无线ic标签及使用该无线ic标签的混凝土结构体质量管理系统的制作方法

专利名称：无线ic标签及使用该无线ic标签的混凝土结构体质量管理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线IC标签和使用该无线IC标签的混凝土结构体质量管理系 统，并且尤其涉及一种能存储大量数据且具有关于混凝土结构体的各种值的感测功能的无 线IC标签以及使用该无线IC标签的系统。
背景技术：
近年来，已经发明了用于IC标签的使用铁电RAM的非易失性存储单元，铁电RAM 利用铁电体作为存储设备。非易失性存储单元包括从外面接收电波并且通过与电波的谐振 产生电流的电源单元、实施无线通信的天线单元、以及控制这些单元的控制单元(专利文 献1) ο与常规地用于IC标签的EEPROM相比，专利文献1所述的非易失性存储单元在很 多领域存在着优点，比如多次重写、较低的写入电压、无需电源、较长的使用寿命以及较小 的元件尺寸。目前，一个IC标签具有大约8K字节的存储能力并且标签自己用作存储单元 同时标签还用作作为计算设备的CPU。借助于电磁感应方法的无源型无线IC标签(也称为RFID标签)引起磁场，这个 磁场通过施加于天线的电波在线圈天线周围产生，作为传输介质以借助于由天线感应的电 动势实施与外面的通信。另一方面，在其中水泥、骨材(aggregate)和水相混合的包括混凝土或砂浆的混 凝土结构体中，温度、氢离子指数以及畸变的存储成为保持结构体安全性的非常重要的指 标。也就是，为了防止在混凝土脱模后由于操纵产品导致的损失或者为了在浇注期间 确认水泥产品具有期望的强度，以及还为了抑制温度裂纹，混凝土结构体需要温度控制。因 此，需要观察混凝土结构体的温度随时间的变化。另外，构成混凝土结构体的水泥产品为Wi值为12至13的强碱性并且由于这个强 碱性性质，厚度为大约3纳米的称为钝化膜的精密氧化层(Y -Fe2O3 ·πΗ20)形成于钢筋混凝 土的钢筋表面上以保护钢筋免受氧化。然而，如果发生这种强碱性混凝土的中和并且钢筋 周边中的氢离子指数变为Wi值为11. 5或更低，钝化膜就被毁坏并且钢筋开始被腐蚀。因 此，需要观察混凝土结构体中氢离子指数随时间的变化。另外，混凝土结构体需要避免由于上述原因引起混凝土结构体恶化或者由于外部 原因比如地震引起的结构体变形从而导致塌陷的可能性。因此，需要观察混凝土结构体中 产生的畸变随时间的变化。常规地已经发明了用于混凝土结构体的质量管理系统。已经发明了一种嵌入型 RFID模块，包括浇注混凝土中的温度传感器(专利文献幻，设在建筑物壁内的地震传感器 (专利文献3)等。然而，这些结构体管理系统仅安装用于测量特定值的传感器。然而，为了在浇注混凝土时构建更安全的混凝土结构体以及为了通过较早地发现结构体由于地震抗力或质量管理目标恶化而发生的塌陷等危险来增大混凝土结构体的安 全性，需要从多重因素综合性地观察混凝土结构体，比如混凝土结构体的温度、氢离子指数 以及畸变，并且要求在不从混凝土结构体取样之下容易且可靠地实施这些数据的测量。专利文献1 日本未审专利申请公开No. 2007-241576专利文献2 日本未审专利申请公开No. 2006-71575专利文献3 日本未审专利申请公开No. 2007-1648
发明内容
本发明要解决的问题为了解决上述问题，本发明的无线IC标签是一种附着至或嵌入混凝土结构体中 的无线IC标签，其能通过无线通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读取，其包括 使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用于以 预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器；以及与铁电存储器电连接 的温度传感器，其中由温度传感器测量的结构体的温度数据存储于铁电存储器中。另外，本发明的无线IC标签是一种附着至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签， 其能通过无线通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读取，其包括使用具有用于 从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度 实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器；以及与铁电存储器电连接的PH值传感 器，其中由PH值传感器测量的结构体的氢离子指数数据存储于铁电存储器中。另外，本发明的无线IC标签是一种附着至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标 签，其能通过无线通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读取，其包括使用具有用 于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽 度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器；以及与铁电存储器电连接的畸变传感 器，其中由畸变传感器测量的结构体的畸变数据存储于铁电存储器中。本发明的无线IC标签是一种附着至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签，其能 通过无线通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读取，其包括使用具有用于从外 面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施 无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器；以及与铁电存储器电连接的温度传感器、PH 值传感器和畸变传感器中的至少两个，其中由温度传感器测量的结构体的温度数据、由PH 值传感器测量的结构体的氢离子指数数据、以及由畸变传感器测量的结构体的畸变数据中 的至少任何一个存储于铁电存储器中。另外，无线IC标签包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来 产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电 存储器，以及用于接收超高频带宽的电波的超高频带通信天线芯片，它们电连接为安装于 基板上以使得频带长于超高频带的通信由铁电存储的天线单元实施并且数据存储于铁电 存储器中，并且同时超高频带的通信由超高频带通信天线芯片实施并且数据存储于铁电存 储器中。另外，无线IC标签包括由绝缘材料覆盖的基板，其安装有使用具有用于从外面接 收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器。另外，温度传感器是电阻式温度检测器(resistance temperaturedetector)、热 电耦和热敏电阻(thermistor)中的任何一个并且由温度传感器检测的电信号存储于铁电 存储器中。另外，PH值传感器是用于通过将提供给PH值传感器的膜带入与混凝土结构体的 测量部分相接触来检测测量部分处的反应性、附着至该部分的酸/碱的量、从测量部分内 部释放的酸/碱的量等的半导体成像传感器，或者具有玻璃电极和比较电极的用于检测电 极之间的电势差的玻璃电极传感器，并且由PH值传感器检测的电信号存储于铁电存储器 中。另外，畸变传感器是用于检测混凝土结构体的至少两点的相对位置的变化量的位 移传感器并且由畸变传感器检测的电信号存储于铁电存储器中。另外，无线IC标签所包括的传感器安装于基板上。无线IC标签与由充电设备以非接触方式充电的电池电连接。电池通过来自于充电设备的预定频带的电波以非接触方式充电。电池安装于基板上。用于给电池充电的充电设备提供给写入/读取装置。驱动无线IC标签所包括的传感器的电能从由充电设备以非接触方式充电的电池供应。无线IC标签与自己通过振动、热或电波发电的发电机构电连接。
