專利名稱：Rfid芯片的光學(xué)控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及射頻識別(RFID)和更具體地涉及在RFID應(yīng)用中光能和輻射的使用。
背景技術(shù)：
射頻識別(RFID)設(shè)備(例如，RFID標(biāo)簽、RFID標(biāo)記、RFID嵌體、或RFID芯片)在多種應(yīng)用中得到使用。例如，出于識別和追蹤目的，一般可將RFID設(shè)備與零售產(chǎn)品相附連， 例如，附著在零售產(chǎn)品的包裝上，實(shí)現(xiàn)例如供應(yīng)鏈管理或者電子制品防盜系統(tǒng)(EAS)目的。例如，通過在RFID標(biāo)簽或轉(zhuǎn)發(fā)器中存儲數(shù)據(jù)，RFID設(shè)備可提供自動識別功能。通過使用發(fā)送射頻(RF)信號以激活RFID設(shè)備的RFID讀出器，可遠(yuǎn)程檢索數(shù)據(jù)。一般地，RFID 設(shè)備通過響應(yīng)RF信號起作用可為RFID設(shè)備供電以及與RFID設(shè)備交換信息。RFID的若干潛在應(yīng)用，以及其它操作例如制造和測試設(shè)備，可依賴于抑制通過RF信號激活的RFID芯片靈敏度。例如，與RFID設(shè)備制造相關(guān)的一個(gè)挑戰(zhàn)是以大量和成本有效方式測試RFID設(shè)備。 在制造過程中，當(dāng)彼此靠近布置時(shí)(例如，RFID設(shè)備作為嵌體布置在一卷帶或者一張標(biāo)簽上，也稱為共用載片(common carrier web))，可測試RFID設(shè)備，其中每個(gè)RFID設(shè)備的天線安裝在共用載片上且其集成線路安裝在天線上。一些設(shè)備的選擇性抑制激活可提高測試的準(zhǔn)確性。結(jié)果，需要用于控制RFID設(shè)備激活的系統(tǒng)和方法。發(fā)明簡述在一種實(shí)施方式中，射頻識別(RFID)系統(tǒng)包括RFID芯片和布置在RFID芯片附近的光活性材料。光活性材料以光頻輻射的形式為RFID芯片提供能量，其增強(qiáng)RFID芯片對讀出信號的靈敏度。在另一種實(shí)施方式中，射頻識別(RFID)系統(tǒng)包括RFID芯片，其具有拋光的背面和照射拋光背面的紅外(IR)光，其根據(jù)紅外光的強(qiáng)度增強(qiáng)或者抑制RFID的讀取速度。 在又一種實(shí)施方式中，用于控制RFID設(shè)備運(yùn)行的方法包括發(fā)送射頻(RF)讀出器場(reader field)到多個(gè)RFID設(shè)備，讀出器場低于RFID設(shè)備的運(yùn)行閾值(operational threshold)并光學(xué)地照射多個(gè)RFID設(shè)備的所選一個(gè)，以便所選的RFID設(shè)備變?yōu)檫\(yùn)行的并且與讀出器通訊。在又一種實(shí)施方式中，射頻識別(RFID)的方法包括經(jīng)由RFID設(shè)備的RFID芯片附近的光活性材料產(chǎn)生影響RFID設(shè)備運(yùn)行的波長的光能；和在由光活性材料通過發(fā)送RF信號至RFID設(shè)備產(chǎn)生的條件下讀取RFID芯片。
本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求限定，所述權(quán)利要求通過引用并入本部分。通過考慮下列一種或者多種實(shí)施方式的詳細(xì)描述，對于本發(fā)明實(shí)施方式的更全面的理解和其另外優(yōu)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)將提供給本領(lǐng)域技術(shù)人員。將參考附圖頁，首先簡單描述附圖。 附圖簡述

圖1是圖解了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的射頻識別(RFID)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖解了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的RFID設(shè)備的透視圖。圖3是圖解了根據(jù)本發(fā)明另一種實(shí)施方式的RFID設(shè)備的透視圖。圖4是圖解了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的RFID系統(tǒng)的透視圖。圖5是結(jié)合根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的RFID系統(tǒng)使用光學(xué)照射的方法的流程圖。