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CN108741462A - 一种手环 - Google Patents

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CN108741462A
CN108741462A CN201810433302.6A CN201810433302A CN108741462A CN 108741462 A CN108741462 A CN 108741462A CN 201810433302 A CN201810433302 A CN 201810433302A CN 108741462 A CN108741462 A CN 108741462A
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CN
China
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electronic tag
buckle
bracelet
tag chip
antenna
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Application number
CN201810433302.6A
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English (en)
Inventor
尚慧琳
吴俊军
徐彪
杨文祥
毕延良
徐进
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Institute of Technology
Original Assignee
Shanghai Institute of Technology
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C5/00—Bracelets; Wrist-watch straps; Fastenings for bracelets or wrist-watch straps
    • A44C5/0007—Bracelets specially adapted for other functions or with means for attaching other articles
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier

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Abstract

本发明涉及一种手环，属于手环技术领域，包括手环本体、扣带、电子标签芯片和天线，所述电子标签芯片与天线分离设置，所述电子标签芯片设置于所述扣带内，所述天线设置于所述手环本体内。所述扣带由上层扣带和下层扣带组成，所述下层扣带靠近手环本体一端设置有凹槽，所述电子标签芯片位于所述下层扣带的凹槽内。本发明的手环将电子标签芯片内置于扣带之间，不会增加手环的硬度，佩带方便，同时不影响电子标签的读写信号，可方便的对电子标签进行读写，通信能力强。将电子标签置于扣带凹槽之中，并且电子标签芯片设置于软板基底之内，可对电子标签芯片形成有效保护。将易损坏电子标签芯片与天线分离，方便后期置换零件。