发电机构安装于基板上。用于驱动无线IC标签所包括的传感器的电能从自己通过振动、热或电波发电的 发电机构供应。使用本发明的无线IC标签的混凝土结构体质量管理系统是一种使用附着至或嵌 入混凝土结构体中的无线IC标签，所述无线IC标签能通过无线通信在写入/读取装置之 间实施数据的写入和读取并且包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振 来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁 电存储器、以及与铁电存储器电连接的温度传感器，其中安装于铁电存储器上的控制单元 具有用于控制温度传感器的装置、用于温度传感器的测量混凝土结构体的温度的装置、以 及用于将由此测量的结构体的温度数据存储于铁电存储器中的装置。另外，本发明的使用无线IC标签的混凝土结构体质量管理系统是一种使用附着 至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签，所述无线IC标签能通过无线通信在写入/读取 装置之间实施数据的写入和读取并且包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电 波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电 体的铁电存储器、以及与铁电存储器电连接的PH值传感器，其中安装于铁电存储器上的控 制单元具有用于控制PH值传感器的装置、用于PH值传感器的测量混凝土结构体的氢离子 指数的装置、以及用于将由此测量的结构体的氢离子指数数据存储于铁电存储器中的装 置。另外，本发明的使用无线IC标签的混凝土结构体质量管理系统是一种使用附着 至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签，所述无线IC标签能通过无线通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读取并且包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电 波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电 体的铁电存储器、以及与铁电存储器电连接的畸变传感器，其中安装于铁电存储器上的控 制单元具有用于控制畸变传感器的装置、用于畸变传感器的测量混凝土结构体的畸变的装 置、以及用于将由此测量的结构体的畸变数据存储于铁电存储器中的装置。另外，本发明的使用无线IC标签的混凝土结构体质量管理系统是当混凝土被浇 注时附着至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签，所述无线IC标签能通过无线通信在写 入/读取装置之间实施数据的写入和读取并且包括使用具有用于从外面接收电波和用于 通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单 元的铁电体的铁电存储器、以及与铁电存储器电连接的温度传感器、PH值传感器和畸变传 感器中的至少两个，其中安装于铁电存储器上的控制单元具有用于控制每个传感器的装 置、用于所述传感器的测量混凝土结构体的数据的装置、以及用于将由此测量的结构体的 数据存储于铁电存储器中的装置。另外，本发明的使用无线IC标签的混凝土结构体质量管理系统是一种使用附着 至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签，所述无线IC标签能通过无线通信在写入/读取 装置之间实施数据的写入和读取并且包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电 波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电 体的铁电存储器、以及与铁电存储器电连接的温度传感器、PH值传感器和畸变传感器中的 至少任何一个，并且包括用于在由传感器检测到变化量时将由任何一个传感器检测的数据 存储于铁电存储器中的装置。无线IC标签与由充电设备以非接触方式充电的电池电连接，并且驱动无线IC标 签所包括的传感器的电能由电池供应。无线IC标签与自己通过振动、热或电波发电的发电机构电连接，并且用于驱动无 线IC标签所包括的传感器的电能由发电机构供应。发明效果根据上述构造，由于使用了附着至或嵌入混凝土结构体中的具有温度传感器的无 线IC标签，所述无线IC标签能通过无线通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读 取，并且包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元 以及用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器；以及与铁电存 储器电连接的温度传感器，其中由温度传感器测量的结构体的温度数据存储于铁电存储器 中以使得能实施无线数据通信，因此就易于测量混凝土内部的温度和提取温度数据。同时， 由于已经以一定间隔测量的温度数据能存储于无线IC标签的大容量存储器中，负责建筑 现场的人或在浇注之后进行管理的人就能通过温度和蓄积温度容易且快速地实施每个实 际使用混凝土的混凝土强度的估计并且因此本发明有助于提高混凝土结构体的安全性。另外，由于使用了附着至或嵌入混凝土结构体中的具有PH值传感器的无线IC标 签，所述无线IC标签能通过无线通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读取，并且 包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用 于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器；以及与铁电存储器电 连接的PH值传感器，其中由PH值传感器测量的结构体的氢离子指数数据存储于铁电存储器中以使得能实施无线数据通信，因此就易于测量混凝土内部的氢离子指数和提取氢离子 指数数据。同时，由于已经以一定间隔测量的氢离子指数数据能存储于无线IC标签的大容 量存储器中并且混凝土的氢离子指数能通过每个实际使用的混凝土来测量，负责建筑现场 的人或在浇注之后进行管理的人就能通过使用混凝土的氢离子指数数据容易且快速地实 施混凝土的中和作用的估计并且因此本发明有助于提高混凝土结构体的安全性。