专利名称：一种卡片式rfid温湿度标签及采用该标签的物流管理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种RFID标签，具体涉及一种可测量温、湿度的卡片式RFID温湿度标签。
背景技术：
伴随着冷链物流的兴起和人们对食品、药物和生物制品安全的日益关注，新兴的WSN网络刺激了 RFID技术新的发展。冷链物流泛指冷藏冷冻类食品、药品和生物制品在生产、贮藏运输、销售、到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证物品质量，减少物品损耗的一项系统工程。它是随着科学技术的进步、制冷技术的发展而建立起来的，是以冷冻工艺学为基础、以制冷技术为手段的低温物流过程是需要特别装置，需要注意运送过程、时间掌控、运输型态、物流成本所占成本比例非常高的特殊物流形式。冷链物流的适用范围包括:初级农产品，包括蔬菜、水果、肉、禽、蛋、水产品和花卉产品等；加工食品，包括速冻食品、禽、肉、水产等包装熟食、冰淇淋和奶制品等；特殊商品，包括药品、血液、疫苗和生物制品等。如今，建冷库已经不是一个尖端的技术，同时购买冷藏车也不是非常贵了，最难是冷链物流管理体系的建立。不止是在物品运输时要保持在安全温度，应更加注重其从生产、运输到销售整个过程的温度监控和温度数据记录。
实用新型内容为了解·决现有冷链物流无法监控冷藏物品温度、湿度等问题，本实用新型设计了一种可测量温、湿度的卡片式RFID温湿度标签。本实用新型解决上述问题的技术方案是:一种卡片式RFID温湿度标签，所述RFID标签包括与控制器连接的射频天线和电池，控制器内集成有温度传感器，标签外部包覆有保护壳。其优点是:采用RFID智能温度标签，能实现实时记录温度，无线读取记录，免除了人工和纸质记录的繁琐、可更改、易复制和人为主观因素的影响，满足监管要求，为冷链物流保持质量提供了有力保障。卡片式RFID智能温度标签通过内嵌温度传感器、湿度传感器等，对物流中的产品进行全程监控，并实时记录产品的状态特征，在物品到终端消费者，或医疗用品到临床使用时，消费者或医护人员可以通过阅读器、手持机或手机来无线读取物品的历史温度，充分显示了 RFID温度标签在冷链物流中的优越性。所述的卡片式RFID温湿度标签，控制器通过SPI接口连接湿度传感器，保护壳表面开有与湿度传感器位置对应的感应孔。其优点是:通过芯片的SPI接口外接传感器，包括温度传感器、湿度传感器等，SPI接口连接湿度传感器模块，获取湿度数据。所述的卡片式RFID温湿度标签，射频天线为工作频率13.56MHz的PCB螺旋天线。其优点是:工作在13.56MHz频段，支持13.56MHz的读写器对其进行设置、读写等操作，同时还支持NFC格式，可通过带NFC通信模块的手机对标签进行设置、读写操作。所述的卡片式RFID温湿度标签，保护壳采用ABS工程塑料通过超声波一体焊接。其优点是:标签外壳使用ABS工程塑料，采用超声波焊接技术，焊接强度高、密封性好，使标签达到防水、防尘的效果。所述的卡片式RFID温湿度标签，控制器包括处理芯片和存储器，所述处理芯片工作频段为13.56MHz，兼容IS015693协议和NFC格式，存储器为可擦写只读存储器EEPR0M。其优点是:可通过带NFC通信模块的手机，读写该RFID标签信息；所述的物流管理系统，包括卡片式RFID温湿度标签及与其连接的读写器，读写器连有控制处理器，控制处理器通过无线通信模块连接服务器。其优点是:读写器读取标签信息，结合控制器及无线通信模块，控制器处理后将温度值及其他一些相关信息通过通信模块上传至服务器，实现的冷链温度实时监控，通过获取标签的温度值，这样管理人员及用户可以实时获悉物品运输过程中的温度、位置等信息，同时当温度发生异常或超限时可以产生报警，提醒运输人员确认物品运输的冷链环境，确保物品在安全的环境下运输，减少物品在运输过程中的损耗。所述的物流管理系统，无线数据传输模块为2G或3G模块。其优点是:管理人员及用户可以实时获悉物品运输过程中的温度、湿度等信息。所述的物流管理系统，控制处理器连接有GPS模块。其优点是:可实时了解物品运输地理位置。
