主動式網格化電子信息標籤的製作方法

2023-06-04 07:32:31

專利名稱：主動式網格化電子信息標籤的製作方法
主動式網格化電子信息標籤
技術領域：
本發明涉及物聯網應用領域最為基礎性的節點信息的存儲、自組網數據傳輸、環 境數據感應、分布式信息應用集成技術，尤其涉及一種主動式網格化電子信息標籤。
背景技術：
目前，在物聯網的構建和基礎性建設方面取得很多成果，電子標籤作為基礎性的 一個節點，有了很多實用性的產品。如被動式電子標籤，僅能儲存物品或目標對象的相關靜 態信息，接收器與電子標籤通訊距離短，僅有幾個毫米。目前市場上出現的主動式電子標 籤，克服了被動式電子標籤通訊距離短的問題，通訊距離達到80-100米，但通訊方式採用 Zigbee的方式，通訊速度低，信號讀取設備貴的缺點。同時相鄰標籤信息無法共享，無法與 目前公共通訊網絡接入，對於大範圍應用和推廣存在很多問題。

發明內容為了克服現有被動式電子標籤的不足，本發明的目的在於提供一種主動式網格化 電子信息標籤，它能實現信息集成存儲；主動感應環境溫度、溼度、震動數據；利用低功耗 WiFi自動組網通訊；節點與節點之間通過應用標識協議，可實現資源共享；可充分利用已 建設的WLAN無線網絡通訊，應用方便，費用低。本發明採取的技術方案如下本發明所述主動式網格化電子信息標籤，包括電源模塊1、集成晶片2、存儲模塊 3、微型天線4、傳感器組合件5和集成電路板6，電源模塊1、集成晶片2、存儲模塊3、微型天 線4和傳感器組合件5都安裝在集成電路板6上，電源模塊1與集成晶片2之間採用電源 線連接，存儲模塊3、微型天線4和傳感器組合件5分別用數據線與集成晶片2連接。所述電源模塊1由直流轉換模塊①、二極體②、電壓反饋晶片③、電池④和三極體 ⑤組成，各元器件的連接關係如圖3所示；所述集成晶片2由晶振⑥、復位電路A⑦、通用 IO接口⑧和晶片⑨組成，在晶片⑨中含有通訊模塊，各元器件的連接關係如圖4所示，集成 晶片2是一個獨立的微型的計算機的通訊晶片，其內注入了 EGOS和E⑶B作業系統，再進行 封裝和厚膜，通過應用標識協議，就可實現傳感器的數據採集和處理，實現信息識別和網格 內信息的共享，所述通訊模塊包含接收埠電路⑩、發送埠電路(0)、復位電路B 和通 訊晶片 ，詳見附圖5 ；存儲模塊3是一個只讀晶片(RAM)，它與晶片⑨之間採用數據線連 接；微型天線4是一個微帶電線，它通過信號線與晶片⑨中的通訊模塊相連接；傳感器組合 件5由溫度傳感器、溼度傳感器和震動傳感器組成，通過數據線與晶片⑨相連接。工作過程主動式網絡化電子信息標籤在工作時，由電源模塊1中的電池向系統 提供電源，當電池電量不足時，由充電電路對電池進行充電。該標籤的外部信息由傳感器組 合件5獲取，並提供給集成晶片2，集成晶片2的作業系統相關代碼由存儲模塊3提供，由集 成晶片2進行信息的交互與處理，對於外部信息的交互，由集成晶片2內部的通訊模塊經外 部微型天線4實現通訊。
本發明具有以下技術功能特點A實現信息存儲和網格內分布式信息交互；B實現自動組網和無中心通訊；C主動感應環境溫度、溼度、震動； D可實現位置定位。由於本發明所述主動式網格化電子信息標籤包括了電源模塊1、集成晶片2、存儲 模塊3、微型天線4和傳感器組合件5五個部分，電源模塊1與集成晶片2之間採用電源線 連接，存儲模塊3、微型天線4、傳感器組合件5分別用數據線與集成晶片2連接，集成晶片2 為嵌入式晶片，其功能強大，是一個獨立的微型的計算機的通訊晶片，注入EGOS和E⑶B操 作系統，再對集成晶片2進行封裝和厚膜，通過應用標識協議，就可實現傳感器的數據採集 和處理，實現信息識別和網格內信息的共享。具有體積小、功能強、可擴展性強、能耗低、成 本低的特點。