另外，由于使用了附着至或嵌入混凝土结构体中的具有畸变传感器的无线IC标 签，所述无线IC标签能通过无线通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读取，并且 包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用 于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器；以及与铁电存储器电 连接的畸变传感器，其中由畸变传感器测量的结构体的畸变数据存储于铁电存储器中以使 得能实施无线数据通信，就易于测量混凝土内部的畸变和提取畸变数据。同时，由于从而以 一定间隔测量的畸变数据能存储于无线IC标签的大容量存储器中并且混凝土的畸变能通 过每个实际使用的混凝土来测量，负责建筑现场的人或在浇注之后进行管理的人就能通过 使用畸变数据容易且快速地发现由于外部因素比如地震等引起的混凝土结构体的恶化、混 凝土结构体的破裂并且因此本发明有助于提高混凝土结构体的安全性。另外，由于能提供附着至或嵌入混凝土结构体中的具有复合传感器的无线IC标 签，所述无线IC标签能通过无线通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读取，并且 包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用 于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器；以及与铁电存储器电 连接的温度传感器、PH值传感器和畸变传感器中的至少两个，其中由温度传感器测量的结 构体的温度数据、由PH值传感器测量的结构体的氢离子指数数据、以及由畸变传感器测量 的结构体的畸变数据中的至少一个存储于铁电存储器中以使得能测量结构体的温度、氢离 子指数数据和畸变并且由一种介质存储，因此就能实施由一个无线IC标签进行的混凝土 结构体的综合性测量还有上述效果，并且负责建筑现场的人或在浇注之后进行管理的人就 能通过使用一个写入/读取装置获得多个数据。因此，能容易且快速地实施混凝土结构体 的质量管理。另外，由于无线IC标签包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐 振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的 铁电存储器，以及用于接收超高频带宽的电波的超高频带通信天线芯片，它们电连接为安 装于基板上以使得频带长于超高频带的通信由铁电存储的天线单元实施并且数据存储于 铁电存储器中，并且同时超高频带的通信由超高频带通信天线芯片实施并且数据存储于铁 电存储器中，因此也能实施具有除了常规无线IC标签所使用的比如低频带的频带之外的 宽通信范围的超高频带中的通信。因此，能容易且快速地在大规格混凝土结构体中通过使 用写入/读取装置实施数据的读取和写入。另外，由于无线IC标签包括由绝缘材料覆盖的基板，其安装使用具有用于从外面 接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无 线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器，即使无线IC标签嵌入混凝土结构体中，无线IC 标签也不会损坏并且无线IC标签能长时间使用。另外，由于温度传感器是电阻式温度检测器、热电耦和热敏电阻中的任何一个并
9且由温度传感器检测的电信号存储于铁电存储器中，就能实施温度的准确测量、构造出能 与无线IC标签相连接或者安装于与无线IC标签相同的基板上的小型温度传感器、以及提 供相对小型的无线IC标签用以感测。另外，由于PH值传感器是用于通过将提供给PH值传感器的膜带入与混凝土结构 体的测量部分相接触来检测测量部分处的反应性、附着至该部分的酸/碱的量、从测量部 分内部释放的酸/碱的量等的半导体成像传感器，或者具有玻璃电极和比较电极的用于检 测电极之间的电势差的玻璃电极传感器，并且由PH值传感器检测的电信号存储于铁电存 储器中，就能准确地测量氢离子指数、构造出能与无线IC标签相连接或者安装于与无线IC 标签相同的基板上的小型PH值传感器、以及提供相对小型的无线IC标签用以感测。另外，由于畸变传感器是用于检测混凝土结构体的至少两点的相对位置的变化量 的位移传感器并且由畸变传感器检测的电信号存储于铁电存储器中，就能准确地测量混凝 土结构体的畸变、构造出能与无线IC标签相连接或者提供于与无线IC标签相同的基板上 的小型畸变传感器、以及提供相对小型的传感器设备。另外，由于无线IC标签所包括的传感器安装于基板上，就能由一个小且薄的传感 器设备实施混凝土结构体的质量管理。另外，由于无线IC标签与由充电设备以非接触方式充电的电池电连接，即使无线 IC标签嵌入混凝土结构体中或者混合于水泥产品比如其中不能通过电缆供应电能的易混 合水泥中，也能以无线的方式从外面充电。因此，能提供可无线地充电的无线IC标签。由于电池以非接触方式通过来自于充电设备的预定频带的电波充电，就能通过来 自无线通信装置或其它传输装置的电波给电池充电并且因此与使用例如电磁感应来充电 相比不可能发热等，并且能以非接触方式安全地实施充电。由于电池安装于基板上，就能提供具有模块化且能充电的小型传感器的小型无线 IC标签。由于用于给电池充电的充电设备被提供给写入/读取装置，就能通过使用从无线 IC标签读取数据或向其中写入数据的机会给无线IC标签充电。由于驱动无线IC标签所包括的传感器的电能从由充电设备以非接触方式充电的 电池供应以驱动传感器，就能易于在不与外面电源相连接之下将电能供应至位于混凝土结 构体中的温度传感器、PH值传感器和畸变传感器以及驱动这些传感器。由于无线IC标签与自己通过振动、热或电波发电的发电机构电连接，即使无线IC 标签嵌入混凝土结构体中或者混合于水泥产品比如其中不能通过电缆供应电能的易混合 水泥中，无线IC标签也能通过比如振动、热或电波之类的因素自己发电并根据需要蓄积从 而产生的电能。因此，能提供自己可发电的无线IC标签。由于发电机构安装于基板上，就能提供能发电的具有传感器的小型模块化无线IC 标签。由于无线IC标签所包括的传感器借助于从自己通过振动、热或电波发电的发电 机构供应的电能来驱动，就能易于在不与外面电源相连接之下将电能供应至位于混凝土结 构体中的温度传感器、PH值传感器和畸变传感器以及驱动这些传感器。由于附着至或嵌入混凝土结构体中的具有温度传感器的无线IC标签能通过无线 通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读取并且包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无线通信 的天线单元的铁电体的铁电存储器、以及与铁电存储器电连接的温度传感器，其中安装于 铁电存储器上的控制单元具有用于控制温度传感器的装置、用于温度传感器的测量混凝土 结构体的温度的装置、以及用于将由此测量的结构体的温度数据存储于铁电存储器中的装 置，因此就能易于实施混凝土内部的温度的测量和温度数据的提取并且同时以一定间隔测 量的温度数据能存储于无线IC标签的大容量存储器中。因此，负责建筑现场的人或在浇注 之后进行管理的人就能通过温度和蓄积温度容易且快速地实施混凝土强度的估计并且还 能提供有助于提高混凝土结构体安全性的混凝土结构体的管理系统。