活具有传感器的标签。这些位可以在本申请的情况中使用，以激活标签10中的特定传感器。只有两个可用的位，所以本申请可以使用该方案来激活在标签10中的最多三个不同的传感器。这种方案需要预先知晓通过哪个位来激活哪个标签，例如，预定的2位图案被分配给每个传感器。这种信息可以存储在读取器中或者在网络的一些其它位置，以用于所有可用的传感器标签。在实施例中，可以为特定类型的缺省传感器(例如温度补偿传感器或参照传感器)制定预定的位图案。作为另一示例，例如，IS018000-6C标准提供了可以负载任何用户指令的HandleSensor，以激活具有传感器的标签。
[0117]由于参测值的发射是基于标签至询问器调制频率的，所以由于调制的最大允许偏差为±2.5%，所以在正常阶段期间，本发明不能改变调制频率。结果，在同一的阶段期间改变标签10的传感器并读取标签的多个传感器可能会导致调制频率出现比允许值更大的变化。
[0118]根据本发明的一方面，在前一读出循环期间改变多传感器标签10的传感器，然后标签被释放(该阶段结束)一段时间以在基于新的传感器的新的调制频率fosc下被重新发现。换言之，在对当前激活的传感器执行当前的盘点环程或询问期间，下一盘点环程或询问可以被预先选择，如在图8A和图8B中示出的示例所示的。
[0119]改变传感器或振荡器的实际过程是不重要的。来自读取器11的激活或询问指令可以直接地访问控制对期望的传感器元件的选择和激活的存储位置或寄存器，例如，如图2B和图2C中所示的传感器选择器39的控制寄存器(例如，利用写入指令访问)。作为另一示例，来自读取器的指令可以命令RFID逻辑器26进行必要的激活操作。例如，可以使用HandleSensor指令来命令标签10。标签10可以被配置为这样地操作，以使下次发生新的盘点时新的传感器成为振荡器的一部分。例如，振荡器的改变可以是瞬时的，这可能导致调制频率改变超过±2.5%，因此允许读取器放弃该阶段。作为另一示例，传感器的改变延后至在传感器改变至准备或任意状态之后发生。
[0120]本发明的一方面在于对传感器测量的温度补偿，以消除温度对感测的量的值的影响。在图7的示例中，传感器标签10-1和10-2设置了用于温度补偿目的的温度传感器T。可以通过参照谐振器来提供温度感测能力，例如图2C和图2D中示出的参照谐振器31-ref，或者通过其相关的温度传感器来提供温度感测能力。
[0121]根据本发明的一方面，在传感器标签具有集成的温度感测能力的情况下，标签也可以设置有内部温度补偿，其补偿振荡器的温度相关性。
[0122]根据本发明的一方面，在传感器标签具有集成的温度感测能力的情况下(除了诸如压力传感器的实际传感器元件之外)，温度值可以首先被询问，这是因为其被用于在读取器11中转换实际传感器值。
[0123]根据本发明的一方面，读取器11可以包括用于温度补偿目的的温度传感器元件，例如图4中示出的温度传感器417。在读取器11中进行温度感测而不在传感器标签中实施温度感测将导致节约传感器标签的尺寸和成本。还使得温度补偿可用于全部类型的传感器标签。如果传感器标签具有集成的温度感测能力，则读取器11可以忽略其自身的温度测量结果，或者可以将温度值与从传感器标签询问的温度值进行比较，例如以校验询问的温度值的有效性。
[0124]本发明的一方面在于一种通过读取器11对传感器标签10进行的校准。读取器11可以多次询问传感器标签10中的传感器元件32的测量值，同时实际修正值已经通过例如参照测量而获知。在校准过程期间，实际测量的量可以被改变，使得将对若干个不同的测量存储测量值。可以确定询问值与已知实际值之间的关联或误差，并且可以定义校准参数来修正询问值。校准参数可以存储在读取器11中和/或被转发至某种主机43或服务器。传感器标签11的校准可以总是需要读取器11的帮助。
[0125]根据本发明的一方面，校准信息也被存储在传感器标签中。这允许传感器标签从一个读取器11的范围漫游至另一读取器的范围。在与新读取器11握手期间可需要校准信息，并且新读取器可以不需要重复已经由前一读取器进行过的校准过程。
[0126]根据本发明的一方面，一种传感器标签10可以将预先处理过的值作为传感器值来提供。例如，传感器标签10可以将测量量是否符合特定的标准的标志作为传感器值来提供。例如，具有气体泄漏传感器元件的传感器标签可以仅给出监测的周围气体的开/关标志。与具有精确测量值的信号相比，这种开/关信号可以到达更远的距离。读取器11可以在握手期间询问或设置触发标准或者限制值。
[0127]对于本领域技术人员来讲将明显的是，本发明构思可以以不同的显然替代方式来实施。本发明及其实施例不限于上面描述的示例，而是可以在权利要求的范围内进行改变。
【主权项】