通過參考下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明實(shí)施方式及其優(yōu)點(diǎn)將被最好地理解。應(yīng)當(dāng)理解使用相同的參看數(shù)字標(biāo)識一張或者多張圖中圖解的相同元件。發(fā)明詳述本發(fā)明實(shí)施方式提供了用于控制射頻識別(RFID)設(shè)備激活的系統(tǒng)和方法，實(shí)現(xiàn) RFID各種應(yīng)用，例如化學(xué)和生物學(xué)遠(yuǎn)程感測、定位和發(fā)現(xiàn)物體、電子制品防盜系統(tǒng)(EAS)、 用于制造的RFID產(chǎn)品測試、和例如通過彌補(bǔ)常規(guī)系統(tǒng)對于某些光輻射波長的靈敏度增強(qiáng)常規(guī)RFID系統(tǒng)的性能。例如，根據(jù)一些實(shí)施方式，利用光輻射——例如紅外(IR)光——控制RFID芯片的激活，可實(shí)現(xiàn)激活或者去激活多個(gè)緊密相鄰芯片中的一個(gè)芯片的精確定位， 使若干應(yīng)用例如精確的RFID芯片測試能夠?qū)崿F(xiàn)。同樣例如，根據(jù)一些實(shí)施方式，光化學(xué)反應(yīng)性或者光化學(xué)靈敏性材料可涂敷在RFID芯片上，或用別的方法與RFID芯片附連，以使 RFID能夠感測例如化學(xué)品、生物材料、光或者其它現(xiàn)象。同樣，例如，根據(jù)一些實(shí)施方式，與 RFID芯片附連的光化學(xué)反應(yīng)性材料可用于增強(qiáng)RFID設(shè)備的靈敏度——無論何種原因，該 RFID設(shè)備可能避開(obscure)其RFID讀出器。例如，這種材料可用于增加能量并因此增加 RFID標(biāo)簽的靈敏度——該RFID標(biāo)簽對其RFID讀出器隱蔽，試圖逃過EAS系統(tǒng)。根據(jù)各種實(shí)施方式的另外的實(shí)例在下面進(jìn)一步描述。圖1圖解了根據(jù)本公開一種實(shí)施方式的RFID系統(tǒng)100。RFID系統(tǒng)100可包括若干RFID設(shè)備102——例如，RFID標(biāo)簽、標(biāo)記、嵌體或者轉(zhuǎn)發(fā)器——分別附著在若干物體104 上。物體104可以是RFID技術(shù)應(yīng)用可有用地應(yīng)用的各種物品，例如零售產(chǎn)品、標(biāo)記嵌體陣列或者卷、圖書館中的書、生物實(shí)驗(yàn)室的小瓶、或者收費(fèi)公路上的車。RFID系統(tǒng)100可包括 RFID讀出器106，其通過對RFID設(shè)備102發(fā)送射頻(RF)信號107和從RFID設(shè)備102接收 RF信號109，可與RFID設(shè)備102通訊并控制RFID設(shè)備102。RF信號109可例如采取反向散射輻射的形式。RF信號107可包含電磁場，稱為讀出器場，其可照射或者輻射RFID設(shè)備 102。RFID設(shè)備102還可通過光學(xué)照射源或者光源110被光學(xué)照射(即，使用可以在電磁輻射譜的紅外到紫外區(qū)域的光)。光源Iio可包含例如激光或者發(fā)光二極管(LED)，并且可以提供紅外輻射即波長大于大約800納米(nm)的光形式的光學(xué)照射111。RFID芯片(例如，RFID芯片202，見圖2)在影響芯片的運(yùn)行，例如增強(qiáng)或者抑制芯片對RF信號107的靈敏度方面，對于波長950nm的紅外光——其恰巧是例如在遠(yuǎn)程控制中常用的波長——尤其靈敏。在一些實(shí)施方式中，光源110還可包含例如太陽或者人工室內(nèi)照明，且照射111可包含自然太陽光、熒光、或者其它人造光。
在一些可選擇實(shí)施方式中，光源110可包含例如光化學(xué)光源，并且照射111可由化學(xué)發(fā)光提供。例如，光源110可包含熒光棒，其可在塑料管中含有彼此分離的兩種化學(xué)溶液，例如，與在塑料管里面的玻璃小瓶內(nèi)的過氧化氫溶液分離的草酸二苯酯和熒光染料溶液。通過打開小瓶并將該過氧化物與草酸二苯酯混合，過氧化氫可氧化草酸二苯酯，產(chǎn)生苯酚和不穩(wěn)定的過氧酸酯。過氧酸酯可分解，產(chǎn)生另外的苯酚和環(huán)狀過氧化合物，其可分解為二氧化碳，釋放激發(fā)熒光染料的能量，然后，熒光染料通過釋放光子去激，光子波長一發(fā)射光的顏色一取決于染料的結(jié)構(gòu)。 圖2圖解了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的RFID設(shè)備102。