专利名称：一种基于ZigBee的车载电子标签的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车载电子标签，尤其涉及一种基于ZigBee的车载电子标签。
背景技术：
车联网，是指装载在车辆上的电子标签通过无线射频等识别技术，实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用，并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务。而装在车辆上的电子标签主要为车载ZigBee电子标签和RFID电子标签。传统的ZigBee电子标签天线采用PCB天线，PCB天线是一种制作在PCB板上的天线，其可以和电路设计在同一块电路板上，最常用的是PCB环型天线。传统PCB天线有接收效率低的缺点。效率高的天线设计困难，通常需要仿真工具的支持，做仿真需要很多时间和精力；在频率低的情况下尺寸较大，频率高的情况下尺寸小；且PCB天线模块外形固定，对终端外形有较高要求。
发明内容针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种基于ZigBee的车载电子标签，该车载电子标签具有良好的全向性，增益性和移动性，且安装方便。本实用新型所述的“ZigBee”是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。本实用新型是这样实现的:一种基于ZigBee的车载电子标签，包括车载电子标签主体和安装在所述车载电子标签主体上且与之进行信号传输的天线，所述天线为ZigBee超材料天线，所述车载电子标签主体上设有与该ZigBee超材料天线匹配的滤波电路，所述ZigBee超材料天线包括基板和印制在所述基板上的电路。超材料(metamaterial)指的是一些具有人工设计的结构并呈现出天然材料所不具备的超常物理性质的复合材料。通过在材料的关键物理尺度上的结构有序设计，可以突破某些表现自然规律的限制，从而获得超出自然界固有的普通性质的超常材料功能。迄今发展出的“超材料”包括:“左手材料”、光子晶体、“超磁性材料”等。本实用新型超材料天线基于人工电磁材料技术设计而成，其中专利号为:“201210173891.1”；申请公布号为:“CN102719028 A”的发明专利公开了一种超材料基板及制备方法、制备的超材料天线。本实用新型中所述的超材料天线为与上述公开的专利文献中相同或类似的天线。超材料天线具备损耗低，增益性更好，强度高、体积小的优点，具有良好的全向性，增益性和移动性。本实用新型中使用ZigBee超材料天线，并设计与之相匹配的滤波电路，替代了原有的天线，可内置安装于车载电子标签内，不易损坏，且由于采用了超材料天线，使得本实用新型车载电子标签接收信号具有良好的全向性，增益性和移动性，因此可以保证在高速行驶或远距离范围，能被ZigBee阅读器有效检测和通讯。其中，与该ZigBee超材料天线相匹配的滤波电路根据该天线的阻抗以及特性参数进行适应性匹配。[0009]具体地，所述车载电子标签主体包括主板，所述主板上设有相互电连接的微控制单元和ZigBee模块,所述滤波电路分别与所述ZigBee模块和所述ZigBee超材料天线电连接。具体地，所述ZigBee模块通过UART接口与所述微控制单元连接。其中，所述UART接口即通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。具体地,所述ZigBee超材料天线与所述滤波电路通过导线焊接连接。采用上述结构，使得本实用新型性能稳定，信号传输更加流畅。本实用新型的有益效果是:车载电子标签的天线体积小、安装方便；接收信号具有良好的全向性，增益性和移动性。
图1所不为实施例提供的一种基于ZigBee的车载电子标签的原理框图；图2所示为实施例中ZigBee超材料天线与车载电子标签主板连接的原理框图；图3所示为实施例中的ZigBee超材料天线结构示意图；图4所示为实施例中的ZigBee超材料天线与滤波电路的连接结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。针对目前车联网的需求，本实用新型使用超材料技术，改变了材料的电磁特性，使天线的尺寸更小，损耗更低，增益更高。使用内置超材料天线，实现ZigBee有源远距离电子标签及天线的一体化设计，可方便快捷地安装在汽车驾驶室内的后视玻璃背面位置上。