一种rfid标签及其信号处理方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及RFID标签领域，特别是涉及一种应用分层逻辑传感器技术的RFID标 签及其信号处理方法和系统。
【背景技术】
[0002] 在有源RFID (射频识别）标签的应用中，有一部分应用需要标签具备环境感知功 能，在这类应用中，通常需要将RFID技术和传感技术结合起来，RFID标签通过不同的传感 器感知周围的环境，例如通过温度传感器感知温度，通过湿度传感器感知湿度等。RFID标签 需要对所感知的环境参数进行处理，根据处理的结果执行不同的操作，例如通过RFID发送 报警，将感知到的超过一定阈值的参数进行记录。
[0003] 在不同的应用系统中，对标签的处理方式有不同的需求。有时应用系统需要标签 根据单个传感器采集数据的不同执行不同的操作，如当温度超过一定的阈值时通过RFID 发送报警数据或存储报警数据。在有些应用场景下，应用系统需要根据多个传感器采集的 数据进行综合处理，然后采取不同的操作，例如当门开关传感器打开时，对采集的温度数据 进行比较，对小于某个阈值的温度数据通过RFID发送报警或者存储数据，这类组合应用场 景的动作执行操作差别非常大。
[0004] 如果根据不同的应用场景对应开发不同的标签软件，在开发周期、开发成本和产 品稳定性上都会存在很大问题。
[0005] 由此可见，上述现有的RFID标签在配置技术与使用上，显然仍存在有不便与缺 陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种可在不同应用中应对不同需求的RFID标签及 其信号处理方法和系统，实属当前重要研发课题之一。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种RFID标签及其信号处理方法和系统，使其 能够通过配置不同的逻辑传感器来应对不同需求，从而克服现有技术的不足。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提出了一种RFID标签的信号处理方法，包括：配置 并生成逻辑传感器及操作符；采集物理传感器的信号，并根据逻辑传感器的类型分别得到 相应参数；根据操作符对得到的参数进行相应的数值或逻辑计算；判断计算结果是否满足 动作执行器的触发条件；在满足时输出相应的触发信号。
[0008] 此外，本发明还提供了一种RFID标签的信号处理系统，包括：配置传感器，用于配 置并生成逻辑传感器及操作符；首层逻辑传感器层，用于采集物理传感器的信号，并根据该 层中各逻辑传感器的类型分别得到相应参数；中层逻辑传感器层，用于根据操作符对首层 逻辑传感器层得到的参数进行相应的数值或逻辑计算；末层逻辑传感器层，用于判断中层 逻辑传感器层的计算结果是否满足动作执行器的触发条件；动作执行器，用于在满足时输 出相应的触发信号。
[0009] 作为进一步改进，所述的首层逻辑传感器层包括多个逻辑传感器，并为最大值逻 辑传感器、最小值逻辑传感器、均值逻辑传感器、当前值逻辑传感器中的一种或多种组合。 [0010] 所述的中层逻辑传感器层采用运算值逻辑传感器、比较值逻辑传感器或其组合。
[0011] 所述的末层逻辑传感器层采用一个或多个开关量逻辑传感器。
[0012] 所述的操作符为模拟量操作符或逻辑操作符，分布在各相邻逻辑传感器层之间， 用于限定上一逻辑传感器层中不同逻辑传感器之间的计算关系。
[0013] 所述的中层逻辑传感器层为一层以上。
[0014] 最后，本发明还提供了一种RFID标签，包括内置有上述系统的基带，及其连接并 控制的存储器、射频模块和唤醒外设模块，并设有物理传感器接口或集成有物理传感器。
[0015] 作为进一步改进所述的基带还连接有电源模块、安全模块以及报警模块。所述的 射频模块采用X、Y、Z三方向天线。
[0016] 采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
[0017] 1、开发周期短，开发成本低；
[0018] 2、产品稳定性强；
[0019] 3、能够通过配置不同的逻辑传感器来应对不同需求；
[0020] 4、操作简单方便。
【附图说明】
[0021] 上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下 结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0022] 图1是本发明RFID标签的电路连接示意图。
[0023] 图2是本发明RFID标签的信号处理系统组成示意图。
[0024] 图3是本发明RFID标签的信号处理流程图。
[0025] 图4是本发明的动作执行流程图。
【具体实施方式】