另外，由于附着至或嵌入混凝土结构体中的具有PH值传感器的无线IC标签能通 过无线通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读取并且包括使用具有用于从外面 接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无 线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器、以及与铁电存储器电连接的PH值传感器，其中 安装于铁电存储器上的控制单元具有用于控制PH值传感器的装置、用于PH值传感器的测 量混凝土结构体的氢离子指数的装置、以及用于将由此测量的结构体的氢离子指数数据存 储于铁电存储器中的装置，因此就易于测量混凝土内部的氢离子指数和提取氢离子指数数 据。由于从而以一定间隔测量的氢离子指数数据能存储于无线IC标签的大容量存储器中 并且混凝土的氢离子指数能通过每个实际使用的混凝土来测量，负责建筑现场的人或在浇 注之后进行管理的人就能通过使用氢离子指数数据容易且快速地实施混凝土的中和作用 的估计。因此，能提供有助于提高混凝土结构体安全性的混凝土结构体的管理系统。另外，由于附着至或嵌入混凝土结构体中的具有畸变传感器的无线IC标签能通 过无线通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读取并且包括使用具有用于从外面 接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无 线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器、以及与铁电存储器电连接的畸变传感器，其中 安装于铁电存储器上的控制单元具有用于控制畸变传感器的装置、用于畸变传感器的测量 混凝土结构体的畸变的装置、以及用于将由此测量的结构体的畸变数据存储于铁电存储器 中的装置，就易于测量混凝土的畸变和提取畸变数据。同时，由于从而以一定间隔测量的畸 变数据能存储于无线IC标签的大容量存储器中并且混凝土的畸变能通过每个实际使用的 混凝土来测量，负责建筑现场的人或在浇注之后进行管理的人就能通过使用混凝土的畸变 数据容易且快速地发现由于外部因素比如地震等引起的混凝土结构体的恶化、混凝土结构 体的破裂。因此，能提供有助于提高混凝土结构体安全性的混凝土结构体的管理系统。另外，由于附着至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签能通过无线通信在写入/ 读取装置之间实施数据的写入和读取并且包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过 与电波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的 铁电体的铁电存储器、以及与铁电存储器电连接的温度传感器、PH值传感器和畸变传感器 中的至少两个，其中安装于铁电存储器上的控制单元具有用于控制每个传感器的装置、用 于传感器的测量混凝土结构体的数据的装置、以及用于将由此测量的结构体的数据存储于 铁电存储器中的装置，因此就能测量并由一种介质存储一些因素，比如混凝土结构体的温 度、氢离子指数和畸变。因此，除了上述效果之外，混凝土结构体的测量能综合性地实施并 且负责建筑现场的人或在浇注之后进行管理的人就能通过使用一个写入/读取装置获得页
多个数据。因此，就能提供可综合性地、容易地且快速地实施混凝土结构体的质量管理的混 凝土结构体管理系统。另外，由于附着至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签能通过无线通信在写入/ 读取装置之间实施数据的写入和读取并且包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过 与电波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的 铁电体的铁电存储器、以及与铁电存储器电连接的温度传感器、PH值传感器和畸变传感器 中的至少任何一个，并且具有用于在任何传感器检测到变化量时将检测数据存储于铁电存 储器中的装置，感测一直或以相对短的间隔实施，在数据有任何变化时就能存储数据，并且 能降低存储的数据容量和存储器容量。因此，能提供长时间运行的混凝土结构体质量管理 系统。由于无线IC标签与由充电设备以非接触方式充电的电池电连接并且驱动无线IC 标签所包括的传感器的电能由电池供应，电能能在不依赖于使用电缆的外部电源之下供应 至每个传感器。由于无线IC标签与自己通过振动、热或电波发电的发电机构电连接并且用于驱 动无线IC标签所包括的传感器的电能由发电机构供应，电能能在不依赖于使用电缆的外 部电源之下供应至每个传感器。


图1是本发明第一实施例的无线IC标签的示意性透视图。图2是用于图1所示无线IC标签的温度传感器的示意性透视图。图3是用于图1所示无线IC标签的PH值传感器的示意性透视图。图4是本发明第二实施例的无线IC标签的示意性透视图。图5是图4所示无线IC标签在用绝缘材料覆盖时的横截视图。图6是示出使用本发明的无线IC标签的管理系统的示例的示意图。图7是示出其中本发明的无线IC标签嵌入在混凝土结构体中的状况的透视图。图8是本发明第三实施例的无线IC标签的示意性透视图。图9是示出使用图8所示无线IC标签的管理系统的示例的示意图。图10是本发明第四实施例的无线IC标签的示意性透视图。图11是本发明第五实施例的无线IC标签的示意性透视图。图12是本发明第六实施例的无线IC标签的示意性透视图。参考标号描述1:无线IC标签；2 基板；21 导线；22 导线；23 导线；24 导线；25 导线；26 导线；0087]3 铁电RAM芯片；0088]4 温度传感器；0089]41热敏电阻；0090]42内部电极；0091]43板层；0092]44 板层；0093]45保护膜；0094]5 PH值传感器；0095]51玻璃电极；0096]52比较电极；0097]53液体接合部；0098]6 畸变传感器；0099]7 无线IC标签；0100]71绝缘材料；0101]8 超高频带通信天:0102]9 读取器/写入器0103]10计算机；0104]11混凝土结构体；0105]12外部电源；0106]13无线IC标签;0107]14电池；0108]15无线IC标签;0109]16无线IC标签;0110]17发电机构；以及0111]18无线IC标签
具体实施例方式图1是本发明第一实施例的无线IC标签的示意性透视图，图2是用于图1所示无 线IC标签的温度传感器的示意性透视图，并且图3是用于图1所示无线IC标签的PH值传 感器的示意性透视图。图4是本发明第二实施例的无线IC标签的示意性透视图，图5是图 4所示无线IC标签在用绝缘材料覆盖时的横截视图。图6是示出使用本发明的无线IC标 签的管理系统的示例的示意图，并且图7是示出其中本发明的无线IC标签嵌入在混凝土结 构体中的状况的透视图。图8是本发明第三实施例的无线IC标签的示意性透视图，图9是 示出使用图8所示无线IC标签的管理系统的示例的示意图，图10是本发明第四实施例的 无线IC标签的示意性透视图，图11是本发明第五实施例的无线IC标签的示意性透视图， 并且图12是本发明第六实施例的无线IC标签的示意性透视图。本发明的无线IC标签1示出本发明第一实施例，其是用于混凝土结构体质量管理 系统的无线IC标签，其是也称为RFID标签的存储单元，能如图1所示读写其中的数据，利 用铁电体作为IC标签的存储设备的铁电RAM芯片3 (称为铁电存储器)安装在基板2上，基板包括金属板、陶瓷板等，并且同时各种类型的传感器与铁电RAM芯片3相连接。