Description

一种手环
技术领域
本发明属于手环技术领域，具体涉及一种将电子标签芯片和天线分离的手环。
背景技术
随着物联网时代的到来，个人信息识别的重要性更加的凸显出来，代表个人信息的RFID(射频)手环也悄然的火热开来。但由于手环里面的电路元件，比如天线材质比较脆弱，一旦损坏整个手环将无法发挥作用，上面分析了塑胶和金属两种手环带对信号的影响，纯粹的将整个手环带换成聚酰亚胺材质将大大的增加整个手环的成本，所以在不影响手环使用性能的前提下，基于电磁感应原理，将电子标签从电路中分离，所以为了部件替换的方便将电子标签与接收天线以及阅读器分开装配很有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种手环，针对手环射频电路中的电子标签芯片的材质，电子标签芯片的布局，智能手环外壳材料等，针对这些影响手环性能的重要因素，我们调整手环的局部设计，增加特殊材料密封块以及材质包，在不影响整体性能的基础上，延长RFID中电子标签的使用寿命。
实现上述目的，本发明的技术方案是：一种手环，包括手环本体、扣带、电子标签芯片和天线，其特征在于：所述电子标签芯片与天线分离设置，所述电子标签芯片设置于所述扣带内，所述天线设置于所述手环本体内。
进一步的，所述扣带由上层扣带和下层扣带组成，所述下层扣带靠近手环本体一端设置有凹槽，所述电子标签芯片位于所述下层扣带的凹槽内。
进一步的，所述凹槽内还设置有密封块，所述密封块位于所述电子标签芯片的上方。
进一步的，所述电子标签芯片不与所述凹槽直接接触，而是由软板基底包围。
进一步的，所述密封块被硬质基底包围，且所述硬质基底为向上凸起的弧形基底。
进一步的，所述软板基底为聚酰亚胺材质，所述硬质基底为橡胶材质。
进一步的，所述扣带的材质为塑胶或硅橡胶。
进一步的，所述电子标签芯片中设置电磁带隙结构。
进一步的，所述天线通过分形结构实现缩减尺寸和增加宽频带。
进一步的，所述电子标签芯片距离手环本体3cm。
本发明的有益效果为：
(1)将电子标签芯片内置于扣带之间，不会增加手环的硬度，佩带方便，同时不影响电子标签的读写信号，可方便的对电子标签进行读写，通信能力强。
(2)将电子标签置于扣带凹槽之中，并且电子标签芯片设置于软板基底之内，可对电子标签芯片形成有效保护，防止电子标签损坏，坚固耐用。
(3)将易损坏电子标签芯片与天线分离，方便后期置换零件。
附图说明
图1为本发明手环的俯视结构示意图；
图2为图1沿A-A方向的剖面图；
图3为下层扣带的结构示意图；
图4为手环电路调节示意图；
图5为具有天线的阅读器的等效电路图；
图6为阅读器框图示意图；
图7射频识别系统的工作原理示意图。
其中：
1、手环本体；2-1、上层扣带；2-2、下层扣带；3、电子标签芯片；4、凹槽；5、密封块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1-3所示的一种手环，包括手环本体1、扣带、电子标签芯片3和天线，其特征在于：所述电子标签芯片3与天线分离设置，所述电子标签芯片3设置于所述扣带内，所述天线设置于所述手环本体1内。将电子标签芯片3内置于扣带之间，不会增加手环的硬度，佩带方便，同时不影响电子标签的读写信号，可方便的对电子标签进行读写，通信能力强。将易损坏电子标签芯片3与天线分离，方便后期置换零件。
进一步的，所述扣带由上层扣带2-1和下层扣带2-2组成，所述下层扣带2-2靠近手环本体1一端设置有凹槽4，所述电子标签芯片3位于所述下层扣带2-2的凹槽4内。天线位于手环本体1内，电子标签位于分离的凹槽4内，电子标签和天线的工作的原理基于电磁感应，手环合上环身的直径为7cm，所以无论将电子标签和天线置于什么位置均不影响其使用，但为了设计方便，一般将其距离表头3cm处。
进一步的，所述凹槽4内还设置有密封块5，所述密封块5位于所述电子标签芯片3的上方。通过粘合剂密封凹槽4。
进一步的，所述电子标签芯片3不与所述凹槽4直接接触，而是由软板基底包围。将电子标签置于扣带凹槽4之中，并且电子标签芯片3设置于软板基底之内，可对电子标签芯片3形成有效保护，防止电子标签损坏，坚固耐用。
进一步的，所述密封块5被硬质基底包围，且所述硬质基底为向上凸起的弧形基底。既防止了其上下跳动，又避免了其左右平移，同时可以使得在佩带时扣带更好的贴合手腕的形状，佩带更加舒适。
进一步的，所述软板基底为聚酰亚胺材质，所述硬质基底为橡胶材质。
进一步的，所述扣带的材质为塑胶或硅橡胶。
进一步的，基于分离后的电子标签和接收天线，增加RFID标签的基板背面金属涂层的面积，在标签基板中引入电磁带隙(EBG)结构。
进一步的，基于分离后的电子标签和接收天线，在天线设计中，利用分形结构的特点实现天线的尺寸缩减和增加宽频带特性。
如图4所示，本实施例的内部电路电源模块设计，调节模块可以调节手环控制电压，输出模块控制电压的稳定。通过本实施例的电路电源调节装置，使得手环更省电，待电时间更长。
如图5所示，阅读器的等效电路图，产生交变磁场所需要的导体回路由线圈L1表示，串联电阻R1相应于导体回路LI中的线绕电阻的欧姆损耗。为了在导体回路L1中获得较大的电流，经电容器C1串联形成串联谐振电路。
如图6所示，由控制系统与高频接口组成的阅读器框图，整个系统的控制由一个外部应用系统通过控制指令实现。其耦合表现方式为电感-电磁，通讯流程为FDX、HDX、SQE，应答器到阅读器的数据传输方法为负载调制，反向散射，高次谐波。
如图7所示，电子标签芯片3是由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象，阅读器读取标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；天线在标签和读取器间传递射频信号，RFID技术的基本工作原理是标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或者由标签主动发送某一频率的信号，解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。一套完整的RFID系统，是由阅读器与电子标签也就是所谓的应答器及应用软件系统三个部份所组成，其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量，用以驱动电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。以RFID卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成：感应耦合及后向散射耦合两种。一般低频的RFID大都采用第一种式，而较高频大多采用第二种方式。阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，应答器大多是由耦合原件(线圈、微带天线等)和微芯片组成无源单元。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种手环，包括手环本体、扣带、电子标签芯片和天线，其特征在于：所述电子标签芯片与天线分离设置，所述电子标签芯片设置于所述扣带内，所述天线设置于所述手环本体内。
2.根据权利要求1所述的手环，其特征在于：所述扣带由上层扣带和下层扣带组成，所述下层扣带靠近手环本体一端设置有凹槽，所述电子标签芯片位于所述下层扣带的凹槽内。
3.根据权利要求2所述的手环，其特征在于：所述凹槽内还设置有密封块，所述密封块位于所述电子标签芯片的上方。
4.根据权利要求3所述的手环，其特征在于：所述电子标签芯片不与所述凹槽直接接触，而是由软板基底包围。
5.根据权利要求4所述的手环，其特征在于：所述密封块被硬质基底包围，且所述硬质基底为向上凸起的弧形基底。
6.根据权利要求5所述的手环，其特征在于：所述软板基底为聚酰亚胺材质，所述硬质基底为橡胶材质。
7.根据权利要求6所述的手环，其特征在于：所述扣带的材质为塑胶或硅橡胶。
8.根据权利要求7所述的手环，其特征在于：所述电子标签芯片中设置电磁带隙结构。
9.根据权利要求8所述的手环，其特征在于：所述天线通过分形结构实现缩减尺寸和增加宽频带。
10.根据权利要求9所述的手环，其特征在于：所述电子标签芯片距离手环本体3cm。
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