專利名稱：一種rfid新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線射頻識別技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)識別技術(shù)的不斷推廣和應(yīng)用，RFID (Radio Frequencyldentif ication, 無線射頻識別)作為一項(xiàng)新技術(shù)，已在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。RFID技術(shù)具有巨大的 發(fā)展?jié)摿εc應(yīng)用空間，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前途的信息技術(shù)之一。醫(yī)院是人員復(fù)雜、流動(dòng)量又非常大的公共場所，近年來，新生嬰兒在醫(yī)院被盜的 事件頻頻發(fā)生，傳統(tǒng)的嬰兒管理通常采用由可視識別條碼、卡片來識別的人工看護(hù)管理方 式，新生嬰兒往往特征相似而難以區(qū)分，而且其本身的理解和表達(dá)能力欠缺，如果不加以有 效地標(biāo)識往往會造成錯(cuò)誤識別而被調(diào)換，結(jié)果給事件所涉及的各方帶來無可挽回的巨大影 響。中國專利ZL200420043181. 8中公開了一種智能出生帶，包括出生帶主體，在出生帶主 體內(nèi)附有射頻感應(yīng)電子標(biāo)簽，該電子標(biāo)簽?zāi)芤愿袘?yīng)的方式寫入嬰兒的出生信息，便于醫(yī)院 對新生兒的管理。經(jīng)過分析，該智能出生帶只是利用無線射頻標(biāo)簽技術(shù)對新生兒的出生信 息進(jìn)行了電子登記，而未能實(shí)時(shí)地監(jiān)控新生兒在監(jiān)控區(qū)域的狀況，不能起到監(jiān)護(hù)新生兒的 作用。因此，有必要開發(fā)一種能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)控新生兒的電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種可實(shí)時(shí)監(jiān)控新生兒狀態(tài)的RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽。一種RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽，包括MCU(即微處理器)、RFID模塊、天線、電源、 腕帶檢測模塊和導(dǎo)電腕帶；所述的RFID模塊、腕帶檢測模塊、電源負(fù)極均分別通過電路與 MCU連接；所述的天線與RFID模塊連接；所述的導(dǎo)電腕帶的兩端分別能與電源正極、MCU的 電壓比較器引腳連接形成一閉合電路。所述的RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽中，導(dǎo)電腕帶用于將RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽 固定在新生兒的手腕或腳腕上，同時(shí)，導(dǎo)電腕帶兩端分別與電源正極、MCU的電壓比較器引 腳連接形成一閉合電路，電路閉合時(shí)RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽開始工作，用于實(shí)時(shí)檢測電 路的腕帶檢測模塊啟動(dòng)，RFID模塊定期發(fā)射代表新生兒身份ID的無線射頻信號(即RFID 信號)，無線射頻信號被RFID接收器實(shí)時(shí)接收和監(jiān)護(hù)。當(dāng)因?qū)щ娡髱П蝗藶榧魯嗟惹闆r造 成電路斷開時(shí)，腕帶檢測模塊會發(fā)送一個(gè)斷開信號給MCU，MCU接收到斷開信號后會發(fā)送一 個(gè)報(bào)警信號給RFID模塊，通過RFID模塊發(fā)射代表破壞標(biāo)志的報(bào)警射頻信號，報(bào)警射頻信號 被RFID接收器實(shí)時(shí)接收和監(jiān)護(hù)，便于及時(shí)掌握新生兒狀態(tài)，可有效避免新生兒的遺失。所 述的報(bào)警射頻信號最好設(shè)置成連續(xù)發(fā)射。所述的RFID模塊可采用常用的無線射頻識別元件，如射頻芯片等；為了降低能耗 優(yōu)選微功耗射頻芯片。所述的微功耗射頻芯片的發(fā)射和接收頻率最好為ISM頻段，可以不需申請免費(fèi)使用。