利用超材料技术对信号超灵敏的接收能力，以及优化了天线参数的设计，具有良好的全向性，增益性和移动性。配合有源ZigBee方案，可以保证在高速行驶或远距离范围，能被ZigBee阅读器有效检测和通讯。参见图1至图3，本实用新型是这样实现的:一种基于ZigBee的车载电子标签，包括车载电子标签主体I和安装在所述车载电子标签主体I上且与之进行信号传输的天线，所述天线为ZigBee超材料天线2,所述车载电子标签主体I上设有与该ZigBee超材料天线2匹配的滤波电路3，所述ZigBee超材料天线2包括基板21和印制在所述基板上的电路22。超材料天线具备损耗低，增益性更好，强度高、体积小的优点，具有良好的全向性，增益性和移动性。本实用新型中使用ZigBee超材料天线2，并设计与之相匹配的滤波电路3，替代了原有的天线，不易损坏；且由于采用了超材料天线，使得本实用新型车载电子标签接收信号具有良好的全向性，增益性和移动性，因此可以保证在高速行驶或远距离范围，能被ZigBee阅读器有效检测和通讯。其中，与该ZigBee超材料天线相匹配的滤波电路根据该天线的阻抗以及特性参数进行适应性匹配。具体地，所述车载电子标签主体I包括主板11，所述主板11上设有依次电连接的微控制单元12 (即MCU)和ZigBee模块13，所述滤波电路分别与所述ZigBee模块13和所述ZigBee超材料天线3电连接。具体地，所述ZigBee模块13通过UART接口与所述微控制单元12连接，具有速度传输快的优点。具体地,所述ZigBee超材料天线3与所述滤波电路3通过导线4焊接连接。如图4，安装时可以先将导线4的一端与该ZigBee超材料天线3的焊点23焊接，然后将导线4另一端的金属裸露端41与滤波电路3的焊点31连接，其中滤波电路3可集成于车载电子标签主板11上。上述结构既便于安装又能保证良好接收信号。采用上述结构，使得本实用新型便于安装，且性能稳定，信号传输更加流畅。本实用新型使用内置ZigBee超材料天线代替传统的PCB天线,应用了 Meta-RF无线技术，在保证ZigBee收发性能的基础上，天线内置形成一体化整机设计，降低了安装的时间和成本。在外观上，它的尺寸小，重量轻；在网络匹配方面，无需匹配网络，避免了损耗，减少了电路的复杂性；在参数设计方面，基于超大规模统计建模，优化了天线参数的设计；在接收性能方面，具有良好的全向性，有利于在各种环境下的良好接收，所以利用超材料技术对信号超灵敏的接收能力，配合有源ZigBee方案，可以保证在高速行驶或远距离范围内能有效检测和通讯。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种基于ZigBee的车载电子标签,包括车载电子标签主体和安装在所述车载电子标签主体上且与之进行信号传输的天线，其特征在于:所述天线为ZigBee超材料天线，所述车载电子标签主体上设有与该ZigBee超材料天线匹配的滤波电路，所述ZigBee超材料天线包括基板和印制在所述基板上的电路。
2.根据权利要求1所述的车载电子标签，其特征在于:所述车载电子标签主体包括主板，所述主板上设有相互电连接的微控制单元和ZigBee模块，所述滤波电路分别与所述ZigBee模块和所述ZigBee超材料天线电连接。
3.根据权利要求2所述的车载电子标签，其特征在于:所述ZigBee模块通过UART接口与所述微控制单元连接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的车载电子标签，其特征在于:所述ZigBee超材料天线与所述滤波电路通过导线焊接连接。
专利摘要本实用新型提供一种基于ZigBee的车载电子标签，包括车载电子标签主体和安装在所述车载电子标签主体上且与之进行信号传输的天线，所述天线为ZigBee超材料天线，所述车载电子标签主体上设有与该ZigBee超材料天线匹配的滤波电路，所述ZigBee超材料天线包括基板和印制在所述基板上的电路。本实用新型中使用ZigBee超材料天线，并设计与之相匹配的滤波电路，替代了原有的天线，具有良好的全向性，增益性和移动性；配合有源ZigBee方案，可以保证在高速行驶或远距离范围，能被ZigBee阅读器有效检测和通讯。
文档编号H01Q1/38GK202948466SQ201220670320
公开日2013年5月22日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者何照丹, 黄大欢 申请人:深圳市航盛电子股份有限公司