基于射频识别技术的环境状态监测装置及一次性消耗用品的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种监测装置，尤其涉及一种基于射频识别技术的环境状态监测装置及一次性消耗用品。
【背景技术】
[0002]射频识别(Rad1 Frequency Identificat1n, RFID)是一种方便有效的无线技术，通常应用于RFID标签(RFID Tag或RFID Label)的读取，以便对贴有RFID标签的货物流通实施管理。RFID标签通常要与RFID读写器(或阅读器)配合使用，令人们可以读取标签内的唯一识别码(ID)，亦可将自定义的用户识别码写入到对应的RFID标签之内。
[0003]从工作模式上来看，RFID标签通常分有源(Active)标签及无源(Passive)标签两种。有源标签本身配有电源，可提供标签进行信号发射、接收及数据写入等操作的能源，从而实现双向的信息交流。至于无源标签本身则是没有电源的，其工作所需的能源全部由读写器通过无线辐射或电磁耦合方式提供，因此无源标签可以做得非常纤薄，可以很方便地贴在书本、衣物、货品等物件上。
[0004]除在商品流通领域应用之外，在某些场合下，RFID还可以作为无线传感器使用。例如在中国专利申请CN1302381A中，其提供了一种具有传感器输入的射频识别标签装置，该传感器输入改变由阅读器读出的标签数据，从而实现相应的传感器功能。又例如中国专利申请CN101196530A提供了一种尿片检测系统，包括尿片、RFID标签传感器，所述RFID标签传感器包含包括检测液体的标签传感器，所述传感器输入改变由读取器非接触读出的标签数据，从而实现尿湿检测功能。
[0005]上述现有技术的无线传感器应用都依赖于RFID标签的传感器输入，这对标签本身有着一个特殊的要求，因为市面上大部分RFID标签都没有传感器输入端的，如何通过无输入端的通用RFID标签来进行环境变量监测(例如湿度检测)，是一个很有挑战性及实用价值的一个问题，而这个问题在现有的技术方案中都没有详细的揭示和论述。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种简单实用且具有普遍适用性的基于射频识别技术的环境状态监测装置及一次性消耗用品。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于射频识别技术的环境状态监测装置，包括:
为对应RFID标签提供能源并可阅读所述RFID标签信息的RFID阅读器；
基于距离触发所述RFID阅读器对所述RFID标签进行阅读的接近开关；
对所述RFID阅读器的阅读情况进行分析处理的微处理器或逻辑控制单元；
根据所述微处理器或逻辑控制单元的分析处理结果，输出环境状态信息的状态指示器。
[0008]其中，还包括与环境变量相互作用的无源RFID标签。
[0009]其中，还包括给出指定时间的定时单元，并且
当所述RFID阅读器在所述指定时间内读取到所述RFID标签的有效信息时，所述状态指示器给出环境状态未改变的信息；及
当所述RFID阅读器在所述指定时间内读取不到所述RFID标签的有效信息时，所述状态指示器给出环境状态已改变的信息。
[0010]其中，所述RFID阅读器包括标签灵敏度测试及比较单元，用于测试及比较同一个RFID标签的灵敏度变化情况，并根据所述变化情况给出环境信息未改变或已改变的状态指
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[0011]其中，所述RFID阅读器包括有标签读取率计算及比较单元，用于计算及比较同一个RFID标签的读取率变化情况，并根据所述变化情况给出环境信息未改变或已改变的状态指示。
[0012]其中，所述接近开关包括金属探测接近开关、微波探测接近开关、超声波探测接近开关、红外探测接近开关、射频识别接近开关中的任一种。
[0013]其中，还包括与射频识别接近开关配套使用的参考标签，所述参考标签与所述RFID标签具有确定的位置关系，并且所述射频识别接近开关与参考标签的工作频率在120KHz 至 150KHz 之间或为 13.56MHz。
[0014]其中，还包括检测按钮，分别与所述微处理器和接近开关电连接，当所述检测按钮按下时，所述RFID阅读器及接近开关进入工作状态；以及