[0026] 请参阅图1所示，本发明一种RFID标签主要包括基带、存储器、射频模块以及唤 醒外设模块。其中，基带包括8051CPU以及实时时钟RTC，实时时钟RTC对CPU进行实时控 制，主要完成标签的协议解析、数据组包、文件读写、安全认证、传感器控制以及其他外部设 备控制的功能。存储器采用32K字节的EEPROM存储器，EEPROM存储器通过I2C接口与CPU 核连接。唤醒外设模块采用125KHz的低频信号。射频模块包括射频收发信机、变换网络、 匹配网络以及天线，射频收发信机采用SFR Bus技术与所述8051CPU核连接。为了保证唤 醒的方向一致性，本发明的标签采用X、Y、Z三个方向的天线作为接收天线，三个方向天线 均可唤醒标签，确保标签在任何姿态都可以被低频125KHZ信号唤醒，低频部分接收到符合 标准的唤醒信号后，通过1/〇(输入/输出）唤醒标签，处于上电工作状态。
[0027] 此外，本发明的RFID标签还可包括电源部分、安全部分以及报警部分。其中，电源 部分采用3. 6V电池供电，通过GPIO (通用输入/输出接口）控制外部设备，根据需要给外 部设备供电，达到降低功耗的目的。安全部分主要由芯片构成，通过SPI接口（串行外设接 口）与8051CPU核连接，提供安全认证算法。报警部分优选为蜂鸣器指示灯。
[0028] 本发明的RFID标签可以集成物理传感器，也可以外接相关物理传感器，例如可以 外接温度、湿度或者震动传感器，RFID标签硬件接口预留数字和模拟传感器接口，在RFID 标签固件设计中，内置常用的温度、湿度数字传感器驱动接口和模拟采集驱动接口，通过内 置的逻辑传感器表、传感器操作符表和动作描述表实现传感器的即插即用和管理配置。
[0029] 在本发明RFID标签的CPU中内置有应用本发明信号处理方法的信号处理系统。请 配合参阅图2所示，本发明RFID标签的信号处理系统主要包括配置传感器、首层逻辑传感 器层、中层逻辑传感器层、末层逻辑传感器层以及动作执行器。
[0030] 其中，配置传感器用于配置并生成逻辑传感器及操作符。具体来说，可通过读写器 更改表1、表2所示的逻辑传感器表来虚拟出的相应类型的逻辑传感器，逻辑传感器表的数 据项包括传感器标识、传感器类型、传感器数值、传感器系数、上层逻辑传感器标识1、传感 器操作符以及上层逻辑传感器标识2,并可通过RFID读写器设置相应的阀值。
[0031] 表1 :逻辑传感器表
【主权项】
1. 一种RFID标签的信号处理方法，其特征在于包括： 配置并生成逻辑传感器及操作符； 采集物理传感器的信号，并根据逻辑传感器的类型分别得到相应参数； 根据操作符对得到的参数进行相应的数值或逻辑计算； 判断计算结果是否满足动作执行器的触发条件； 满足时输出相应的触发信号。
2. -种RFID标签的信号处理系统，其特征在于包括： 配置传感器，用于配置并生成逻辑传感器及操作符； 首层逻辑传感器层，用于采集物理传感器的信号，并根据该层中各逻辑传感器的类型 分别得到相应参数； 中层逻辑传感器层，用于根据操作符对首层逻辑传感器层得到的参数进行相应的数值 或逻辑计算； 末层逻辑传感器层，用于判断中层逻辑传感器层的计算结果是否满足动作执行器的触 发条件； 动作执行器，用于在满足时输出相应的触发信号。
3. 根据权利要求2所述的一种RFID标签的信号处理系统，其特征在于所述的首层逻辑 传感器层包括多个逻辑传感器，并为最大值逻辑传感器、最小值逻辑传感器、均值逻辑传感 器、当前值逻辑传感器中的一种或多种组合。
4. 根据权利要求2所述的一种RFID标签的信号处理系统，其特征在于所述的中层逻辑 传感器层采用运算值逻辑传感器、比较值逻辑传感器或其组合。
5. 根据权利要求2所述的一种RFID标签的信号处理系统，其特征在于所述的末层逻辑 传感器层采用一个或多个开关量逻辑传感器。
6. 根据权利要求2所述的一种RFID标签的信号处理系统，其特征在于所述的操作符为 模拟量操作符或逻辑操作符，配置在各相邻逻辑传感器层之间，用于限定上一逻辑传感器 层中不同逻辑传感器之间的计算关系。
7. 根据权利要求2所述的一种RFID标签的信号处理系统，其特征在于所述的中层逻辑 传感器层为一层以上。
8. -种RFID标签，其特征在于包括内置有权利要求2-7中任一项所述系统的基带，及 其连接并控制的存储器、射频模块和唤醒外设模块，并设有物理传感器接口或集成有物理 传感器。
9. 根据权利要求8所述的RFID标签，其特征在于所述的基带还连接有电源模块、安全 模块以及报警模块。
10. 根据权利要求8所述的RFID标签，其特征在于所述的射频模块采用X、Y、Z三方向 天线。
【专利摘要】本发明一种RFID标签及其信号处理方法和系统，该方法包括：配置并生成逻辑传感器及操作符；采集物理传感器的信号，并根据逻辑传感器的类型分别得到相应参数；根据操作符对得到的参数进行相应的数值或逻辑计算；判断计算结果是否满足动作执行器的触发条件；满足时输出相应的触发信号。该RFID标签包括内置有上述系统的基带，及其连接并控制的存储器、射频模块和唤醒外设模块，并设有物理传感器接口或集成有物理传感器。本发明能够通过配置不同的逻辑传感器来灵活应对不同需求。
【IPC分类】G06K7-00
【公开号】CN104657694
【申请号】CN201510093721
【发明人】张革军, 吕丰训
【申请人】北京烽火联拓科技有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年3月3日