无线IC 标签1如图7所示构造为嵌入或附着至混凝土结构体11以测量混凝土结构体11的各种数 据并保存，并且同时如图6所示通过无线通信在作为写入/读取装置的读取器/写入器9 之间读写数据。构造无线IC标签1的铁电RAM的类型可以是任何类型，比如电容器型或晶体管 型。这里，易于在产品等的管理系统中使用的是无源型铁电RAM，其不包括电源而是整流来 自外面的用于数据通路的电波以将电波用作电源。铁电RAM芯片3具有作为利用铁电体的 非易失性存储器的铁电RAM、通过接收来自外面的电波并与之谐振来产生电流以代替电池 用以驱动的电源单元、用于实施无线通信的薄膜天线单元、以及用于控制铁电RAM芯片3和 后述传感器的控制单元。在与已经用于常规无线IC标签的EEPROM相比时，构成铁电RAM芯片3的铁电RAM 优于EEPROM的功能在于，EEPROM的重写次数为大约10的5次幂，而铁电RAM的重写次数 能为10的13次幂或更多。另外，常规EEPROM的写入电压为12V而铁电ROM的在直流1. IV 至3V之间，这是相当低的电压。因此，无线IC标签无需具有电池，并且具有通过与来自外 面的电波谐振而发电的电源单元的无源型足够使用，且与已经用于常规IC标签的EEPROM 相比，铁电RAM的写入速度快5000倍。另外，数据保持时间为10年或更长，这是相对长了。 另外，另一优点在于重写的通路。虽然对于常规EEPROM或闪存而言写入以块单元的方式实 施，但是铁电RAM能以字单元的方式实施。控制单元也能设置为在能加入信息时防止改写以防止事先写入的信息被篡改并 且优选地数据的读写通过使用协议来实施。因此，就能用读取器/写入器9作为写入/读 取装置借助于无线通信实施每个数据的读写，如图4所示，在大约8KB的存储容量内。其中 铁电RAM芯片3能实施无线通信的电波带宽能任意地设置并且能使用适合于无线通信的低 频带至超高频带的任何频带。然而，适合地是将天线单元的带宽设置为以低频带通信，这使 得能通过地波进行稳定的通信，方向性较弱，相对不易于受到水、灰尘和金属的影响，并且 能实施高度可靠的数据通信。这里，天线单元的带宽可设置为用于频带通信的那种，比如特 高频带、高频带或中频带。这里，能由读取器/写入器9读取的管理标识事先地或在对无线IC标签1的铁电 RAM芯片3进行写入时存储，并且管理标识在读写信息时由读取器/写入器9读取以使得其 能标识无线IC标签1是构造预定管理系统的那个。这里，根据需要，防碰撞功能能安装于 无线IC标签1上以使得在每个标签附近定位有多个无线IC标签1的情况下通信不会由于 干扰而无效。利用导线21与铁电RAM芯片3相连接的温度传感器4提供给无线IC标签1，并且 温度传感器的检测单元被带入与混凝土结构体11相接触以使得能测量混凝土结构体的温度。优选地温度传感器4是例如电阻式温度检测器、热电耦和热敏电阻中的任何一个 并且足够小以便安装于基板2上。电阻式温度检测器是利用金属的电阻率根据温度而不同这个原理的温度传感 器。热电耦是利用电流在一定方向上流动并且当具有不同热电势的两种金属比如钼、铼、 钨、银、金等连接起来并且使接合部分具有不同温度时产生热电能的赛贝克效应(Seebeckeffect)的温度传感器。尽管热电耦通常在室温附近使用，但是热电耦可用于高温区域或低 温区域并且很好地作为嵌入混凝土的传感器，因为热电耦耐热、耐酸、耐碱等并且如果使用 热电耦片则能安装于基板2上。热敏电阻是利用电阻变化的温度传感器，其使用在温度变 化时电阻显著变化的电阻器。热敏电阻能用于从-50°C至350°C的温度中并且很好地作为 嵌入混凝土的传感器。包括热敏电阻的温度传感器4的示例在图2中示出。表面安装型芯片状热敏电阻 41被提供为与基板2上的内部电极42相接触并且其周边由板层43和44覆盖而其上表面 由保护膜45覆盖。温度通过使用热敏电阻41的电阻随着温度升高而增大或者随着温度升 高而降低的原理来测量。温度传感器4在读取器/写入器9读取数据时或者一直通过来自铁电RAM芯片3 的控制单元的测量信号的输出以一定间隔测量混凝土结构体11的混凝土的温度，并且将 从而输出的温度数据存储为铁电RAM芯片3的存储器中的电信号。这里，尽管在图1中温度传感器4安装于基板2上，但是温度传感器4不是必须安 装于基板2上并且只要传感器与铁电RAM芯片3导线连接为能与芯片相通信就足够。另 外，作为温度传感器4的电源，如图7所示可使用外部电源12。另外，温度传感器的类型不 限于上述那些。另外，利用导线22与铁电RAM芯片3相连接的PH值传感器5被提供给无线IC标 签1并且PH值传感器的检测单元被带至与混凝土结构体11相接触以使得能测量混凝土结 构体11的氢离子指数。PH值传感器5是使用半导体的成像传感器，包括例如其上形成薄凝胶膜的图像传 感器。凝胶膜被带至与要测量的混凝土结构体的一部分的表面相接触以检测表面上的活 性、附着至膜的碱量、从被测量部分的内部释放的酸/碱的量。不然的话，PH值传感器5是 具有玻璃电极和比较电极的玻璃电极传感器，用于检测电极之间的电势差。优选地，PH值 传感器5足够小以便安装于基板2上并且能反复地测量氢离子指数。使用板型复合玻璃电极的PH值传感器5的一个示例在图3中示出。表面安装型 板型复合玻璃电极传感器的检测单元具有PH值反应玻璃电极51、比较电极52以及液体接 合部53，并且氢离子指数通过检测玻璃电极和比较电极之间的电势差来测量。这里，如果传 感器在混凝土结构体硬化后使用，使用半导体的成像传感器是更适合的。PH值传感器5在读取器/写入器9读取数据时或者一直通过来自铁电RAM芯片 3的控制单元的测量信号的输出以一定间隔测量混凝土结构体11的氢离子指数，并且将输 出的氢离子指数数据存储为铁电RAM芯片3的存储器中的电信号。这里，尽管在图1中PH值传感器5安装于基板2上，但是PH值传感器5不是必须 安装于基板2上并且只要传感器与铁电RAM芯片3导线连接为能与芯片相通信就足够。另 外，作为PH值传感器5的电源，如图7所示可使用外部电源12。另外，PH值传感器的类型 不限于上述那些。利用导线23与铁电RAM芯片3连接的畸变传感器6提供给无线IC标签1，并且畸 变传感器的检测单元能测量混凝土结构体的畸变。畸变传感器是用于检测混凝土结构体的至少两点的相对位置的变化量的位移传 感器并且优选地传感器足够小以便安装于基板2上。
优选地，位移传感器是使用提供为连接混凝土结构体的X和Y方向上至少两点的 桥接电路的应变仪，使用电磁方法的畸变传感器、体积应变计等，以使得能检测混凝土结构 体的至少两点中的变化量，比如畸变或位移。另外，无线IC标签的数个畸变传感器的位置 的位移可综合性地检测以测量整个混凝土结构体的畸变。畸变传感器在读取器/写入器9读取数据时或者一直通过来自铁电RAM芯片3的 控制单元的测量信号的输出以一定间隔测量混凝土结构体11的畸变变化量，并且将输出 的畸变变化量数据存储为铁电RAM芯片3的存储器中的电信号。这里，尽管在图1中畸变传感器6安装于基板2上，但是畸变传感器6不是必须安 装于基板2上并且只要传感器与铁电RAM芯片3导线连接为能与芯片相通信就足够。另 外，作为畸变传感器6的电源，如图7所示可使用外部电源12。另外，畸变传感器6的类型 不限于上述那些。另外，在本实施例中，温度传感器4、PH值传感器5和畸变传感器6与铁电RAM芯 片3相连接，安装于一个基板2上，并且通过一个无线IC标签1测量混凝土结构体11的温 度、氢离子指数和畸变并且数据能存储。然而，提供给无线IC标签的传感器能是这些传感 器中的任何一个或两个。