态之无线射频识别标签1为一主动式(Active)无线射频识别标签，故电能供应 单元1可以是电池装置或是电源连接器。 组态装置(Configuration Tool) 2之电路中，包括有一第二微处理器21，其连接 一组态讯号产生单元22、一第二无线射频传输模块23、一内存单元24及一主控设备连接接 □ 25。 内存单元24中有一标签信息储存区241，标签信息储存区241包括一标签识别码 储存区Ml及一标签参数信息储存区M2，标签识别码储存区Ml及一标签参数信息储存区M2 用以储存由该第二无线射频传输模块23所接收之信息。主控设备连接接口 25使第二微处 理器21透过主控设备连接接口 25与一主控设备3进行数据传输。 可受组态之无线射频识别标签1于正常运行模式下，会透过可受组态之无线射频 识别标签1之第一无线射频传输模块13将标签识别码II传送出去。组态装置2平时可当 作一般的无线射频识别读取装置，用以接收可受组态之无线射频识别标签1所发送之标签 识别码II，并将标签识别码II储存在标签信息储存区241之标签识别码储存区Ml中。
当组态装置2接近可受组态之无线射频识别标签1时，组态讯号产生单元22发送 出一组态讯号Sl至可受组态之无线射频识别标签1。发送出组态讯号Sl的动作，是由主 控设备3先发出对可受组态之无线射频识别标签1之命令，此命令经由主控设备连接接口 25传至组态装置2，再由第二微处理器21转换为一命令讯号S10传送予组态讯号产生单元 22，组态讯号产生单元22即依据命令讯号S10发送出组态讯号Sl 。可受组态之无线射频识 别标签1藉由组态讯号触发单元12接收到组态讯号Sl后，可受组态之无线射频识别标签 1之第一微处理器11即由正常运作模式进入组态运作模式。 当第一微处理器11进入组态运作模式后，第一微处理器11依据组态讯号Sl之请 求，将内存单元14中之标签信息141处理后产生一标签信息讯号S2，透过第一无线射频传
6输模块13发送出。标签信息讯号S2由组态装置2之第二无线射频传输模块23接收，并透 过组态装置2之主控设备连接接口 25传至主控设备3进行处理。 于本发明之第一实施例中，组态讯号产生单元22是一个电磁产生单元，而组态讯 号触发单元12则是一个磁性开关。此时组态讯号产生单元22于组态装置2之第二微处理 器21之控制之下所发送出之组态讯号Sl是一脉波讯号，这种脉波讯号的讯息形式于通常 的环境中是不会碰到的，以避免可受组态之无线射频识别标签1将组态讯号Sl与一般的环 境噪声混淆。但在不考虑环境噪声的影响下，组态讯号产生单元22也可以只是个电磁铁， 甚至是磁铁，其发送出之组态讯号Sl便是磁场的感应讯号，使可受组态之无线射频识别标 签1之组态讯号触发单元12感应接收。 参阅图2所示，其显示本发明第一实施例之传输时序示意图。可受组态之无线射 频识别标签1、组态装置2与主控设备3之间的讯号沟通及数据传输步骤皆是以一固定之程 序流向F1来进行。 首先，使用者启动主控设备3，主控设备3在本实施例中为一网关器，当然也可以 是个人计算机、服务器或是其它各种的控制工具。接着，使用者透过主控设备3发出一主控 端命令S01予组态装置2。组态装置2接收到主控端命令S01后，便依据主控端命令S01之 内容向可受组态之无线射频识别标签1发出一组态启始讯号Sll。 可受组态之无线射频识别标签1接收到组态启始讯号Sll后则会回传一运作模式 信息S21予组态装置2进行确认，运作模式信息S21便是用来显示可受组态之无线射频识 别标签l之第一微处理器ll已经从正常运作模式切换至组态运作模式的讯号。此时，可受 组态之无线射频识别标签1会停止原本在正常运作模式进行发送标签识别码II之功能，而 变为等待组态装置2传来的进一步命令。 若使用者透过组态装置2发出一读取讯号S12予可受组态之无线射频识别标签1， 可受组态之无线射频识别标签1则依据读取讯号S12之请求，将标签信息141中之标签识 别码II或标签参数信息12中使用者所需之信息，整理后以一标签组态信息S22回传。
