专利名称：一种rfid新生儿电子监护标签的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线射频识别技术领域，具体涉及一种RFID新生儿电子监护标签。
背景技术：
随着移动识别技术的不断推广和应用，RFID(Radio FrequencyIdentification， 无线射频识别)作为一项新技术，已在各个领域得到了广泛的应用。RFID技术具有巨大的 发展潜力与应用空间，被认为是21世纪最有发展前途的信息技术之一。医院是人员复杂、流动量又非常大的公共场所，近年来，新生婴儿在医院被盗的 事件频频发生，传统的婴儿管理通常采用由可视识别条码、卡片来识别的人工看护管理方 式，新生婴儿往往特征相似而难以区分，而且其本身的理解和表达能力欠缺，如果不加以有 效地标识往往会造成错误识别而被调换，结果给事件所涉及的各方带来无可挽回的巨大影 响。中国专利ZL200420043181.8中公开了一种智能出生带，包括出生带主体，在出生带主 体内附有射频感应电子标签，该电子标签能以感应的方式写入婴儿的出生信息，便于医院 对新生儿的管理。经过分析，该智能出生带只是利用无线射频标签技术对新生儿的出生信 息进行了电子登记，而未能实时地监控新生儿在监控区域的状况，不能起到监护新生儿的 作用。因此，有必要开发一种能够实时地监控新生儿的电子监护标签。
发明内容本实用新型提供了一种可实时监控新生儿状态的RFID新生儿电子监护标签。一种RFID新生儿电子监护标签，包括MCU (即微处理器)、RFID模块、天线、电源、 腕带检测模块和导电腕带；所述的RFID模块、腕带检测模块、电源负极均分别通过电路与 MCU连接；所述的天线与RFID模块连接；所述的导电腕带的两端分别能与电源正极、MCU的 电压比较器引脚连接形成一闭合电路。所述的RFID新生儿电子监护标签中，导电腕带用于将RFID新生儿电子监护标签 固定在新生儿的手腕或脚腕上，同时，导电腕带两端分别与电源正极、MCU的电压比较器引 脚连接形成一闭合电路，电路闭合时RFID新生儿电子监护标签开始工作，用于实时检测电 路的腕带检测模块启动，RFID模块定期发射代表新生儿身份ID的无线射频信号(即RFID 信号)，无线射频信号被RFID接收器实时接收和监护。当因导电腕带被人为剪断等情况造 成电路断开时，腕带检测模块会发送一个断开信号给MCU，MCU接收到断开信号后会发送一 个报警信号给RFID模块，通过RFID模块发射代表破坏标志的报警射频信号，报警射频信号 被RFID接收器实时接收和监护，便于及时掌握新生儿状态，可有效避免新生儿的遗失。所 述的报警射频信号最好设置成连续发射。所述的RFID模块可采用常用的无线射频识别元件，如射频芯片等；为了降低能耗 优选微功耗射频芯片。所述的微功耗射频芯片的发射和接收频率最好为ISM频段，可以不需申请免费使用。所述的微功耗射频芯片采用动态时槽ALOHA防冲突协议以及其自带的移频键控 FSK调制方式和CSMA/CD。所述的RFID模块发射信号的周期为4S-6S的随机数值，可减少多个标签同时发射 带来的信号冲突问题。 所述的MCU可采用常用的MCU，为了降低能耗优选微功耗MCU，一般可选用工作电 压为1. 8V 3. 6V、待机电流为1 μ A以下且从待机模式唤醒时间为1 μ S以下的微功耗MCU ； 既可选用含有内置电压比较器和存储空间的微功耗MCU,又可选用连接有存储模块且含有 内置电压比较器的微功耗MCU ；所述的存储空间或存储模块的容量至少为1Κ，以更好的满 足存储的需要。所述的电源正极通过第一电极连接至第一铜接触片，所述的MCU的电压比较器引 脚通过第二电极连接至第二铜接触片，所述的导电腕带的两端分别能与第一铜接触片、第 二铜接触片连接形成一闭合电路。所述的MCU的电压比较器引脚连接有接地电阻，所述的接地电阻的电阻远大于导 电腕带的电阻，以确保导电腕带连通后MCU的电压比较器引脚的电位> 1/2电源电压。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点本实用新型RFID新生儿电子监护标签可实时监控新生儿状态，当RFID新生儿电 子监护标签被破坏时会自动发射报警射频信号，可有效地避免新生儿的遗失。
图1为本实用新型RFID新生儿电子监护标签的电路结构示意图；图2为本实用新型RFID新生儿电子监护标签的腕带检测模块的电路图；图3为本实用新型RFID新生儿电子监护标签的内部结构示意图；图4为本实用新型RFID新生儿电子监护标签的信号发射周期图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型RFID新生儿电子监护标签，包括MCU、RFID模块、 天线、电源、腕带检测模块和导电腕带，MCU、RFID模块、天线、电源、腕带检测模块和其他外 围电路设计在一块1. Omm厚的椭圆形PCB电路板上；RFID模块、腕带检测模块、电源负极均 分别通过电路与MCU连接；天线与RFID模块连接；电源正极通过第一电极B连接至第一铜 接触片Al，MCU的电压比较器引脚C通过第二电极A连接至第二铜接触片Bi，导电腕带的 两端分别能与第一铜接触片Al、第二铜接触片Bl连接形成一闭合电路。