RFID設(shè)備102可包含RFID芯片202。RFID芯片202可通過例如設(shè)備導(dǎo)線204與天線206連接。RFID芯片202和天線 206可安置在載片208的一部分以形成RFID嵌體。該嵌體還可包含粘性背材210，在這種情況下RFID設(shè)備102可稱為“濕嵌體(wet inlay) ”。RFID設(shè)備102還可包含布置在RFID芯片202的背面211上或附近的材料212。例如，芯片202的背面211可描述為遠(yuǎn)離芯片圖案(pattern)的芯片襯底面。例如，材料212 可涂敷在背面211上，粘附在或者用其它方法附著在背面211上，或者機(jī)械地固定于適當(dāng)?shù)奈恢?，例如，被載片208支撐。就材料212可發(fā)射在光譜的視覺部分內(nèi)的光能的意義而言， 材料212可以是例如光活性材料。光活性材料212發(fā)射的光能例如通過增加芯片的RF靈敏度和能量輸出水平可影響RFID芯片202的運(yùn)行。在一種實(shí)施方式中，背面211可被拋光以改善RFID芯片202對接收自光活性材料211的能量的靈敏度。光活性材料212可以是化學(xué)發(fā)光的材料，例如如上所述的，其由于化學(xué)反應(yīng)發(fā)射光能。光活性材料212還可以是例如響應(yīng)于與流體(例如，氣體或者液體)的接觸發(fā)射光能的材料。在另一種實(shí)例中，光活性材料212可以是熒光材料，其曝光后持續(xù)發(fā)射光能一段時(shí)間，即對曝光響應(yīng)。這種實(shí)施方式可用于電子制品防盜系統(tǒng)(EAS)。例如，環(huán)境商店照明或者貨架照明可將能量泵浦入可涂敷在RFID芯片202上的熒光光活性材料212。接著，對于在標(biāo)簽從貨架取走和通常隱蔽(即，避開光)之后的幾分鐘時(shí)期，熒光光活性材料212的光輸出可給RFID芯片202提供額外的能量，這增加了包含RFID芯片202的RFID標(biāo)簽被探測的可能性。在另一種實(shí)施方式中，RFID芯片202可具有光伏能力，其可用來自入射照射如商店照明給儲能電容器充電以給RFID芯片202額外的能量以提高其被讀出的靈敏度，這增加其被探測的可能性。在另一種實(shí)例中，光活性材料212可以是具有受環(huán)境因素例如溫度、濕度、或者暴露于一些化學(xué)品的時(shí)長影響的可變光吸收的材料。RFID設(shè)備102的這種構(gòu)造是有用的，例如作為溫度或者其它環(huán)境條件傳感器，因?yàn)槔?，通過系統(tǒng)100，根據(jù)在沒有外部光學(xué)照射 (沒有光源110提供的照射)情況下讀出的(例如，通過RFID讀出器106)和有外部光照射(例如，具有光源110提供的一些預(yù)定強(qiáng)度水平的照射)情況下讀出的RFID芯片202性能之間的差異，可確定環(huán)境因素的感測值。在類似的實(shí)施方式中，光活性材料212在受環(huán)境因素影響時(shí)可顯示吸收頻率的改變。在這種實(shí)施方式中，RFID設(shè)備102可類似地用作通過根據(jù)光活性材料212的照射頻率讀出RFID芯片202的性能差異的環(huán)境檢測器，例如，當(dāng)讀出RFID芯片202時(shí)(例如，用RFID讀出器106)使用掃頻光源(例如光源110)照射光活性材料212。圖3圖解了根據(jù)本發(fā)明另一種實(shí)施方式的RFID設(shè)備102。RFID設(shè)備102可包含安置在載片208上的RFID芯片202，其中光活性材料212被施加(例如，印刷或者涂敷)在載片208的一個(gè)或者多個(gè)表面上，例如，在如圖3中所示的底面上。例如，光活性材料212 可包含涂敷在載片208上的粘合劑或者印刷在由RFID設(shè)備102和載片208形成的嵌體的一面或者其它面上的油墨。在這種實(shí)施方式中，就抑制RFID芯片對被讀出的響應(yīng)而言，光活性材料212 (例如，嵌體粘合劑、油墨、或者其它物質(zhì))可包括特定的有機(jī)化學(xué)品以吸收對于RFID芯片202靈敏的波長的光。在一種實(shí)施方式中，光活性材料212 (例如，油墨或者粘合劑)可設(shè)計(jì)具有特定能力以阻止RFID芯片202對其響應(yīng)的波長的光，以便例如，可制成當(dāng)暴露于明亮的、寬頻光學(xué)照射如太陽光時(shí)不會遭遇性能降低的標(biāo)記。

