麻省理工学院的工程师研发出具有传感器功能的 RFID 标签

智芯前沿2021-11-03 12:21:33

【据美国麻省理工学院新闻网站2018614日报道】麻省理工学院自动化标识实验室(Auto-IDLab)的研究人员研发出一种新的超高频(UHFRFID标签传感器构型,能测量葡萄糖浓度,并通过无线传输信息。

RFID标签有多种类型,包括自带电池的主动RFID和不带电池的被动RFID。两种标签都包含一个小天线,用户可以通过阅读器读取标签中微型芯片中的信息。主动RFID标签无需外部供能,而被动RFID标签通过阅读器发射的微波获取能量。研究人员一直尝试在被动RFID标签中融入传感功能。研发能够对环境中的特定因子做出反应的天线,然后,天线向阅读器发送不同频率或者不同信号强度的数据,表明探测到了某种物质。

研究团队采用了一种新的方法:他们尝试调整RFID标签的内存芯片。首先,研究人员购买了现成的集成芯片,设计用于在两种不同的电源模式之间切换:一个是射频能源模式,类似于完全被动的RFID;另一个是局部能量辅助模式,如来自外部电池或电容器,类似于半被动RFID标签。然后,研究小组用标准的射频天线将每个芯片加工成RFID标签。最后关键的一步中,研究人员在内存芯片周围构建了一个简单的电路,使芯片只有在感知到某种刺激时才能切换到局部能量辅助模式。在这种辅助模式中,芯片会发出一种新的协议代码,不同于在被动模式下传输的普通代码。然后,可以将这个新代码解释为检测到感兴趣的刺激物的信号。

这种方案比基于天线的传感 RFID 技术更加可靠,用户不易受到多径效应的干扰。接下来,团队将致力于通过研究新的数据格式和增强发射信号的功率,进一步提高发送数据的可靠性,降低误报警可能性。在未来,该团队计划用该RFID标签来感知环境中的化学物质和气体,比如一氧化碳。

该研究由美国GS1组织资助。相关研究论文《UHF RFID tag IC power mode switching for wireless sensing of resistive and electrochemical transduction modalities》发表在2018 IEEE International Conference on RFID (RFID)上。