本发明的无线IC标签7示出本发明第二实施例，其是混合型无线IC标签7，如图 4所示，其是存储单元，也称为能读写其中数据的RFID标签，利用铁电体作为IC标签的存 储设备的称为铁电存储器的铁电RAM芯片3安装于包括金属板、陶瓷板等的基板2上，并且 同时安装有用于在具有宽通信区域的超高频带中实施通信的超高频带通信天线芯片8，以 使得能由读取器/写入器9读写数米的通信距离用以管理移动体或用以在宽区域中实施管 理。那么，混合型无线IC标签7是用于混凝土结构体管理系统的无线IC标签，其包括 各种类型的与铁电RAM芯片3电连接的传感器。无线IC标签7嵌入混凝土结构体，测量混 凝土结构体的各种数据，存储测量的数据，并在读取器/写入器之间通过无线通信写入和 读取数据。在无线IC标签7中，铁电RAM芯片3和超高频带通信天线芯片8的控制由安装于 铁电RAM芯片3上的控制单元实施。根据读取器/写入器的通信频带，铁电RAM芯片3或 超高频带通信天线芯片8的天线单元实施通信并且同时传输的数据由控制单元控制并存 储于铁电RAM芯片3的大容量存储器中。例如，如果从读取器/写入器输出低频带电波，铁电RAM芯片3的天线单元接收电 波并且控制单元实施控制以使得由此传输的数据存储于铁电RAM芯片3的存储单元中。另 一方面，如果从读取器/写入器输出超高频带电波，超高频带通信天线芯片8接收电波并且 在超高频带通信天线芯片8接收电波时，控制为使得由此传输的数据存储于铁电RAM芯片 3的存储单元中并且数据经由超高频带通信天线芯片8存储于铁电RAM芯片3的存储单元 中。这里，能由读取器/写入器9读取的管理标识事先地或在对无线IC标签7的铁电 RAM芯片3进行写入时存储并且管理标识在读取或写入信息时由读取器/写入器9读取以 使得其能识别无线IC标签7是构造预定管理系统的那个。这里，根据需要，防碰撞功能可 安装于无线IC标签7上以使得当每个标签附近定位有多个无线IC标签7时通信不会由于干扰而无效。温度传感器4、PH值传感器5和畸变传感器6分别由导线24、导线25和导线沈与 铁电RAM芯片3相连接。每个传感器的构造类似于第一实施例并且因此这里省略其描述。这里，在图4中，每个传感器安装于基板2上。然而，传感器不是必须安装于基板 2上并且可在传感器与铁电RAM芯片3电连接的状况下提供。另外，如图7所示，外部电源 12可用作每个传感器的电源。另外，传感器的类型不限于上述那些。另外，在本实施例中，温度传感器4、PH值传感器5和畸变传感器6与一个铁电RAM 芯片3相连接，并且通过一个无线IC标签7能测量混凝土结构体11的温度、氢离子指数和 畸变并进行存储。然而，提供给无线IC标签7的传感器能是这些传感器中的任何一个或两 个。另外，如图5所示，优选地嵌入的无线IC标签由绝缘材料覆盖以保护芯片同时保 持每个传感器能检测温度、氢离子指数和畸变的状况。接着，作为本发明的第三实施例，将解释可由充电设备以非接触方式充电的电池 与之连接的无线IC标签13。如图8所示，无线IC标签13是其中电池14提供为能通过无 线通信充电的第一实施例的无线IC标签1，并且无线IC标签13包括充电机构。于是，例 如，电池通过通信从安装充电设备或用作充电设备的读取器/写入器9充电，如图9所示。 无线IC标签13的其它构造类似于第一实施例的无线IC标签1。在无线IC标签13上，安装有利用铁电体作为用于IC标签的存储设备的铁电RAM 芯片3、温度传感器4、PH值传感器5和畸变传感器6。电池14提供于基板2上作为用于接 收特定频带的电波的具有无线通信机构的二次电池并且与温度传感器4、PH值传感器5和 畸变传感器6电连接。通信在提供给充电设备的无线通信机构和提供给无线IC标签13侧 的无线通信机构之间借助于近距离通信技术实施以给无线IC标签侧上的电池14充电。从 而蓄积的电能用作驱动无线IC标签13或者温度传感器4、PH值传感器5和畸变传感器6 的电源。例如，当包括充电设备的读取器/写入器9实施无线通信时，嵌在混凝土结构体等 中的无线IC标签13的电池14被充电并且电力从电池14供应至每个传感器以驱动传感器 和测量混凝土结构体的各种类型数据，如图9所示。这里，除了上述近距离通信技术之外，一种充电方法可以是使用电磁感应的方法。 也就是，线圈分别提供给充电设备和电池并且如果使得电流流动至充电设备侧上的线圈， 那么电流就流动至电池侧上的线圈并且这个电流被蓄积。另外，充电设备可不安装于读取 器/写入器9上并且可分开地设置。另外，电池14可不设置于基板2上并且可与无线IC 标签电连接。这里，尽管无线IC标签13包括温度传感器4、PH值传感器5和畸变传感器6，但 是无线IC标签包括的传感器的数目可以是一个或两个，并且与铁电RAM芯片3电连接的传 感器可与电池14相连接。另外，本发明第四实施例的无线IC标签是一种包括充电机构的本发明第二实施 例的无线IC标签7，其提供有能通过无线通信充电的上述电池14。无线IC标签15包括具 有铁电RAM芯片3、超高频带通信天线芯片8、温度传感器4、PH值传感器5和畸变传感器6 的混合型无线IC标签7，其提供有电池14。电池14与温度传感器4、PH值传感器5以及畸变传感器6电连接。接着，将解释发电机构与之电连接的无线IC标签16，作为本发明的第五实施例。 如图11所示，无线IC标签16是提供有由其自己发电的发电机构17的第一实施例的无线 IC标签1并且因此是包括发电机构17的无线IC标签。无线IC标签16的其它构造类似于 第一实施例的无线IC标签1。安装有利用铁电体作为IC标签的存储设备的铁电RAM的铁电RAM芯片3安装于 无线IC标签上。发电机构17与温度传感器4、PH值传感器5以及畸变传感器6电连接并 且设置于基板上。发电机构17是振动发电设备，其通过振动发电并且通过人类的运动、由 驱动设备引起的振动、由车辆等通过引起的建筑物或桥体振动来产生相对弱的电能。然后， 由发电机构产生的电能可直接使用或者可蓄积在提供给发电机构的二次电池中。由发电机 构17产生的电能用作驱动无线IC标签16、温度传感器4、PH值传感器5和畸变传感器6的 电源。例如，在携带无线IC标签16的人移动或者嵌入或附着至混凝土结构体、桥体、产 品等的无线IC标签16由于车辆等通过或者在被携带时通过摆动而振动的情况下，发电机 构17利用振动发电作为能源。这里，发电机构17不限于上述振动发电设备并且可以是通过来自外面的热发电 的机构(作为热电设备)或者通过无线通信借助于来自外面的电波(比如射频波)发电 的发电机构，并且可以是使用各种类型外部能源的系统，这通常称为收获技术(harvester technology) 0这里，发电机构17可不设置于基板2上并且可设置于无线IC标签附近以与 每个传感器电连接。另外，本发明的第六实施例是包括发电机构的无线IC标签。第六实施例包括示出 本发明第二实施例的无线IC标签7并且提供有上述发电机构17。无线IC标签18是包括 混合型无线IC标签7的无线IC标签，其包括铁电RAM芯片3、超高频带通信天线芯片8、温 度传感器4、PH值传感器5和畸变传感器6，并且设置有发电机构17。发电机构17与温度 传感器4、PH值传感器5以及畸变传感器6电连接。将解释使用无线IC标签1的混凝土结构体11的质量管理系统。如图7所示，在 混凝土结构体11通过将包括水泥、骨材和水或砂浆的混凝土浇注入框架而构建时，嵌入无 线IC标签1以用于混凝土中。另外，根据需要，无线IC标签1可在浇注之后附着至混凝土 结构体11的壁表面以便使用。此时，每个传感器的驱动电力可从外部电源12供应。然后，混凝土结构体11在硬化之前和之后的温度、氢离子指数和畸变借助于铁电 RAM芯片3的控制单元事先地或在实施读取器/写入器9之间的通信时的控制定期地测量。在测量时刻到来时，铁电RAM芯片3的控制单元控制与铁电RAM芯片3相连接的 温度传感器4、PH值传感器5以及畸变传感器6，并且根据控制，每个传感器测量混凝土结 构体11的温度、混凝土结构体11的氢离子指数、以及混凝土结构体11的畸变。然后，控制 单元将因而测量的数据存储于铁电RAM芯片3的存储器中。另外，与以上情况相反，在设置成一直测量的温度传感器4、PH值传感器5以及畸 变传感器6检测到变化的情况下，铁电RAM芯片3的控制单元可操作来将由每个传感器检 测的混凝土结构体11的温度、混凝土结构体11的氢离子指数、以及混凝土结构体11的畸 变这些混凝土数据存储于铁电RAM芯片3的存储器中。