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所述的微功耗射頻芯片采用動(dòng)態(tài)時(shí)槽ALOHA防沖突協(xié)議以及其自帶的移頻鍵控 FSK調(diào)制方式和CSMA/CD。所述的RFID模塊發(fā)射信號的周期為4S-6S的隨機(jī)數(shù)值，可減少多個(gè)標(biāo)簽同時(shí)發(fā)射 帶來的信號沖突問題。 所述的MCU可采用常用的MCU，為了降低能耗優(yōu)選微功耗MCU，一般可選用工作電 壓為1. 8V 3. 6V、待機(jī)電流為1 y A以下且從待機(jī)模式喚醒時(shí)間為1 P s以下的微功耗MCU ； 既可選用含有內(nèi)置電壓比較器和存儲空間的微功耗MCU，又可選用連接有存儲模塊且含有 內(nèi)置電壓比較器的微功耗MCU ；所述的存儲空間或存儲模塊的容量至少為1K，以更好的滿 足存儲的需要。所述的電源正極通過第一電極連接至第一銅接觸片，所述的MCU的電壓比較器引 腳通過第二電極連接至第二銅接觸片，所述的導(dǎo)電腕帶的兩端分別能與第一銅接觸片、第 二銅接觸片連接形成一閉合電路。所述的MCU的電壓比較器引腳連接有接地電阻，所述的接地電阻的電阻遠(yuǎn)大于導(dǎo) 電腕帶的電阻，以確保導(dǎo)電腕帶連通后MCU的電壓比較器引腳的電位> 1/2電源電壓。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽可實(shí)時(shí)監(jiān)控新生兒狀態(tài)，當(dāng)RFID新生兒電子監(jiān) 護(hù)標(biāo)簽被破壞時(shí)會自動(dòng)發(fā)射報(bào)警射頻信號，可有效地避免新生兒的遺失。


圖1為本發(fā)明RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽的腕帶檢測模塊的電路圖；圖3為本發(fā)明RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽的信號發(fā)射周期圖。
具體實(shí)施例方式如圖1和圖2所示，本發(fā)明RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽，包括MCU、RFID模塊、天線、 電源、腕帶檢測模塊和導(dǎo)電腕帶，MCU、RFID模塊、天線、電源、腕帶檢測模塊和其他外圍電路 設(shè)計(jì)在一塊1. 0mm厚的橢圓形PCB電路板上；RFID模塊、腕帶檢測模塊、電源負(fù)極均分別通 過電路與MCU連接；天線與RFID模塊連接；電源正極通過第一電極B連接至第一銅接觸片 A1，MCU的電壓比較器引腳C通過第二電極A連接至第二銅接觸片B1，導(dǎo)電腕帶的兩端分別 能與第一銅接觸片A1、第二銅接觸片B1連接形成一閉合電路。MCU的電壓比較器引腳C連接有接地的下拉電阻，接地的下拉電阻的電阻遠(yuǎn)大于 導(dǎo)電腕帶W的電阻，以確保導(dǎo)電腕帶連通后MCU的電壓比較器引腳C的電位> 1/2電源電 壓Vcc，如由于導(dǎo)電腕帶W為軟性帶狀體，根據(jù)接觸松勁情況，其接觸電阻在lk Q-10k Q，為 了保證MCU的電壓比較器引腳C點(diǎn)電位> 1/2電源電壓Vcc，故下拉電阻設(shè)定為1MQ。如圖3所示，具體實(shí)施時(shí)電源可采用CR2032型號鈕扣電池5，通過雙列直角插針 6焊接在帶有銅觸片7的PCB電路板1上；天線可采用環(huán)形銅質(zhì)天線2，通過天線焊腳3焊 接在PCB電路板1上，既節(jié)省了 PCB電路板1空間，又使得射頻信號發(fā)射效率更高，提高了 RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽的發(fā)射距離；RFID模塊可采用微功耗射頻芯片riRF9054，其發(fā)射和接收頻率采用ISM頻段的433MHz，采用移頻鍵控FSK調(diào)制方式和CSMA/CD和動(dòng)態(tài)時(shí)槽 AL0HA防沖突協(xié)議，通過焊腳焊接在PCB電路板1上；MCU可采用含lKf lash存儲器的MCU MSP430f2102，其工作電壓為1.8-3. 6V、待機(jī)電流為0. 1 y A且從待機(jī)模式喚醒時(shí)間為6 y s， 通過焊腳焊接在PCB電路板1上；腕帶檢測模塊通過焊腳焊接在PCB電路板1上。如圖4所示，RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽的定時(shí)器基準(zhǔn)設(shè)定為5S，也就是每個(gè)電子 標(biāo)簽每隔5S發(fā)射一次，考慮到多個(gè)電子標(biāo)簽在同一個(gè)區(qū)域會產(chǎn)生空間信號碰撞，所以針對 5S的定時(shí)器，增加了隨機(jī)時(shí)間At發(fā)生器，At = 0-1S，隨機(jī)時(shí)間疊加在5S的時(shí)間周期上， 最終能產(chǎn)生tn = 5S士 A t ( A t = 0-1S)的隨機(jī)發(fā)射周期，這樣在很大程度上避免了信號沖 突。即RFID模塊發(fā)射信號的周期為4S-6S的隨機(jī)數(shù)值，可減少多個(gè)標(biāo)簽同時(shí)發(fā)射帶來的信 號沖突問題。