如圖3中所示，RFID設(shè)備102可被定位以便更容易地容納來自光源110的照射， 所述光源110可以是例如紅外LED。例如，950nm且高于一定強(qiáng)度水平輻射(例如，通過消耗50mA電流的LED提供的)的紅外光可抑制來自RFID芯片202的響應(yīng)，而950nm且低于某一強(qiáng)度水平輻射(例如，通過消耗IOmA電流的LED提供的)的紅外光可增強(qiáng)來自RFID 芯片202的響應(yīng)。因此，為了增強(qiáng)RFID芯片202的響應(yīng)，從在低于預(yù)定電流水平運(yùn)行的LED 光源110以如此波長輻射IR光111，該波長從沒有IR照射的讀取速度提高RFID芯片202 的讀取速度。讀取速度，例如在給定的時(shí)間段內(nèi)RFID芯片能被讀出器讀出的次數(shù)，可用作 RFID芯片性能的量度——讀取速度越快，RFID芯片的性能，或者被讀出的靈敏度越好。為了提高光學(xué)照射對性能的有效性——無論增強(qiáng)或者抑制，RFID芯片202的背面211可被拋光，且RFID芯片202和光源110可被定位并定向以對背面211提供更直接的照射111，如在圖3中所示。在一種實(shí)施方式中，例如掃描光學(xué)模式發(fā)光器可用于找出預(yù)先選定的RFID標(biāo)簽。 光源110可以是LED或者激光光源，其能以一次一個(gè)選擇性地照射多個(gè)RFID設(shè)備102的模式被掃描。RFID設(shè)備102可以是例如附著在圖書館的書上或者物品上、架子上的衣服上、或者生物實(shí)驗(yàn)室的小瓶上的RFID標(biāo)簽。讀出器106可以以適宜的水平運(yùn)行(例如，具有較低的RF能量入射在RFID設(shè)備102上)，以便只有被照射的RFID標(biāo)簽，即具有增強(qiáng)靈敏度的標(biāo)簽，可做出響應(yīng)并被識別?？衫^續(xù)掃描RFID標(biāo)簽，直到找出預(yù)先選定的RFID標(biāo)簽。另外例如，如果IR激光器用于敏化RFID標(biāo)簽，那么一旦發(fā)現(xiàn)期望的RFID標(biāo)簽，與IR激光器同樣瞄準(zhǔn)(aim)的額外的、可見光激光器可用于照射并為系統(tǒng)100的使用者精確定位期望的 RFID標(biāo)簽的位置。圖4圖解了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的RFID系統(tǒng)400。RFID系統(tǒng)400可包括RFID設(shè)備102的陣列402。盡管在圖4中顯示的是矩形陣列402，但是陣列402可以采用其它形式， 例如可被包裝為帶卷的RFID設(shè)備102帶，例如，RFID嵌體的RFID設(shè)備102帶。系統(tǒng)400 可包括一個(gè)或者多個(gè)光源110，如前所述。系統(tǒng)400還可包括亮/暗模式404。亮/暗模式 404可包含罩，如圖4所建議的，其可控制到達(dá)陣列402的每個(gè)獨(dú)立RFID設(shè)備102的光的量和強(qiáng)度。對于圖4中圖解的模式，RFID設(shè)備1021、1022、1023、和1024可被光學(xué)照射，而陣列402的其余RFID設(shè)備102未被照射。亮/暗模式404可以以各種方式實(shí)施。例如，光源110可形成陣列，其中多個(gè)光源 110的每個(gè)是單獨(dú)可控的，以便亮/暗模式404可電子地改變，以便到達(dá)陣列402的每個(gè)獨(dú)立RFID設(shè)備102的光的量和強(qiáng)度是可控的。亮/暗模式404還可以例如作為相對于陣列 402可移動的罩實(shí)施，以便到達(dá)陣列402的每個(gè)獨(dú)立RFID設(shè)備102的光的量和強(qiáng)度是可控的。還例如，亮/暗模式404可作為可控的罩實(shí)施，例如使用液晶或者機(jī)電方式，以便到達(dá)陣列402的每個(gè)單獨(dú)RFID設(shè)備102的光的量和強(qiáng)度是可控的。這類實(shí)施在例如RFID打印機(jī)中是有用的。 通過獨(dú)立控制到達(dá)陣列402的每個(gè)RFID設(shè)備102的光，可以以多種方式利用某些波長的光(例如，950nm)對RFID芯片(例如，RFID設(shè)備102的RFID芯片202)的性能增強(qiáng)效果——例如在制作過程中測試或者打印陣列或帶卷的獨(dú)立RFID芯片。例如，照射111的入射光能可為RFID芯片202提供額外的能量源，這允許它以較低的入射RF能運(yùn)行。因此， 陣列402的所有RFID設(shè)備102可被低于它們運(yùn)行極限(例如，低于沒有光學(xué)照射RFID芯片202將運(yùn)行的閾值)的RF讀出器場(例如，來自RFID讀出器106的信號107)照射，以便僅被照射的RFID設(shè)備102能夠與RFID讀出器106通訊，因?yàn)楸徽丈涞腞FID設(shè)備102具有通過光源110供應(yīng)的補(bǔ)充能量。