如图6所示，读取器/写入器9是能实施无线IC标签1之间的数据通信的装置并 且通过无线IC标签之间的无线通信读出和写入各种数据等。混凝土结构体11的管理者比 如建筑物中的相关人员或者建筑物的管理者将读取器/写入器9导向至嵌入或附着无线IC 标签1的地点以实施通信，以使得能读出存储于无线IC标签中的上述各种类型的数据。因 而由读取器/写入器9读出的数据可存储于计算机10中用于管理。另外，如果写入数据从读取器/写入器9输出，无线IC标签1的铁电RAM芯片3 的天线单元接收数据并且数据存储于铁电RAM芯片3的存储器中。另外，在其中水泥、骨材比如砾石、水等混合的水泥产品的制造工艺中，制造信息， 包括产品特性值比如由水泥产品的自动测量设备测量的水泥产品的水/水泥比、水泥混合 物或者温度，生产日期等可在无线IC标签1嵌入混凝土结构体11之前写入无线IC标签1。这种混凝土质量管理系统的构造使得建筑现场的建筑公司、建筑物的客户、用户 和各种相关组织在从混凝土浇注到混凝土结构体完成的任何时间知道混凝土结构体的温 度、氢离子指数和畸变，并且此后仅通过使用读取器/写入器9实施与无线IC标签1的通 信就可知道。因而，就能估计出由于外部因素比如地震导致的混凝土结构体的恶化和倒塌 危险，并且改善结构体的安全性。这里，在本实施例中，已经解释了包括温度传感器4、PH值 传感器5以及畸变传感器6这三者的系统。然而，系统可具有这些传感器中的任何一个或 者两个，它们与铁电RAM芯片3相连接以控制这一个或两个传感器。另外，用于上述系统的无线IC标签可以是本发明的第二至第五实施例的无线IC 标签的任何一个，其中无线IC标签本身具有充电机构或发电机构，本发明的第一实施例的 无线IC标签除外。在此情况下，无需提供外部电源12并且能给无线IC标签提供用于驱动 每个传感器的电源。工业实用性由于使用了能实施无线数据通信的具有温度传感器的无线IC标签，就能容易地 实施混凝土内部温度的测量和温度数据的提取。同时，由于以一定间隔测量的温度数据能 存储于无线IC标签的大容量存储器中，负责建筑现场的人员或在浇注之后进行管理的人 员就能通过使用温度或者由每个实际使用混凝土的累积温度容易且快速地实施混凝土强 度的估计并且因此本发明有助于混凝土结构体安全性的提高。另外，由于使用了能实施无线数据通信的具有PH值传感器的无线IC标签，就能容 易地实施混凝土内部的氢离子指数的测量和氢离子指数数据的提取。同时，由于以一定间 隔测量的氢离子指数数据能存储于无线IC标签的大容量存储器中，负责建筑现场的人员 或在浇注之后进行管理的人员就能通过使用氢离子指数数据由每个实际使用的混凝土容 易且快速地实施混凝土中和作用的估计并且因此本发明有助于混凝土结构体安全性的提 尚O另外，由于使用了能实施无线数据通信的具有畸变传感器的无线IC标签，就能容 易地实施混凝土结构体的畸变的测量和畸变数据的提取。同时，由于以一定间隔测量的畸 变数据能存储于无线IC标签的大容量存储器中，负责建筑现场的人员或在浇注之后进行 管理的人员就能容易且快速地通过使用畸变数据由每个实际使用的混凝土测量混凝土的 畸变并且因此就能发现由于外部因素比如地震导致的混凝土结构体的恶化、混凝土结构体 的破裂等。因此本发明有助于混凝土结构体安全性的提高。
权利要求
1.一种附着至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签，其能通过无线通信在写入/读取 装置之间实施数据的写入和读取，包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用 于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器；以及与铁电存储器电连接的温度传感器，其中由温度传感器测量的结构体的温度数据存储于铁电存储器中。
2.一种附着至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签，其能通过无线通信在写入/读取 装置之间实施数据的写入和读取，包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用 于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器；以及与铁电存储器电连接的PH值传感器，其中由PH值传感器测量的结构体的氢离子指数数据存储于铁电存储器中。
3.一种附着至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签，其能通过无线通信在写入/读取 装置之间实施数据的写入和读取，其包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用 于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器；以及与铁电存储器电连接的畸变传感器，其中由畸变传感器测量的结构体的畸变数据存储于铁电存储器中。
4.一种附着至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签，其能通过无线通信在写入/读取 装置之间实施数据的写入和读取，其包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用 于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器；以及与铁电存储器电连接的温度传感器、PH值传感器和畸变传感器中的至少两个，其中由温度传感器测量的结构体的温度数据、由PH值传感器测量的结构体的氢离子 指数数据、以及由畸变传感器测量的结构体的畸变数据中的至少一个存储于铁电存储器 中。
5.根据权利要求1至4的任何一个的无线IC标签，其中，使用具有用于从外面接收电 波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无线通信 的天线单元的铁电体的铁电存储器，以及用于接收超高频带宽的电波的超高频带通信天线 芯片，它们电连接为安装于基板上以使得频带长于超高频带的通信由铁电存储器的天线单 元实施并且数据存储于铁电存储器中，并且同时超高频带的通信由超高频带通信天线芯片 实施并且数据存储于铁电存储器中。
6.根据权利要求1至5的任何一个的无线IC标签，其中无线IC标签包括由绝缘材料 覆盖的基板，其安装使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电 源单元以及用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器。