若使用者需要针对可受组态之无线射频识别标签1中的设定做变更时，便会透过 组态装置2发出一写入讯号S23，可受组态之无线射频识别标签1则会依据写入讯号S23之 要求对标签信息141进行修改，并回传一标签组态异动信息S13供组态装置2进行确认，标 签组态异动信息S13所提供的便是标签信息141之修改内容与修改结果。
当组态装置2接收到读取或写入等动作的各项回传信息后，便会将这些信息汇整 为一执行结果S02回传至主控设备3予使用者知晓。上述所言之组态启始讯号Sll、读取讯 号S12及写入讯号S13即包括在先前所提之命令讯号S10之中，而运作模式信息S21、标签 组态信息S22及标签组态异动信息S23即包括在先前所提之标签信息讯号S2之中。
参阅图3所示，其显示本发明第二实施例之控制电路方块图。此一实施例之设计 大致上与前述第一实施例相同，故相同之构件乃标示以相同之组件编号，以资对应。其差异 在于本实施例之组态装置2'直接与可受组态之无线射频识别标签1进行互动，故少了主控 设备连接接口 25。标签信息讯号S2由组态装置2'之第二无线射频传输模块23接收后，则 储存于组态装置2'之内存单元24之标签信息储存区241中。 参阅图4所示，其显示本发明第二实施例之传输时序示意图。可受组态之无线射 频识别标签1与组态装置2'间的讯号沟通及数据传输步骤亦是以一固定之程序流向F2来进行。 首先，组态装置2'向可受组态之无线射频识别标签1发出组态启始讯号Sll。可 受组态之无线射频识别标签1接收到组态启始讯号Sll后则会回传一运作模式信息S21予 组态装置2'进行确认，并从正常运作模式切换至组态运作模式。 当组态装置2'发出一读取讯号S12予可受组态之无线射频识别标签1，可受组态 之无线射频识别标签1则依据读取讯号S12之请求，将标签信息141中之标签识别码II或 标签参数信息12整理后以标签组态信息S22回传。 当组态装置2'发出一写入讯号S23，可受组态之无线射频识别标签1则会依据写 入讯号S23之要求对标签信息141进行修改，并回传一标签组态异动信息S13供组态装置 2'进行确认。最后于组态装置2'接收到读取或写入等动作的各项回传信息后，便会将这些 信息储存于内存单元24之标签信息储存区241中。 参阅图5所示，其显示可受组态之无线射频识别标签经由外部感应启动之控制电 路方块图。组态讯号触发单元除了如本发明之第一实施例所述之磁性开关外，亦可以是传 感器组件。在此实施例中，可受组态之无线射频识别标签r之组态讯号触发单元为一环境 传感器12'，用以感测外在环境之温度、湿度…等变化，这些外在环境之变化即为组态讯号。
可受组态之无线射频识别标签1' 一般时候并非处于启动状态，当环境传感器12' 感测外在环境之温度变化，得到一温度讯号S31后(此实施例以温度为例)，环境传感器 12'会启动可受组态之无线射频识别标签l'，并将温度讯号S31送至第一微处理器11。可
受组态之无线射频识别标签r启动后会经由第一无线射频传输模块13传送标签信息讯号
S2至无线射频读取装置4(当然亦可以是组态工具)及主控设备3进行后续处理。此种利
用外界的触发来启动可受组态之无线射频识别标签r的方式，比起全程为启动状态时节省 消耗之电力。 参阅图6所示，其显示可受组态之无线射频识别标签经由加速度变化启动之控制
电路方块图，可受组态之无线射频识别标签l"之组态讯号触发单元为一位移传感器12"，
用以感测速度、加速度…等变化，这些速度、加速度之变化亦为组态讯号的一种。 与可受组态之无线射频识别标签1'相似地，可受组态之无线射频识别标签1" 一