本發(fā)明RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽具體使用時(shí)，導(dǎo)電腕帶用于將RFID新生兒電子 監(jiān)護(hù)標(biāo)簽固定在新生兒的手腕或腳腕上，同時(shí)，導(dǎo)電腕帶兩端分別與電源正極、MCU的電壓 比較器引腳連接形成一閉合電路，電路閉合時(shí)RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽開始工作，用于實(shí) 時(shí)檢測電路的腕帶檢測模塊啟動(dòng)，RFID模塊定期發(fā)射代表新生兒身份ID的無線射頻信號 (即RFID信號)，無線射頻信號被RFID接收器實(shí)時(shí)接收和監(jiān)護(hù)。當(dāng)因?qū)щ娡髱嗔?、被人?剪斷等情況造成電路斷開時(shí)，腕帶檢測模塊會發(fā)送一個(gè)斷開信號給MCU，MCU接收到斷開信 號后會發(fā)送一個(gè)報(bào)警信號給RFID模塊，通過RFID模塊發(fā)射代表破壞標(biāo)志的報(bào)警射頻信號， 報(bào)警射頻信號被RFID接收器實(shí)時(shí)接收和監(jiān)護(hù)，便于及時(shí)掌握新生兒狀態(tài)，可有效避免新生 兒的遺失。所述的報(bào)警射頻信號最好設(shè)置成連續(xù)發(fā)射。
權(quán)利要求
1.一種RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽，其特征在于，包括MCU、RFID模塊、天線、電源、腕帶 檢測模塊和導(dǎo)電腕帶；所述的RFID模塊、腕帶檢測模塊、電源負(fù)極均分別通過電路與MCU連 接；所述的天線與RFID模塊連接；所述的導(dǎo)電腕帶的兩端分別能與電源正極、MCU的電壓比 較器弓I腳連接形成一閉合電路。
2.如權(quán)利要求1所述的RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽，其特征在于，所述的RFID模塊采用 微功耗射頻芯片。
3.如權(quán)利要求2所述的RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽，其特征在于，所述的微功耗射頻芯 片的發(fā)射和接收頻率為ISM頻段。
4.如權(quán)利要求2所述的RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽，其特征在于，所述的微功耗射頻芯 片采用移頻鍵控FSK調(diào)制方式、CSMA/CD和動(dòng)態(tài)時(shí)槽AL0HA防沖突協(xié)議。
5.如權(quán)利要求1所述的RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽，其特征在于，所述的RFID模塊發(fā)射 信號的周期為4S-6S的隨機(jī)數(shù)值。
6.如權(quán)利要求1所述的RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽，其特征在于，所述的MCU為含有內(nèi) 置電壓比較器和存儲空間的微功耗MCU。
7.如權(quán)利要求1所述的RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽，其特征在于，所述的MCU連接有存 儲模塊。
8.如權(quán)利要求1所述的RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽，其特征在于，所述的電源正極通過 第一電極連接至第一銅接觸片，所述的MCU的電壓比較器引腳通過第二電極連接至第二銅 接觸片，所述的導(dǎo)電腕帶的兩端分別能與第一銅接觸片、第二銅接觸片連接形成一閉合電 路。
9.如權(quán)利要求1所述的RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽，其特征在于，所述的MCU的電壓比 較器引腳連接有接地電阻，所述的接地電阻的電阻遠(yuǎn)大于導(dǎo)電腕帶的電阻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽，包括MCU、RFID模塊、天線、電源、腕帶檢測模塊和導(dǎo)電腕帶；所述的RFID模塊、腕帶檢測模塊、電源負(fù)極均分別通過電路與MCU連接；所述的天線與RFID模塊連接；所述的導(dǎo)電腕帶的兩端分別能與電源正極、MCU的電壓比較器引腳連接形成一閉合電路。該RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽可實(shí)時(shí)監(jiān)控新生兒狀態(tài)，當(dāng)RFID新生兒電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽被破壞時(shí)會自動(dòng)發(fā)射報(bào)警射頻信號，可有效地避免新生兒的遺失。
文檔編號G06K19/077GK102004938SQ201010556890
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者曹世華, 章笠中, 羅海勇, 趙方 申請人:杭州師范大學(xué)