7.根据权利要求1或权利要求4至6的任何一个的无线IC标签，其中温度传感器是电 阻式温度检测器、热电耦和热敏电阻中的任何一个，并且由温度传感器检测的电信号存储 于铁电存储器中。
8.根据权利要求2或4至7的任何一个的无线IC标签，其中PH值传感器是用于通过将提供给PH值传感器的膜带入与混凝土结构体的测量部分相接触来检测测量部分处的反 应性、附着至该部分的酸/碱的量、从测量部分内部释放的酸/碱的量等的半导体成像传感 器，或者具有玻璃电极和比较电极的用于检测电极之间的电势差的玻璃电极传感器，并且 由PH值传感器检测的电信号存储于铁电存储器中。
9.根据权利要求3或4至8的任何一个的无线IC标签，其中畸变传感器是用于检测混 凝土结构体的至少两点的相对位置的变化量的位移传感器，并且由畸变传感器检测的电信 号存储于铁电存储器中。
10.根据权利要求1至9的任何一个的无线IC标签，其中无线IC标签所包括的传感器 安装于基板上。
11.根据权利要求1至10的任何一个的无线IC标签，其中无线IC标签与由充电设备 以非接触方式充电的电池电连接。
12.根据权利要求11的无线IC标签，其中电池通过来自于充电设备的预定频带的电波 以非接触方式充电。
13.根据权利要求11或12的无线IC标签，其中电池安装于基板上。
14.根据权利要求11至13的任何一个的无线IC标签，其中用于给电池充电的充电设 备被提供给写入/读取装置。
15.根据权利要求11至14的任何一个的无线IC标签，其中驱动无线IC标签所包括的 传感器的电能从由充电设备以非接触方式充电的电池供应。
16.根据权利要求1至15的任何一个的无线IC标签，其中无线IC标签与通过振动、热 或电波自己发电的发电机构电连接。
17.根据权利要求16的无线IC标签，其中发电机构安装于基板上。
18.根据权利要求16或17的无线IC标签，其中用于驱动无线IC标签所包括的传感器 的电能从通过振动、热或电波自己发电的发电机构供应。
19.一种使用附着至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签的混凝土结构体质量管理 系统，所述无线IC标签能通过无线通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读取并 且包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及 用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器、以及与铁电存储器 电连接的温度传感器，其中安装于铁电存储器上的控制单元具有用于控制温度传感器的装 置、用于温度传感器的测量混凝土结构体的温度的装置、以及用于将由此测量的结构体的 温度数据存储于铁电存储器中的装置。
20.一种使用附着至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签的混凝土结构体质量管理 系统，所述无线IC标签能通过无线通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读取并且 包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用 于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器、以及与铁电存储器电 连接的PH值传感器，其中安装于铁电存储器上的控制单元具有用于控制PH值传感器的装 置、用于PH值传感器的测量混凝土结构体的氢离子指数的装置、以及用于将由此测量的结 构体的氢离子指数数据存储于铁电存储器中的装置。
21.一种使用附着至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签的混凝土结构体质量管理 系统，所述无线IC标签能通过无线通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读取并且包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及 用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器、以及与铁电存储器 电连接的畸变传感器，其中安装于铁电存储器上的控制单元具有用于控制畸变传感器的装 置、用于畸变传感器的测量混凝土结构体的畸变的装置、以及用于将由此测量的结构体的 畸变数据存储于铁电存储器中的装置。
22.根据权利要求19至21的任何一个的混凝土结构体质量管理系统，其中该系统包 括附着至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签，所述无线IC标签能通过无线通信在写入 /读取装置之间实施数据的写入和读取并且包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过 与电波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的 铁电体的铁电存储器、以及与铁电存储器电连接的温度传感器、PH值传感器和畸变传感器 中的至少两个，其中安装于铁电存储器上的控制单元具有用于控制每个传感器的装置、用 于所述传感器的测量混凝土结构体的数据的装置、以及用于将由此测量的结构体的数据存 储于铁电存储器中的装置。
23.一种使用附着至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签的混凝土结构体质量管理 系统，所述无线IC标签能通过无线通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读取并且 包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用 于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器、以及与铁电存储器电 连接的温度传感器、PH值传感器和畸变传感器中的至少任何一个，并且包括用于在由传感 器检测到变化量时将由任何一个传感器检测的数据存储于铁电存储器中的装置。
24.根据权利要求19至23的任何一个的混凝土结构体质量管理系统，其中无线IC标 签与由充电设备以非接触方式充电的电池电连接，并且驱动无线IC标签所包括的传感器 的电能由电池供应。
25.根据权利要求19至M的任何一个的混凝土结构体质量管理系统，其中无线IC标 签与通过振动、热或电波自己发电的发电机构电连接，并且用于驱动无线IC标签所包括的 传感器的电能由发电机构供应。
全文摘要
一种附着至或嵌入混凝土结构体11中的无线IC标签1包括使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器、安装于基板上的温度传感器4、pH值传感器5和畸变传感器6。由温度传感器4测量的结构体的温度数据、由pH值传感器5测量的结构体的氢离子指数数据以及由畸变传感器6测量的结构体的畸变数据中的至少一个存储于铁电存储器中。
文档编号G06K19/07GK102099658SQ200980128330
公开日2011年6月15日 申请日期2009年10月6日 优先权日2009年6月18日
发明者加贺规矩男, 芦泽重夫 申请人:三智商事株式会社