1.一种集成被动射频识别(RFID)发射应答器芯片，包括:整流器，通过接收到的射频(RF)信号产生用于所述芯片的电功率；背向散射调制器，用于利用背向散射原理进行通信；标签振荡器，用于产生背向散射调制频率；参照负载，优选为参照谐振器；选择装置，用于选择性地连接所述参照负载或者至少一对内部或外部谐振器和外部感测元件，以对所述标签振荡器施加负载，每个外部感测元件感测预定的变量，其中，当所述参照负载被连接以对所述标签振荡器施加负载时，所述标签振荡器能够产生为相应的射频识别系统定义的任意一种额定背向散射调制频率，以及当所述至少一对内部或外部谐振器和外部感测元件被连接以对所述标签振荡器施加负载时，所述标签振荡器被配置为产生所述额定背向散射调制频率中预定的一种。2.—种集成被动射频识别(RFID)发射应答器芯片，包括:整流器，通过接收到的射频(RF)信号产生用于所述芯片的电功率；背向散射调制器，用于利用背向散射原理进行通信；标签振荡器，被配置为当至少一个外部感测元件或者至少一对内部或外部谐振器和外部感测元件被连接以对所述标签振荡器施加负载时，所述标签振荡器产生为相应的射频识别系统定义的额定背向散射调制频率中预定的一种；参照振荡器，能够产生为相应的射频识别系统定义的任意一种额定背向散射调制频率；选择装置，用于选择所述参照振荡器或所述标签振荡器，以向所述背向散射调制器提供背向散射调制频率。3.如权利要求1或2所述的发射应答器芯片，其中，所述标签振荡器的背向散射调制频率被配置为根据预定变量的感测值而在所述预定的一种额定背向散射调制频率的允许频率容差内改变。4.如权利要求1或2所述的发射应答器芯片，包括接触端子，至少一个外部感测元件和/或至少一对外部感测元件和外部谐振器能够连接到所述接触端子。5.如权利要求1或2所述的发射应答器芯片，包括接触端子，至少一对外部感测元件和外部LC谐振器能够连接到所述接触端子。6.如权利要求1或2所述的发射应答器芯片，其中，与一对外部谐振器和外部感测元件组合的所述标签振荡器是LC振荡器。7.如权利要求1或2所述的发射应答器芯片，包括内部谐振器和接触端子，外部感测元件能够连接到所述接触端子，以形成一对内部谐振器和外部感测元件。8.如权利要求1或2所述的发射应答器芯片，包括内部谐振器和接触端子，外部电容性感测元件能够连接到所述接触端子，以形成一对内部谐振器和外部感测元件。9.如权利要求1或2所述的发射应答器芯片，其中，与一对内部谐振器和外部感测元件组合的所述标签振荡器是RC振荡器。10.如权利要求1或2所述的发射应答器芯片，其中，与所述参照负载组合的所述标签振荡器是RC振荡器。11.如权利要求1所述的发射应答器芯片，其中，与所述参照负载组合的所述标签振荡器的背向散射调制频率被配置为具有预定的温度-频率关联。12.如权利要求1或11所述的发射应答器芯片，其中，所述参照负载是谐振器或温度传感器，或者它们的组合。13.如权利要求2所述的发射应答器芯片，其中，所述参照振荡器的背向散射调制频率被配置为具有预定的温度-频率关联。14.如权利要求1或2所述的发射应答器芯片，包括额外的能量存储器，优选地为具有大容量的电容器，以在较长的时间段期间从接收的射频信号收集并存储较大量的能量。15.如权利要求1或2所述的发射应答器芯片，包括内部天线和/或接触端子，外部天线能够连接到所述接触端子。16.如权利要求1或2所述的发射应答器芯片，其中，所述额定背向散射调制频率包括640kHz、320kHz、256kHz 和 40kHz 中的一个或多个。17.—种被动射频识别(RFID)传感器标签，包括:载体元件；根据权利要求1或2所述的发射应答器芯片，附着在所述载体元件上；以及至少一个外部感测元件和/或至少一个外部谐振器，附着在所述载体元件上并电连接到所述发射应答器芯片的接触端子。18.如权利要求17所述的被动射频识别传感器标签，还包括外部天线，附着在所述载体元件上并电连接到所述发射应答器芯片。19.如权利要求17所述的被动射频识别传感器标签，其中，所述至少一个外部谐振器包括LC谐振器、MEMS (微机电系统)谐振器、SAW (表面声波)谐振器、BAW (体声波)谐振器中的一种或多种。20.如权利要求17所述的被动射频识别传感器标签，其中，所述至少一个外部感测元件包括雷电传感器、应力传感器、磨损传感器、水分传感器、pH传感器、压力传感器、湿度传感器、压强传感器、气体传感器、品质传感器、位置传感器、震动传感器中的一种或多种。
【专利摘要】公开一种被动RFID传感器标签，以及一种集成被动射频识别(RFID)发射应答器芯片(36)，包括：背向散射调制器(24)，用于利用背向散射原理进行通信；标签振荡器(23)，产生背向散射调制频率；及参照负载，优选地为参照谐振器(31-ref)。参照谐振器(31-ref)或者至少一对内部(31)或外部谐振器(31-1)和外部传感器元件(32、32-1)可以被选择性地连接(39)以对标签振荡器(23)施加负载。每个外部感测元件(32、32-1)被配置为感测预定的变量。当参照负载被连接以对标签振荡器施加负载时，标签振荡器(23)能够产生为相应的RFID系统定义的任意一种额定背向散射调制频率。当所述至少一对内部或外部谐振器和外部传感器元件被连接以对标签振荡器施加负载时，标签振荡器被配置为产生额定背向散射调制频率中预定的一种。
【IPC分类】G06K7/00, G06K19/07
【公开号】CN105389611
【申请号】CN201510555660
【发明人】J·尼库宁, V·维卡里
【申请人】美卓流体控制有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年9月1日
【公告号】EP2993626A1, US20160063286