般时候并非处于启动状态。当位移传感器12"感测外在环境之加速度变化，得到一加速度讯
号S32(此实施例以加速度为例)后。若加速度讯号S32大于一定数值时，位移传感器12"
会启动可受组态之无线射频识别标签1'，并将加速度讯号S32送至第一微处理器11处理。
可受组态之无线射频识别标签l'启动后会经由第一无线射频传输模块13传送标签信息讯
号S2至无线射频读取装置4(当然亦可以是组态工具)及主控设备3进行后续处理。此种
设计可应用在侦测跌倒、物品坠落、车辆碰撞…等方面。 参阅图7所示，其显示本发明第三实施例之控制电路方块图，此一实施例之设计 大致上与前述第一实施例相同，故相同之构件乃标示以相同之组件编号，以资对应。其差异 在于本实施例之可受组态之无线射频识别标签la为一被动式(Passive)之无线射频识别 标签，包括有一组态讯号触发及电能供应单元12a，连接第一微处理器11。组态装置2a则 有一组态讯号产生及激磁单元22a，连接第二微处理器21。 当组态装置2a透过组态讯号产生及激磁单元22a发送一组态讯号S4，由可受组态 之无线射频识别标签la之组态讯号触发及电能供应单元12a接收后，组态讯号触发及电能
8供应单元12a受组态讯号S4之触发而供应电能至可受组态之无线射频识别标签la以及将 组态讯号S4送至第一微处理器11中进行处理。 在此实施例中，组态讯号触发及电能供应单元12a为感应线圈结合前述第一实施 例中之组态讯号触发单元12，组态讯号S4透过感应线圈感应到的感应电流，将附带的命令 讯号S10传至第一微处理器11，使可受组态之无线射频识别标签la如前述一般进行数据更 新或发出特定数据透过组态工具2a送至主控设备3等动作。 参阅图8所示，其显示本发明第四实施例之控制电路方块图，此一实施例之设计 大致上与前述第一实施例相同，故相同之构件乃标示以相同之组件编号，以资对应。其差异 在于本实施例之可受组态之无线射频识别标签lb是将第一实施例中之第一无线射频传输 模块13与组态讯号触发单元12结合为一第一无线射频收发模块13a，连接第一微处理器 11。组态装置2b则同样包括有一将第一实施例中之第二无线射频传输模块23与组态讯号 产生单元22结合成之第二无线射频收发模块23a。 可受组态之无线射频识别标签lb在此实施例中为一主动式之无线射频识别标 签。可受组态之无线射频识别标签lb之第一无线射频收发模块13a不但可传送标签信息 讯号S2至组态装置2b，亦可接受组态装置2b透过第二无线射频收发模块23a所传送之组 态讯号S4至第一微处理器11处理。组态装置2b之第二无线射频收发模块23a则不但能 接收标签信息讯号S2，亦能发送组态讯号S4至可受组态之无线射频识别标签lb。
由以上之实施例可知，无线射频识别标签之组态装置及可受组态之无线射频识别 标签确具产业上之利用价值，故本发明业已符合于专利之要件。惟以上之叙述仅为本发明 之较佳实施例说明，凡精于此项技艺者当可依据上述之说明而作其它种种之改良，惟这些 改变仍属于本发明之发明精神及以下所界定之专利范围中。
权利要求
一种无线射频识别标签之组态装置，其特征是，包括一微处理器；一组态讯号产生单元，连接该微处理器，在该微处理器之控制之下，用以发送出一组态讯号至一指定的无线射频识别标签；一无线射频传输模块，连接该微处理器；其中该组态讯号产生单元所发送之组态讯号由该指定的无线射频识别标签接收之后，该指定的无线射频识别标签即依据接收之该组态讯号传回一标签信息讯号，由该无线射频传输模块予以接收。
2. 如权利要求1所述的无线射频识别标签之组态装置，其特征是，该微处理器更连接 有一主控设备连接接口 ，该微处理器透过该主控设备连接接口与一主控设备进行数据传 输。
3. 如权利要求1所述的无线射频识别标签之组态装置，其特征是，该组态讯号包括有 由该微处理器所产生之一命令讯号。