技術(shù)的變化可包括1)恒定(即，未調(diào)制的)光學(xué)照射提供部分能量，調(diào)制的RF提供部分能量和指令；2)恒定光學(xué)照射提供能量和調(diào)制的RF照射提供指令；3)調(diào)制的光學(xué)照射提供部分能量和指令，和恒定RF照射提供部分能量；4)調(diào)制的光學(xué)照射提供指令，和恒定RF照射提供能量；和5)調(diào)制的光學(xué)照射提供指令，和調(diào)制的RF照射提供能量和指令。在變化⑷中，陣列402的所有RFID設(shè)備102可接收來自高于其閾值的RF讀出器場的能量，但是只有具有入射的調(diào)制光信號以提供指令的RFID設(shè)備102響應(yīng)，所以不需要精確控制RF讀出器場(RF照射)。另外的設(shè)計(jì)考慮因素可包括提供只在特定的光波長下的光學(xué)敏感度和在芯片表面(例如，背面211)上具有濾光器，所述濾光器阻止在錯誤區(qū)域的電荷產(chǎn)生，但是某些區(qū)域可以。在變化(5)中，光學(xué)照射(例如，光學(xué)照射111)可通過特定信號被調(diào)制，該特定信號設(shè)計(jì)來抑制RFID芯片202解碼RF指令序列的能力，且光信號可被定時(shí)并與來自RF讀出器106的RF信號107同步產(chǎn)生。通過使用來自讀出器106的低調(diào)制深度RF信號，在RFID 芯片202的檢測器中的信號(例如，RF信號107)可具有足夠的直流(DC)能量，但是較小的并因此更容易控制的信號組分，以便光學(xué)照射111可控制RFID芯片202接收RF指令(例如，來自RF信號107)的能力。例如，系統(tǒng)400可使用5%深度RF信號(例如，一種邏輯狀態(tài)將由100% RF能量表示，其它的由95%表示)，以便光學(xué)照射111可控制RFID芯片202 信號接收，其使用比控制向RFID芯片202提供能量所需要的更少的效力——例如現(xiàn)有技術(shù)的方法，其通過使用光學(xué)照射控制給RFID芯片的能量以增加芯片的漏電電流，以便增加芯片的功率閾值。例如，變化(5)在制造時(shí)可與系統(tǒng)400—起使用，以測試每個(gè)包含RFID芯片202的 RFID標(biāo)簽102的陣列402。陣列402可通過單個(gè)RFID讀出器106照射，發(fā)送指令和能量至所有的RFID標(biāo)簽102和RFID芯片202。對于RF信號107，所有的RFID標(biāo)簽102可高于它們的靈敏度閾值，因?yàn)槿魏稳肷涔鈱W(xué)照射111不會造成任何RFID芯片202不能成功通電。 盡管在陣列402中的所有RFID芯片202可具有足夠的RF能量以響應(yīng)RFID讀出器106—— 無論光學(xué)照射是否在每個(gè)芯片存在，但是光學(xué)照射111可產(chǎn)生造成錯誤的干擾信號——所述錯誤可以僅是例如在接收的指令中的一個(gè)信號位(bit)——以致每個(gè)光學(xué)照射的RFID 芯片202，盡管是通電的，但是不對RFID讀出器106響應(yīng)。因此，對于一個(gè)沒有被光學(xué)照射的選擇的RFID標(biāo)簽102 (例如，被亮/暗模式404的暗色成分所遮蔽的照射111)，僅用于選擇的、沒有照射的RF ID標(biāo)簽102的RFID芯片202可響應(yīng)并被測試。進(jìn)一步，盡管從陣列 402 一次選擇一個(gè)RFID標(biāo)簽102可能對于一些應(yīng)用是有用的，但是一次可以選擇RFID標(biāo)簽 102的陣列402的任意子集，如在圖4中圖解的實(shí)例所建議的。在另一種實(shí)施方式中，到達(dá)陣列402的每個(gè)RFID設(shè)備102的光的性能增強(qiáng)或者抑制效果可使用通過打印或者其他方式附著在芯片表面(例如，背面211)的化學(xué)光源(例如，光活性材料212)被單獨(dú)控制。作為對特定化學(xué)事件——例如，物質(zhì)的存在或者缺失、或者抗體與生物結(jié)構(gòu)的反應(yīng)——的響應(yīng)，從光活性材料212發(fā)射光，來自光活性材料的某些波長的光對RFID芯片的性能增強(qiáng)或者抑制效果也能以若干方式利用。例如，考慮100個(gè)陣列(例如陣列402)，RFID芯片202以IOX 10布置。RFID芯片202可在晶片水平結(jié)合或者可與傳導(dǎo)墨連接成一個(gè)“大”芯片，稱為芯片的連接陣列。例如，通過串聯(lián)連接10個(gè)芯片的導(dǎo)線(現(xiàn)在總電容是單個(gè)芯片的1/10)并接著將所有10個(gè)芯片的10條導(dǎo)線并聯(lián)放置(現(xiàn)在總電容是IOX 1/10 = 1，與單個(gè)芯片相同)。