圖1為本發明的工作功能框圖；圖2為本發明中各部件的安裝示意圖；圖3為電源模塊的電路圖；圖4為集成晶片的控制電路圖；圖5為通信模塊的電路圖；圖中，1-電源模塊；2-集成晶片；3-存儲模塊；4-微型天線；5-傳感器組合件；6-集成電路板；①-直流轉換模塊；②-二極體；③-電壓反饋晶片；④-電池；⑤-三極體；⑥-晶振；⑦-復位電路 A ；⑧-通用10接口 ；⑨-晶片；⑩-接收埠電路；發送埠電路、復位電路B、 (Q-通訊晶片。
具體實施方式下面結合附圖舉例詳細說明本發明的
具體實施例方式本發明所述主動式網格化電子信息標籤如圖1、圖2所示，包括電源模塊1、集成芯 片2、存儲模塊3、微型天線4、傳感器組合件5和集成電路板6，電源模塊1、集成晶片2、存 儲模塊3、微型天線4和傳感器組合件5都安裝在集成電路板6上，電源模塊1與集成晶片 2之間採用電源線連接，存儲模塊3、微型天線4和傳感器組合件5分別用數據線與集成芯 片2連接。所述電源模塊1由直流轉換模塊①、二極體②、電壓反饋晶片③、電池④和三極 管⑤組成，各元器件的連接關係如圖3所示；所述集成晶片2由晶振⑥、復位電路A⑦、通用 10接口⑧和晶片⑨組成，在晶片⑨中含有通訊模塊，各元器件的連接關係如圖4所示，集成 晶片2為嵌入式晶片，它是一個獨立的微型的計算機的通訊晶片，其內注入了 EGOS和E⑶B 作業系統，再進行封裝和厚膜，通過應用標識協議，就可實現傳感器的數據採集和處理，實 現信息識別和網格內信息的共享；所述通訊模塊包含接收埠電路⑩、發送埠電路 、 復位電路B 和通訊晶片 ，如附圖5所示；存儲模塊3是一個只讀晶片(RAM)，它與晶片 ⑨之間採用數據線連接；微型天線4是一個微帶電線，它通過信號線與晶片⑨中的通訊模 塊相連接；傳感器組合件5由溫度傳感器、溼度傳感器和震動傳感器組成，通過數據線與芯 片⑨相連接。電源模塊1的工作過程如圖3所示，在充電情況下，外接電壓24V經過直流轉換 模塊①，將24v的直流電源轉換為4. 2v充電電壓；然後經過二極體②防止充電過程中電流倒流；再經過電壓反饋晶片③，根據電池④的充電情況，調節電流輸出，三極體⑤是防止無 24v直流電源供電情況下電池電流向電流的反饋電路放電，在不充電的時候，由電池④直接 向系統供電。集成晶片2的工作過程如圖4所示，工作時晶振⑥起振，使得晶片⑨正常工作，通 過通用10接口⑧，將傳感器組合件5所測環境溫度、溼度和震動數據傳入晶片⑨，晶片⑨通 過EGOS和EGDB作業系統，應用標識協議，實現傳感器的數據採集和處理，實現信息識別和 網格內信息的共享，再將信息傳輸給通訊模塊；所述通訊模塊如圖所示5，它由接收埠電 路⑩、發送埠電路(Q)、復位電路B 和通訊晶片 組成。工作時標籤的接入信息通過無 線數據的接入埠，傳入通訊晶片 ，經過相應轉換，將需要傳出的信息通過無線數據的 發送埠發出。實現數據交互和資源共享。當晶片故障時可通過復位電路B ，進行手動 復位，恢復正常工作。存儲模塊3是一個只讀晶片(RAM)，它通過數據線與集成晶片2中的晶片⑨連接， 工作時由晶片⑨從RAM中讀取數據。微型天線4是一個微帶電線，由信號線與集成晶片2的晶片⑨中的通訊晶片 相 連接，完成通訊功能。傳感器組合件5由溫度傳感器、溼度傳感器和震動傳感器組成，溫度傳感器、溼度 傳感器和震動傳感器都通過數據線與集成晶片2中的晶片⑨相連接，完成數據採集功能。
權利要求
一種主動式網格化電子信息標籤，其特徵是包括電源模塊(1)、集成晶片(2)、存儲模塊(3)、微型天線(4)、傳感器組合件(5)和集成電路板(6)，電源模塊(1)、集成晶片(2)、存儲模塊(3)、微型天線(4)和傳感器組合件(5)都安裝在集成電路板(6)上，電源模塊(1)與集成晶片(2)之間採用電源線連接，存儲模塊(3)、微型天線(4)和傳感器組合件(5)分別用數據線與集成晶片(2)連接。
2.根據權利要求1所述主動式網格化電子信息標籤，其特徵是所述電源模塊(1)由 直流轉換模塊(①)、二極體(②)、電壓反饋晶片(③)、電池(④)和三極體(⑤)組成； 所述集成晶片⑵由晶振(⑥)、復位電路A(⑦)、通用IO接口(⑧)和晶片(⑨)組成， 在晶片(⑨)中含有通訊模塊，集成晶片(2)為嵌入式晶片，它是一個獨立的微型的計算機 的通訊晶片，其內注入了 EGOS和E⑶B作業系統，再進行封裝和厚膜，通過應用標識協議，就 可實現傳感器的數據採集、處理，實現信息識別和網格內信息的共享，所述通訊模塊包含接 收埠電路(⑩)、發送埠電路( )、復位電路B( )和通訊晶片( );存儲模塊(3) 是一個只讀晶片RAM，它與集成晶片(2)的晶片(⑨)之間採用數據線連接；微型天線(4) 是一個微帶電線，它通過信號線與集成晶片(2)中的晶片(⑨)中的通訊模塊相連接；傳感 器組合件(5)由溫度傳感器、溼度傳感器和震動傳感器組成，通過數據線與集成晶片(2)中 的晶片(⑨)相連接。
全文摘要
一種主動式網格化電子信息標籤，包括電源模塊、集成晶片、存儲模塊、微型天線、傳感器組合件和集成電路板，電源模塊與集成晶片之間採用電源線連接，存儲模塊、微型天線、傳感器組合件分別用數據線與集成晶片連接。集成晶片為嵌入式晶片，功能強大，是一個獨立的微型的計算機的通訊晶片，注入EGOS和EGDB作業系統，再進行封裝和厚膜，通過應用標識協議，就可實現傳感器的數據採集、處理，實現信息識別和網格內信息的共享。具有體積小、功能強、可擴展性強、能耗低、成本低的特點。
文檔編號G06K19/077GK101819649SQ201010145049
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月13日 優先權日2010年4月13日
發明者何鵬舉, 劉寺意 申請人:金壇市恆旭科技有限公司