4. 一种无线射频识别标签之组态装置，其特征是，包括 一微处理器；一组态讯号产生及激磁单元，连接该微处理器，在该微处理器之控制之下，用以发送出 一组态讯号至一指定的无线射频识别标签； 一无线射频传输模块，连接该微处理器；其中该组态讯号产生及激磁单元所发送之组态讯号由该指定的无线射频识别标签接 收之后，该指定的无线射频识别标签受该组态讯号之激磁而获得电能，并依据该接收之组 态讯号传回一标签信息讯号，由该无线射频传输模块予以接收。
5. —种无线射频识别标签之组态装置，其特征是，包括 一微处理器；一无线射频收发模块，连接该微处理器，在该微处理器之控制之下，用以发送出 一组态 讯号至一指定的无线射频识别标签以及接收由该组态装置之外所传送之一标签信息讯号 至该微处理器；其中该无线射频收发模块所发送之组态讯号由该指定的无线射频识别标签接收之后， 该指定的无线射频识别标签即依据接收之该组态讯号传回该标签信息讯号，由该无线射频 收发模块予以接收。
6. —种可受组态之无线射频识别标签，其特征是，包括 一微处理器，可操作于一正常运作模式及一组态运作模式； 一内存单元，连接该微处理器，该内存单元中储存有至少一笔标签信息； 一无线射频传输模块，连接该微处理器，用以传送一标签信息讯号；一组态讯号触发单元，连接该微处理器，用以接受由该可受组态之无线射频识别标签 之外所传送之一组态讯号之触发；一电能供应单元，用以供应电能至该无线射频识别标签。
7. 如权利要求6所述之可受组态之无线射频识别标签，其特征是，该组态讯号触发单 元为一传感器组件，用以受该感测到之组态讯号之触发，并据以启动该无线射频识别标签， 其中该传感器组件为一环境传感器、一位移传感器及一压力传感器之一。
8. 如权利要求6所述之可受组态之无线射频识别标签，其特征是，该组态讯号包括有 至少一命令讯号。
9. 一种可受组态之无线射频识别标签，其特征是，包括 一微处理器，可操作于一正常运作模式及一组态运作模式； 一内存单元，连接该微处理器，该内存单元中储存有至少一笔标签信息； 一无线射频传输模块，连接该微处理器，用以传送一标签信息讯号； 一组态讯号触发及电能供应单元，连接该微处理器，用以接受由该无线射频识别标签之外所传送之一组态讯号之触发而供应电能至该无线射频识别标签。
10. —种可受组态之无线射频识别标签，其特征是，包括 一微处理器，可操作于一正常运作模式及一组态运作模式； 一内存单元，连接该微处理器，该内存单元中储存有至少一笔标签信息； 一无线射频收发模块，连接该微处理器，用以传送一标签信息讯号以及接受由该可受组态之无线射频识别标签之外所传送之一组态讯号至该微处理器；一电能供应单元，用以供应电能至该可受组态之无线射频识别标签。
全文摘要
一种无线射频识别标签之组态装置，包括有一微处理器，其分别连接有一组态讯号产生单元、一无线射频传输模块，组态讯号产生单元在微处理器之控制之下，用以发送出一组态讯号至一指定的可受组态之无线射频识别标签，指定的可受组态之无线射频识别标签包括有一用以接收组态讯号之组态讯号触发单元，在可受组态之无线射频识别标签之组态讯号触发单元接收组态讯号之后，可受组态之无线射频识别标签即依据组态讯号之请求传回一标签信息讯号予组态装置。本发明对于研究开发人员而言，更方便对可受组态之无线射频识别标签进行各项参数之建构设定、系统之诊断及错误的验证，因此得以减少开发所需的时间及降低开发的难度。
文档编号G06K19/073GK101727602SQ20081021877
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月31日 优先权日2008年10月31日
发明者李大永, 谢元宁 申请人:佛山市顺德区汉达精密电子科技有限公司