連接陣列的每個(gè)RFID芯片202可具有噴墨在表面(例如，背面211)上的不同的光活性材料212的診斷‘團(tuán)跡(blob) ’，其可由于化學(xué)反應(yīng)發(fā)光或者在UV光下以改變RFID芯片響應(yīng)的頻率發(fā)熒光。通過讀出(例如，使用RFID讀出器106)不同的功率電平下連接陣列(例如，RFID芯片202)的25個(gè)響應(yīng)，可產(chǎn)生照射水平圖，且照射水平可與感測結(jié)果例如化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果的指示或者在UV光下的熒光的指示相關(guān)聯(lián)。在另一種實(shí)施方式中，RFID讀出器106可采用近場磁技術(shù)(其與例如使用RF信號輻射的遠(yuǎn)場技術(shù)相對)，以便即使當(dāng)連接的陣列在人里面時(shí)，連接的陣列能被讀出，使醫(yī)用一次性診斷測試元件成為可能。在另一種實(shí)施方式中，在水中或者其它地方的有害化學(xué)品可被監(jiān)測，其中一次性傳感器(例如，RFID芯片202的連接陣列)是有用的。在另一種實(shí)施方式中，RFID標(biāo)記——其與存在的生物制劑(例如，耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)) 反應(yīng)，可被設(shè)計(jì)應(yīng)用于醫(yī)院的表面(例如，門)上，以便在即使難以到達(dá)的地方的清潔和滅菌方案的有效性可使用手提式RFID讀出器每天進(jìn)行監(jiān)測。圖5圖解結(jié)合根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的RFID系統(tǒng)使用光學(xué)照射的方法。圖5的方法可以在光活性材料(例如，布置在RFID芯片202附近或者附著在RFID芯片202上的光活性材料212)存在情況下，運(yùn)行RFID芯片(例如，RFID芯片202、RFID設(shè)備201、或者RFID 芯片的陣列402)。在方塊501處，圖5的方法可光學(xué)照射芯片。例如，LED或者激光光源110可照射 RFID芯片202。光源110可以是將照射局部化為陣列例如陣列402的單個(gè)元件的掃描裝置的一部分。光源110可以是人造室內(nèi)照明或者商業(yè)照明，或者光源110可以是例如太陽。在方塊501處，還可通過布置在RFID芯片202附近的光活性材料(例如，光活性材料212)提供光學(xué)照射。在一些實(shí)施方式中，光學(xué)照射還可通過作用于光活性材料212的外部光和通過布置在RFID芯片202附近或者與其接觸的光活性材料212內(nèi)部產(chǎn)生的光子能的聯(lián)合提供。RFID芯片202的光學(xué)照射可產(chǎn)生光能，其波長(例如，950nm)影響RFID設(shè)備(例如， RFID設(shè)備102)的運(yùn)行。在方塊502處，圖5的方法可在由光學(xué)照射和光活性材料產(chǎn)生的條件下讀出RFID 芯片202。例如，RFID讀出器106可發(fā)送RF信號107至芯片，可使用近場技術(shù)，且芯片可通過可包含例如反向散射輻射的信號109與讀出器通訊?？蛇x地，如上所述，調(diào)制的或者非調(diào)制的RF讀出器場能和照射的光能的各種組合可用來與RFID芯片通訊。在方塊503處，圖5的方法可將讀出RFID芯片(例如，測量讀取速度或更簡單地選擇的芯片響應(yīng)與否)的性能結(jié)果與環(huán)境因素例如光的存在或者不存在、溫度、化學(xué)反應(yīng)、 或者生物材料的感測值相關(guān)聯(lián)。讀出芯片的關(guān)聯(lián)結(jié)果還可用于其它應(yīng)用，例如電子制品防盜系統(tǒng)、發(fā)現(xiàn)和定位貼RFID標(biāo)簽的物體、和為RFID標(biāo)簽和嵌體的制造測試和打印多個(gè)緊密間隔的RFID設(shè)備。 上述實(shí)施方式圖解但不限制本發(fā)明。也應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明原則，若干修改和變化是可能的。因此，本發(fā)明的范圍僅根據(jù)權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.