专利名称：一种基于nfc与印刷电路技术的温度计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种温度测量装置，尤其是涉及一种基于NFC与印刷电路技术的温度计。
背景技术：
目前，公知的体温测量装置主要有水银温度计和数字式温度计。其中，水银温度计是膨胀式温度计的一种，该类温度计是由一个盛有水银的玻璃泡、毛细管、刻度和温标等组成的。它的优点是成本低廉，但由于其玻璃管外壳的易碎性以及水银的毒性，限制了其操作性，且存在一定的安全隐患，同时它有测量精度低，测量速度慢，读数不方便等显著缺点。另一种生活中常用的体温测量装置为数字温度计。它的优点是可以较为准确的判断和测量温度，并以数字的方式显示，读数直观，但它的成本较高，且便携性较差。更重要的是，上述两 种温度计有着共同的缺点，由于它们都属于集测量与读取数据为一体的装置，因此便携性及操作的简易性受到了限制。试想在一个婴幼儿哭闹不止的情况下，实难以使幼儿持续静止一段时间并采用上述温度计获得精准的体温读数；又试想在日常的生活和工作中，人们实难以记得随身携带一个上述温度计，对自己的身体状况进行实时监测。另一方面，早年RFID技术成功应用于各领域的同时也带来了另一种短距离高频无线通信技术-NFC (Near Field Communication)。该技术允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输(在十厘米内)交换数据，具有成本低廉、方便易用和更富直观性等特点。目前手机，超级本等手持设备中提供NFC通信方式，使得测量和读数可以独立进行。在生活水平日益提高，生活节奏越来越快的今天，NFC手持设备已成为人们的必需品之一；除了基本的通话、信息等基本功能之外，NFC手持设备也被开发成一种具备多种辅助功能的工具，它能作为mp3、电子书、照相机、闹钟等等，这对人们的生活提供了极大的便利。近年来基于NFC终端的应用也层出不穷，包括电子钱包，智能媒体等等。综合以上几点，考虑到NFC终端应用的蓬勃发展以及人们对温度计等医用测量工具便携性的潜在需求，有理由提出一种将NFC设备终端与温度计等医用测量工具结合的新发明。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种准确高效、携带方便、成本低廉的基于NFC与印刷电路技术的温度计。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种基于NFC与印刷电路技术的温度计，包括NFC终端和温度传感组件，所述的NFC终端与温度传感组件通过NFC技术通讯连接，所述的温度传感组件包括相连接的天线和温度传感器芯片，所述的NFC终端分别与天线、温度传感器芯片通讯连接；NFC终端发送电磁波至天线，将NFC终端的能量传输给温度传感组件，同时NFC终端对温度传感器芯片发送指令，控制温度传感器芯片读取实时温度数据，并返回给NFC终端，NFC终端对读取的温度数据进行实时处理并显示。所述的温度传感器芯片包括依次连接的RF前端、控制器和温度传感器，所述的RF前端与NFC终端通讯连接。所述的天线上连接有电容，所述的电容集成在RF前端内部，所述的电容与天线构成谐振电路，为温度传感组件的正常工作提供能量。所述的温度传感器芯片设置在焊盘上，所述的天线和焊盘采用印刷电路方式打印在柔性基板上。所述的柔性基板为可弯曲的基板，所述的基板的材料包括PET、PVC膜或纸。所述的NFC终端中包括依次连接的通信管理模块、数据分析及处理模块和显示模块，所述的通信管理模块、数据分析及处理模块均与温度传感组件连接，其中，所述的通信管理模块管理NFC终端与温度传感组件之间的通信，包括复位应答、防冲突、选择、相互验 证和建立通信；所述的数据分析及处理模块读取温度传感组件中的数据并将其转换为NFC终端可以处理的数据格式；所述的显示模块显示温度数据。所述的NFC终端为安装有NFC芯片的移动终端。所述的移动终端包括NFC手机或超级本。所述的NFC技术支持的协议包括IS014443-1协议、IS014443-2协议和ISO14443-3 协议。与现有技术相比，本发明具有以下优点；I)本发明使用时只需将温度传感组件“贴”在腋下或者额头，将NFC终端靠近温度传感组件，就能获得体温读数，随时随地对自己的身体状况进行检测，大大提高了便携性与头用性;2)本发明采用的NFC技术提高了测量温度的高效性和实时性；3)本发明还具有成本低廉，测量精度高(可达到±0. rc )等优点。