采用本实用新型所述卡片式RFID温湿度标签，能实现实时记录温度，无线读取记录，免除了人工和纸质记录的繁琐、可更改、易复制和人为主观因素的影响，满足监管要求，为冷链物流保持质量提供了有力保障。硬质卡片式RFID智能温度标签通过内嵌温度传感器、湿度传感器等，对物流中的产品进行全程监控，并实时记录产品的状态特征，在物品到终端消费者，或医疗用品到临床使用时，消费者或医护人员可以通过阅读器、手持机或手机来无线读取物品的历史温度，充分显示了 RFID温度标签在冷链物流中的优越性。本实用新型采用13.56MHz，兼容IS015693标准和NFC的RFID射频技术，可通过带NFC通信模块的手机对标签进行设置、读写操作。具有可靠性强、体积小，寿命长、成本低、防水、可重复使用、温度检测准确、安装部署简单等优点。
图1为本实用新型卡片式RFID温湿度标签外观结构示意图；图2为本实用新型保护壳结构示意图；图3为本实用新型卡片式RFID温湿度标签系统结构示意图；图4为本实用新型物流管理系统结构示意图；图中，1、控制器；2、射频天线；3、电池；4、保护壳；5、湿度传感器；6、感应孔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的结构进行详细解释说明，一种卡片式RFID温湿度标签，所述RFID标签包括与控制器I连接的射频天线2和电池3，控制器内集成有温度传感器，标签外部包覆有保护壳4。控制器通过SPI接口连接湿度传感器5，保护壳表面开有与湿度传感器位置对应的感应孔6。射频天线为工作频率13.56MHz的PCB螺旋天线。保护壳采用ABS工程塑料通过超声波一体焊接。控制器包括处理芯片和存储器，处理芯片工作频段为13.56MHz，兼容IS015693协议和NFC格式，存储器为可擦写只读存储器EEPROM。所述的物流管理系统，包括卡片式RFID温湿度标签及与其连接的读写器，读写器连有控制处理器，控制处理器通过无线通信模块连接服务器。所述的物流管理系统，无线数据传输模块为2G或3G模块。控制处理器连接有GPS模块。控制器的核心处理芯片，采用IDS公司的SL13A芯片。该芯片内部集成温度传感器，测量范围_20°C -60°C ;通过芯片的SPI接口外接传感器，包括温度传感器、湿度传感器等，本实用新型采用芯片集成的温度传感器，工作频段为13.56MHz，兼容IS015693协议和NFC格式。芯片中温度传感器带有校准设置，包括内部校准和外部校准，内部校准值在芯片出厂时就已经设置，只需在芯片初始化过程中设置校验，外部校准可根据工作环境进行设置，因为有了温度校准功能，使得本实用新型的温度标签检测到的温度更具准确性。芯片自带8KB的EEPROM存储，可以将检测到温度记录存储在EEPROM中，温度记录支持两种方式，一种是周期性温度记录模式，用户可以自定义记录周期，芯片会自动地根据周期将温度记录存储在EEPROM中；还有一种模式是超限记录，用户可以定义温度上下限值，只有当检测到的温度超过上下限值时，才将记录存储在EEPROM中。两种温度记录模式可以使本实用新型标签适用不同的应用场景。天线设计工作在13.56MHz的PCB螺旋天线，采用PCB工艺制作。本实用新型的标签在桌面式读写器测试下阅读距离为10.2cm。标签外壳使用ABS工程塑料，采用超声波焊接技术，焊接强度高、密封性好，使标签达到防水、防尘的效果。采用桌面软件可以对标签进行初始化，经过初始化操作后的标签EEPROM数据将清空，该功能可以使标签支持多次重复使用。通过软件能获取标签的即时温度，通过即时温度值可以对温度进行校准，包括芯片内部的温度校准和外部的温度检准，提高检测温度的准确性。