射頻識別(RFID)系統(tǒng)，其包含 RFID芯片，和布置在所述RFID芯片附近的光活性材料，其中所述光活性材料以光頻輻射的形式為所述RFID芯片提供能量，其影響所述RFID芯片對讀出器信號的靈敏度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述光活性材料增強(qiáng)所述RFID芯片的靈敏度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述光活性材料抑制所述RFID芯片的靈敏度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述光活性材料布置在所述RFID芯片的背面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述光活性材料是熒光材料，其響應(yīng)曝光發(fā)射光能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述光活性材料是化學(xué)發(fā)光材料，其由于化學(xué)反應(yīng)發(fā)射光能。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述光活性材料是響應(yīng)與所述材料接觸的流體的存在而發(fā)射光能的材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述光活性材料是具有受環(huán)境因素影響的可變光吸收的材料；和在沒有外部光學(xué)照射的情況下讀出的和有外部光學(xué)照射的情況下讀出的RFID芯片性能之間的差異表示所述系統(tǒng)對所述環(huán)境因素的感測值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中 所述RFID芯片具有被拋光的背面；和所述光活性材料被涂敷在所述RFID芯片的拋光的背面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包含載片，其中所述RFID芯片被包括在所述載片的濕嵌體中，所述濕嵌體包含粘合劑； 所述嵌體粘合劑包含所述光活性材料；和所述嵌體粘合劑包括特定的有機(jī)化學(xué)品以吸收在抑制RFID芯片對被讀出的響應(yīng)方面所述RFID芯片靈敏的波長的光。
11.射頻識別(RFID)系統(tǒng)，其包含RFID芯片，其中所述RFID芯片的背面被拋光；和紅外(IR)光，其被配置為照射該拋光的背面以根據(jù)所述頂光的強(qiáng)度增強(qiáng)或者抑制所述RFID芯片的讀取速度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的RFID系統(tǒng)，其中，為增強(qiáng)所述RFID芯片的響應(yīng)，所述頂光從在低于預(yù)定電流水平運(yùn)行的LED以如此波長輻射，該波長從沒有頂照射的讀取速度提高所述RFID芯片的讀取速度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的RFID系統(tǒng)，其中所述LED在低于大約IOmA的電流水平和大約950nm的波長下運(yùn)行。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的RFID系統(tǒng)，其中亮-暗模式用于控制照射所述RFID芯片的所述頂光的強(qiáng)度。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中掃描光學(xué)模式發(fā)光器用于發(fā)現(xiàn)預(yù)先選擇的RFID 標(biāo)簽。
16.用于控制RFID設(shè)備運(yùn)行的方法，其包括通過射頻(RF)讀出器場照射多個(gè)RFID設(shè)備，所述讀出器場低于所述RFID設(shè)備的運(yùn)行閾值；和光學(xué)照射所述多個(gè)RFID設(shè)備中所選的一個(gè)，以便所選的RFID設(shè)備變?yōu)檫\(yùn)行的并與所述讀出器通訊。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中光學(xué)照射包括提供恒定水平的照射，其為所選的RFID設(shè)備供應(yīng)第一部分能量；和發(fā)送所述RF讀出器場包括發(fā)送調(diào)制的RF讀出器場，其為所選的RFID設(shè)備提供指令和供應(yīng)第二部分能量。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中光學(xué)照射包括提供恒定水平的照射，其為所選的RFID設(shè)備供應(yīng)能量；和發(fā)送所述RF讀出器場包括發(fā)送調(diào)制的RF讀出器場，其為所選的RFID設(shè)備提供指令。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中光學(xué)照射包括提供調(diào)制的光學(xué)照射，其為所選的RFID設(shè)備提供指令和供應(yīng)第一部分能量；和發(fā)送所述RF讀出器場包括發(fā)送恒定RF讀出器場，其為所選的RFID設(shè)備供應(yīng)第二部分能量°