图I为本发明温度传感组件的结构示意图；图2为本发明NFC终端的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例如图I-图2所示，一种基于NFC与印刷电路技术的温度计，包括NFC终端和温度传感组件，所述的NFC终端与温度传感组件通过NFC技术通讯连接，所述的温度传感组件包括相连接的天线I和温度传感器芯片2，所述的NFC终端分别与天线I、温度传感器芯片2通讯连接。所述的温度传感器芯片2包括依次连接的RF前端5、控制器4和温度传感器3，所述的RF前端5与NFC终端通讯连接。所述的NFC技术支持的协议包括IS014443-1协议、ISO14443-2 协议和 ISO14443-3 协议。所述的温度传感组件采用无源工作方式，天线上连接有电容，所述的电容集成在RF前端内部，所述的电容与天线构成谐振电路，通过NFC终端为温度传感组件的正常工作提供能量。所述的温度传感器芯片设置在焊盘上，所述的天线和焊盘采用印刷电路方式打印在柔性基板上。所述的柔性基板为可弯曲的基板，所述的基板的材料不限于PET、PVC膜、纸等。温度传感组件整体可以弯曲。所述的NFC终端中包括依次连接的通信管理模块A、数据分析及处理模块B和显示模块C，所述的通信管理模块A、数据分析及处理模块B均与温度传感组件连接，其中，所述的通信管理模块A管理NFC终端与温度传感组件之间的通信，包括复位应答、防冲突、选择、相互验证和建立通信；所述的数据分析与处理模块B主要完成读取温度传感器中的数据并做补偿，修正等工作，将其转换为NFC终端可以处理的数据格式等功能；所述的显示模块C显示温度数据。所述的NFC终端为安装有NFC芯片的NFC手机或超级本等移动终端。上述基于NFC与印刷电路技术的温度计的工作原理为将温度传感组件“贴”在腋下或者额头，将终端靠近温度传感组件，NFC终端向温度传感组件发送一组固定频率(13.56MHz)的电磁波，温度传感组件中有天线与电容组成的LC串联谐振电路，其谐振频率与NFC终端发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路 产生共振，从而使内部电容有了电荷，此电荷可作为电源为温度传感组件提供工作电压。同时，NFC终端与温度传感器芯片中的RF前端以特定的通讯协议进行通讯，特别地，本发明支持 IS014443-1、IS014443-2、IS014443-3 协议。经过复位应答、防冲突机制、选择、密码校验等流程，NFC终端对温度传感组件发送指令，读取温度数据，并返回给NFC终端。实时采集的数据在NFC终端经过一定的数据处理并最终显示给使用者，整个系统响应时间在I秒以内。
权利要求
1.一种基于NFC与印刷电路技术的温度计，其特征在于，包括NFC终端和温度传感组件，所述的NFC终端与温度传感组件通过NFC技术通讯连接，所述的温度传感组件包括相连接的天线和温度传感器芯片，所述的NFC终端分别与天线、温度传感器芯片通讯连接； NFC终端发送电磁波至天线，将NFC终端的能量传输给温度传感组件，同时NFC终端对温度传感器芯片发送指令，控制温度传感器芯片读取实时温度数据，并返回给NFC终端，NFC终端对读取的温度数据进行实时处理并显示。
2.根据权利要求I所述的一种基于NFC与印刷电路技术的温度计，其特征在于，所述的温度传感器芯片包括依次连接的RF前端、控制器和温度传感器，所述的RF前端与NFC终端通讯连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于NFC与印刷电路技术的温度计，其特征在于，所述的天线上连接有电容，所述的电容集成在RF前端内部，所述的电容与天线构成谐振电路，为温度传感组件的正常工作提供能量。
4.根据权利要求I所述的一种基于NFC与印刷电路技术的温度计，其特征在于，所述的温度传感器芯片设置在焊盘上，所述的天线和焊盘采用印刷电路方式打印在柔性基板上。
5.根据权利要求4所述的一种基于NFC与印刷电路技术的温度计，其特征在于，所述的柔性基板为可弯曲的基板，所述的基板的材料包括PET、PVC膜或纸。
6.根据权利要求I所述的一种基于NFC与印刷电路技术的温度计，其特征在于，所述的NFC终端中包括依次连接的通信管理模块、数据分析及处理模块和显示模块，所述的通信管理模块、数据分析及处理模块均与温度传感组件连接，其中，所述的通信管理模块管理NFC终端与温度传感组件之间的通信，包括复位应答、防冲突、选择、相互验证和建立通信；所述的数据分析及处理模块读取温度传感组件中的数据并将其转换为NFC终端可以处理的数据格式；所述的显示模块显示温度数据。
7.根据权利要求6所述的一种基于NFC与印刷电路技术的温度计，其特征在于，所述的NFC终端为安装有NFC芯片的移动终端。
8.根据权利要求7所述的一种基于NFC与印刷电路技术的温度计，其特征在于，所述的移动终端包括NFC手机或超级本。
9.根据权利要求I所述的一种基于NFC与印刷电路技术的温度计，其特征在于，所述的NFC技术支持的协议包括IS014443-1协议、IS014443-2协议和IS014443-3协议。
全文摘要
本发明涉及一种基于NFC与印刷电路技术的温度计，包括NFC终端和温度传感组件，所述的NFC终端与温度传感组件通过NFC技术通讯连接，所述的温度传感组件包括相连接的天线和温度传感器芯片，所述的NFC终端分别与天线、温度传感器芯片通讯连接；NFC终端发送电磁波至天线，将NFC终端的能量传输给温度传感组件，同时NFC终端对温度传感器芯片发送指令，控制温度传感器芯片读取实时温度数据，并返回给NFC终端，NFC终端对读取的温度数据进行实时处理并显示。与现有技术相比，本发明具有便携性与实用性强、测量高效实时、测量精度高、成本低廉等优点。
文档编号A61B5/01GK102871652SQ20121032628
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者刘文江, 刘涛, 郭小军, 戎蒙恬, 李冰慧, 胡巍 申请人:上海交通大学