所述定时单元还用于在所述检测按钮按下后为所述RFID阅读器及接近开关设定一个工作时间，当所述工作时间届满后，所述RFID阅读器及接近开关进入省电休眠状态。
[0015]其中，还包括调节装置，分别与所述微处理器和接近开关电连接，用于调整所述接近开关的触发距离，或调整所述RFID阅读器的发射功率。
[0016]其中，所述RFID标签包括有涂层，所述涂层与所述标签所处的环境变量相互作用并反映环境的状态。
[0017]其中，所述涂层为湿敏材料，当所述RFID标签所处环境湿度增加时，所述涂层的电阻变小或介电常数增大，从而对标签阅读带来影响。
[0018]其中，所述涂层为气敏材料，当所述RFID标签所处环境中包含有特定气体成分时，所述涂层的电阻变小或介电常数增大，从而对标签阅读带来影响。
[0019]其中，所述RFID标签为超高频段无源RFID标签，其工作频率在840MHz至960MHz之间。
[0020]其中，所述状态指示装置包括三色LED，通过同一 LED的三种颜色来分别显示干爽、尿湿及检测三种状态。
[0021]其中，所述状态指示装置包括蜂鸣器，通过同一蜂鸣器的不同长短或长短组合声音来分别表示干爽、尿湿及检测三种状态。
[0022]其中，所述微处理器或逻辑控制单元还包括:
用于产生包括时、分、秒在内的时间信息的计时单元；
用于记录所述RFID阅读器每一次成功阅读RFID标签的时间信息，以及同一 RFID标签自第一次被阅读与最近一次被阅读的时间间隔信息的时间记录单元。
[0023]其中，所述状态指示器包括液晶显示器，用于显示环境状态信息以及所述时间记录单元所记录的时间信息或时间间隔信息。
[0024]本发明还提供一种一次性消耗用品，包括所述的环境状态监测装置，并且:
所述状态指示器给出的状态未改变信息代表所述一次性消耗用品处于可用状态；以及所述状态指示器给出的状态已改变信息代表所述一次性消耗用品处于需更换状态。
[0025]其中，所述一次性消耗用品为一次性纸尿裤或纸尿片，并且
所述状态指示器给出的状态未改变信息代表所述纸尿裤或纸尿片处于干爽或未污染状态；以及
所述状态指示器给出的状态已该变信息代表所述纸尿裤或纸尿片处于湿润或已污染状态。
[0026]其中，所述RFID标签被设置于所述纸尿裤或纸尿片的吸湿层及防漏层之间，并粘贴于所述防漏层上。
[0027]本发明实施例采用了最普通、最成熟、最大众化的射频识别技术实现了有效的环境状态监测，具有简单、方便、实用的特点。
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是本发明实施例一基于射频识别技术的环境状态监测装置的工作原理示意图。
[0030]图2本发明实施例一中RFID标签配置在纸尿裤上从而实现纸尿裤的尿湿状态监测的示意图。
[0031]图3是本发明实施例一中RFID标签配置在纸尿裤上的局部侧面剖视示意图。
[0032]图4是本发明实施例一中标签灵敏度与纸尿裤尿湿程度的关系示意图。
[0033]图5是本发明实施例一中标签读取率与纸尿裤尿湿程度的关系示意图。
[0034]图6是本发明实施例一中RFID标签包括特定材料涂层的结构示意图。
[0035]图7是本发明实施例一中基于RFID的环境状态监测器的正面外观示意图。
[0036]图8是本发明实施例一基于RFID的环境状态监测装置的功能模块方框图。
[0037]图9是本发明实施例一基于RFID的环境状态监测装置的又一功能模块方框图。
[0038]图10是本发明实施例一基于RFID的环境状态监测装置的再一功能模块方框图。
[0039]图11是本发明实施例二的一次性消耗用品的构成示意图。
【具体实施方式】
[0040]以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非对本发明保护范围的限制。
[0041]请参照图1所示，这是本发明实施例一基于射频识别技术的环境状态监测装置的工作原理示意图，通过RFID阅读器于设定的距离上对可与所处环境变量相互作用的无源RFID标签进行阅读从而实现对目标物体所在环境的状态监测。图中RFID阅读器11与RFID标签12之间的距离为d。在正常使用情况(或初始状态)下，RFID阅读器11对RFID标签12的阅读距离大于d，亦即是说，在正常情