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中光學(xué)照射包括提供調(diào)制的光學(xué)照射，其為所選的RFID設(shè)備提供指令；和發(fā)送所述RF讀出器場包括發(fā)送恒定RF讀出器場，其為所選的RFID設(shè)備供應(yīng)能量。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中光學(xué)照射包括為除了所選的RFID設(shè)備之外的所有多個(gè)RFID設(shè)備提供調(diào)制的光學(xué)照射，所述光學(xué)照射為所有照射的RFID設(shè)備提供特定信號；和發(fā)送所述RF讀出器場包括發(fā)送調(diào)制的RF讀出器場，其為所有的多個(gè)RFID設(shè)備提供指令和供應(yīng)能量，其中所述光學(xué)照射的所述特定信號抑制所述調(diào)制的RF讀出器場對除了所選的RFID設(shè)備之外的所有所述多個(gè)RFID設(shè)備響應(yīng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中光學(xué)照射包括從掃描裝置提供光能，并且還包括每當(dāng)掃描儀定位所述多個(gè)RFID設(shè)備的一個(gè)，嘗試讀出該定位的RFID設(shè)備；并且選擇該定位的RFID設(shè)備，其當(dāng)被定位時(shí)對讀出嘗試響應(yīng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中光學(xué)照射包括從布置在所述多個(gè)RFID設(shè)備的每個(gè)上的光活性材料提供光能。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中光學(xué)照射包括從布置在所述多個(gè)RFID設(shè)備的每個(gè)上的光活性材料提供光能；和所選的RFID設(shè)備通過照射所述光活性材料以激活它進(jìn)行選擇。
25.用于射頻識別(RFID)的方法，其包括通過在RFID設(shè)備的RFID芯片附近的光活性材料，產(chǎn)生影響所述RFID設(shè)備運(yùn)行的波長的光能；和在由光活性材料通過發(fā)送RF信號至所述RFID設(shè)備產(chǎn)生的條件下，讀出所述RFID芯片。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述光活性材料是熒光材料，其存儲來自環(huán)境照明的能量；在所述RFID設(shè)備避開環(huán)境照明的時(shí)間期間，所述光活性材料為所述RFID芯片提供光能，以便所述RFID設(shè)備在所述時(shí)間期間內(nèi)對被讀出具有較高的靈敏度。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述光活性材料是具有受環(huán)境因素影響的可變光吸收的材料，且還包括在沒有紅外照射所述光活性材料的情況下讀出所述RFID芯片； 在紅外照射所述光活性材料的情況下讀出所述RFID芯片；和使在有和沒有紅外照射的情況下讀出所述RFID芯片的性能差異與環(huán)境因素的感測值相關(guān)聯(lián)。
全文摘要
射頻識別(RFID)系統(tǒng)(100)，其包括RFID芯片(202)和布置在RFID芯片附近的光活性材料(212)。光活性材料(212)以光頻輻射的形式為RFID芯片提供能量，其影響(例如，增強(qiáng)或者抑制)RFID芯片(202)的性能和其對讀出信號的靈敏度。紅外(IR)光(111)照射RFID芯片拋光的背面(211)，根據(jù)IR光的強(qiáng)度增強(qiáng)或者抑制RFID芯片的讀取速度。用于控制RFID設(shè)備運(yùn)行的方法包括通過射頻(RF)讀出器場照射多個(gè)(402)RFID設(shè)備(102)，讀出器場低于RFID設(shè)備的運(yùn)行閾值，并光學(xué)地照射多個(gè)RFID設(shè)備的所選一個(gè)，以便所選的RFID設(shè)備變?yōu)檫\(yùn)行的并且與RFID讀出器(106)通訊。
文檔編號G06K19/077GK102326168SQ200980157092
公開日2012年1月18日 申請日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者I·J·福斯特 申請人:艾利丹尼森公司