通过软件还能获取标签的电池电压，判断标签是否处于低压状态，以及工作状态是否正常。通过软件可以设置温度记录的模式，包括周期性温度记录和超限温度记录模式，周期性温度记录模式需要设置温度记录的周期，芯片自带的时钟就会根据周期自动记录温度，并将数据存储在芯片的EEPROM中，超限记录模式需要设置温度的上下限值，并且只有在温度超过限制时才做温度记录。这两种工作模式可适用不同的应用场景。当对标签的参数设置完成后，就可以让标签开始工作。软件可以获取标签中所有的温度记录并绘制成温度曲线，针对周期性温度记录模式，用户还能自己设置温度上下限，并叠加在温度曲线图中，使用户非常直观的判断在运输过程中物品温度是否有超限。本实用新型所述的RFID标签支持NFC格式，所有桌面软件能实现的功能在带NFC通信模块的手机里都能实现，针对该款标签，手机应用可分为两款，一款是跟桌面软件类似，可以实现温度标签的设置、初始化、绘制温度曲线图等所有功能的软件，该款应用软件主要是针对管理人员使用。另一款是只能获取温度标签的信息，画出温度曲线图，获取即时温度等，但是不能对温度标签进行设置和初始化操作的软件，该软件主要是针对最终用户使用，供最终用户确认物品在运输过程中温度是否有异常。本实用新型所述的物流管理系统是结合与读写器连接的控制处理器及无线通信模块，控制处理器处理后将温 度值及其他一些相关信息通过通信模块上传至服务器，实现的冷链温度实时监控，通过获取标签的温度值，这样管理人员及用户可以实时获悉物品运输过程中的温度、位置等信息，同时当温度发生异常或超限时可以产生报警，提醒运输人员确认物品运输的冷链环境，确保物品在安全的环境下运输，减少物品在运输过程中的损耗。上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护 范围之内。
权利要求1.一种卡片式RFID温湿度标签，所述RFID标签包括与控制器(I)连接的射频天线(2)和电池(3)，其特征在于，控制器内集成有温度传感器，标签外部包覆有保护壳(4)。
2.根据权利要求1所述的卡片式RFID温湿度标签，其特征在于，所述控制器通过SPI接口连接湿度传感器(5)，保护壳表面开有与湿度传感器位置对应的感应孔(6)。
3.根据权利要求1所述的卡片式RFID温湿度标签，其特征在于，射频天线为工作频率13.56MHz的PCB螺旋天线。
4.根据权利要求1所述的卡片式RFID温湿度标签，其特征在于，保护壳采用ABS工程塑料通过超声波焊接为一体。
5.根据权利要求1所述的卡片式RFID温湿度标签，其特征在于，控制器包括处理芯片和存储器，所述处理芯片工作频段为13.56MHz，兼容IS015693协议和NFC格式，存储器为可擦写只读存储器EEPROM。
6.一种采用权利要求1所述的卡片式RFID温湿度标签的物流管理系统，包括卡片式RFID温湿度标签及与其连接的读写器，其特征在于，读写器连有控制处理器，控制处理器通过无线通信模块连接服务器。
7.根据权利要求6所述的物流管理系统，其特征在于，无线数据传输模块为2G或3G模块。
8.根 据权利要求6所述的物流管理系统，其特征在于，控制处理器连接有GPS模块。
专利摘要本实用新型公开了一种卡片式RFID温湿度标签及采用该标签的物流管理系统，所述RFID温度标签包括与控制器连接的射频天线和电池，控制器内集成有温度传感器，标签外部包覆有保护壳。本实用新型设计的卡片式RFID温湿度标签及采用该标签的物流管理系统解决了现有冷链物流无法监控冷藏物品温度、湿度等问题。
文档编号G06K17/00GK203133920SQ20132011968
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月15日 优先权日2013年3月15日
发明者陈琴琴, 江君, 胡敏雁 申请人:宁波国研软件技术有限公司