MCU的电压比较器引脚C连接有接地的下拉电阻，接地的下拉电阻的电阻远大于 导电腕带W的电阻，以确保导电腕带连通后MCU的电压比较器引脚C的电位> 1/2电源电 压Vcc，如由于导电腕带W为软性带状体，根据接触松劲情况，其接触电阻在Ik Ω-IOk Ω，为 了保证MCU的电压比较器引脚C点电位> 1/2电源电压Vcc，故下拉电阻设定为1ΜΩ。如图3所示，具体实施时电源可采用CR2032型号钮扣电池5，通过双列直角插针 6焊接在带有铜触片7的PCB电路板1上；天线可采用环形铜质天线2，通过天线焊脚3焊 接在PCB电路板1上，既节省了 PCB电路板1空间，又使得射频信号发射效率更高，提高了RFID新生儿电子监护标签的发射距离；RFID模块可采用微功耗射频芯片nRF90M，其发射 和接收频率采用ISM频段的433MHz，采用移频键控FSK调制方式和CSMA/CD和动态时槽 ALOHA防冲突协议，通过焊脚焊接在PCB电路板1上；MCU可采用含IKflash存储器的MCU MSP430f2102，其工作电压为1.8-3. 6V、待机电流为0. 1 μ A且从待机模式唤醒时间为6 μ s， 通过焊脚焊接在PCB电路板1上；腕带检测模块通过焊脚焊接在PCB电路板1上。如图4所示，RFID新生儿电子监护标签的定时器基准设定为5S，也就是每个电子 标签每隔5S发射一次，考虑到多个电子标签在同一个区域会产生空间信号碰撞，所以针对 5S的定时器，增加了随机时间At发生器，At = 0-1S，随机时间叠加在5S的时间周期上， 最终能产生tn = 5S士 At(At = 0-1S)的随机发射周期，这样在很大程度上避免了信号冲 突。即RFID模块发射信号的周期为4S-6S的随机数值，可减少多个标签同时发射带来的信 号冲突问题。本实用新型RFID新生儿电子监护标签具体使用时，导电腕带用于将RFID新生儿 电子监护标签固定在新生儿的手腕或脚腕上，同时，导电腕带两端分别与电源正极、MCU的 电压比较器引脚连接形成一闭合电路，电路闭合时RFID新生儿电子监护标签开始工作，用 于实时检测电路的腕带检测模块启动，RFID模块定期发射代表新生儿身份ID的无线射频 信号(即RFID信号)，无线射频信号被RFID接收器实时接收和监护。当因导电腕带断裂、 被人为剪断等情况造成电路断开时，腕带检测模块会发送一个断开信号给MCU，MCU接收到 断开信号后会发送一个报警信号给RFID模块，通过RFID模块发射代表破坏标志的报警射 频信号，报警射频信号被RFID接收器实时接收和监护，便于及时掌握新生儿状态，可有效 避免新生儿的遗失。所述的报警射频信号最好设置成连续发射。
权利要求1.一种RFID新生儿电子监护标签，其特征在于，包括MCU、RFID模块、天线、电源、腕带 检测模块和导电腕带；所述的RFID模块、腕带检测模块、电源负极均分别通过电路与MCU连 接；所述的天线与RFID模块连接；所述的导电腕带的两端分别能与电源正极、MCU的电压比 较器弓I脚连接形成一闭合电路。
2.如权利要求1所述的RFID新生儿电子监护标签，其特征在于，所述的RFID模块采用 微功耗射频芯片。
3.如权利要求2所述的RFID新生儿电子监护标签，其特征在于，所述的微功耗射频芯 片的发射和接收频率为ISM频段。
4.如权利要求1所述的RFID新生儿电子监护标签，其特征在于，所述的MCU为含有内 置电压比较器和存储空间的微功耗MCU。
5.如权利要求1所述的RFID新生儿电子监护标签，其特征在于，所述的MCU连接有存 储模块。
6.如权利要求1所述的RFID新生儿电子监护标签，其特征在于，所述的电源正极通过 第一电极连接至第一铜接触片，所述的MCU的电压比较器引脚通过第二电极连接至第二铜 接触片，所述的导电腕带的两端分别能与第一铜接触片、第二铜接触片连接形成一闭合电路。
7.如权利要求1所述的RFID新生儿电子监护标签，其特征在于，所述的MCU的电压比 较器引脚连接有接地电阻，所述的接地电阻的电阻远大于导电腕带的电阻。
专利摘要本实用新型公开了一种RFID新生儿电子监护标签，包括MCU、RFID模块、天线、电源、腕带检测模块和导电腕带；所述的RFID模块、腕带检测模块、电源负极均分别通过电路与MCU连接；所述的天线与RFID模块连接；所述的导电腕带的两端分别能与电源正极、MCU的电压比较器引脚连接形成一闭合电路。该RFID新生儿电子监护标签可实时监控新生儿状态，当RFID新生儿电子监护标签被破坏时会自动发射报警射频信号，可有效地避免新生儿的遗失。
文档编号G06K19/077GK201886503SQ201020621990
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者曹世华, 章笠中, 罗海勇, 赵方 申请人:杭州师范大学