標簽（label），是對事物所額外加上的識別用資訊紙卡或牌子。
基于電子紙技術的無線電子標簽研究
1引言
射頻技術已獲得廣泛應用尤其是在各行各業的管理中如銀行的電子錢包商業會員卡公交卡醫療保險卡食堂售飯卡門禁考勤卡身份證卡等隨著管理的計算機化基于射頻技術的應用將越來越廣無線電子標簽就是基于射頻技術產生的具有顯示功能可通過計算機進行集中管理電子紙ePaper是新一代的顯示裝置其特點是對比度超高超低功耗．只有刷新屏幕時才用電斷電保持顯示超薄最薄可做到0．1mm柔韌性良好可任意彎曲折疊．基于電子紙以上特性．這里采用電子紙這一新型顯示元件設計一種無線電子標簽
2無線電子標簽的工作原理
無線電子標簽又名智能標簽Tag或SmartLabe1其核心是采用射頻識別RFIDRadioFrequencyIdentification技術的具有一定存儲容量的器件射頻識別RFID是一種非接觸式的自動識別技術．它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據無須人工干預．可工作于各種惡劣環境無線電子標簽由IC器件感應天線通信接口以及顯示模塊組成無線電子標簽的讀寫過程讀寫設備基站通過天線定時向周圍環境輻射電磁波然后進入接收狀態等待電子標簽應答器應答由于RFID自身不含電源因此RFID進入電磁場時首先通過自帶的天線耦合讀寫器發射電磁波將其整流濾波．對內部的一個電容充電當電容電壓上升到特定值時．無線電子標簽已具備足夠能量此時電子標簽啟動控制器件與電子紙顯示模塊通信將一些數據發送到電子顯示模塊中并返回信號給讀寫器
無線電子標簽IC依據ISO／IECl5693使用13．56MHz頻率無線標簽上除IC外還有RF電路和電子紙用的驅動電路內存和升壓電路等ISO／IEC15693是通過電磁感應獲得電壓的通信方式,這里所開發的元件的電壓為+3V由于驅動電子顯示元件需+15V．因此使用升壓電路并采用獨立電源為電子紙驅動模塊供電系統硬件框圖如圖1所示
無線電子標簽硬件框圖
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3電子紙顯示模塊
電子紙是在兩層透明軟片問夾放帶靜電的有色小球．兩種顏色顆粒各帶正負不同電荷膠片外面加以正負電極因為同性排斥異性相吸原理小球位置移動從而點亮某段電子紙真值表與靜態顯示液晶模塊相類似,分為SEG段和TopPlane段．當SEG段和TopPlane段存在電勢差時電子紙中的電子墨水就會移動相應段就會點亮或熄滅
電子紙需要專門的驅動器才能驅動顯示這里電子紙驅動器件采用EPSON公司生產的slc05112．slc05112內置接口電路和驅動電子紙模塊3V供電便于與MCU通信電子紙驅動模塊分別與MCU的I／O端口相連接．通過I／O端口模擬電子紙驅動模塊時序圖主控制器可以通過軟件實現電子紙驅動模塊的初始化啟動刷新顯示和關斷圖2為電子紙驅動接口設計電路連接
電子紙驅動接口設計電路連接
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RFID獲取數據后刷新顯示電子紙．電子紙掉電后仍可以顯示因此該系統設計功耗低slc05ll2在待機狀態下電流只有O．1µA在1=作情況下也僅有28µA1節CR2032電池即可保證其一年的工作年限
4數據存儲和處理系統
數據存儲和處理系統應用框圖如圖3所示
數據存儲和處理系統應用框圖
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該系統的具體功能有
1數據通訊功能即向上與計算機向下與無線電子標簽之間的通訊數據存儲處理模塊與計算機之問的通訊采用RS232方式數據通訊處理模塊與計算機之間的通訊可采用RS232也可以是RS485方式實現數據的遠程傳輸理論通訊距離是１２００m
2數據暫存功能由于無線電子標簽往往固定在貨架上價格數據最終由計算機處理所以應將價格等商品顯示信息寫入該系統因此必須具有存儲功能．以獲得一個與計算機獨立的工作過程即在刷電子標簽時不獨占計算機只有在下載數據時需要計算機
3動態鏈接庫方式使用動態鏈接庫方式使安裝在計算機內的管理程序與數據存儲和處理模塊連接．可縮短各種應用系統的開發周期
4電源供電可充式鋰電停電后機內數據可保存至少1個月以上甚至更長時間
5LCD顯示LCD顯示器接口小鍵盤輸入
5RFID電子標簽在超市中的應用
在超市等零售市場上不同的時間段價格也不盡相同每當價格有變化時就得重新更換價格標簽而使用新型顯示元件后就可以通過寫入器發送并顯示新的價格信息從而節省人力同時也環保超市商品的價格通常是通過電腦集中管理然后打印價簽貼到貨架的標簽欄由于超市的商品種類繁多人工操作造成一些錯誤使用RFID后物流和信息流可以實現對稱從而提高價格的精確性
RFID系統可實時更新使用方便容易查找需要更新價格的單品利用無線電波感應使得查找商品變得更加容易
RFID電子標簽系統安裝和調試非常簡單后期的使用和運營維護也十分便捷可提高識別商品的速度能夠提供可靠的性能和高度的安全性
6結束語
無線電子標簽應用領域非常廣泛但往往缺乏顯示功能傳統的顯示方式不能從根本上解決功耗問題而電子紙可解決這一難題
本文首先闡述了無線電子標簽技術隨后提供一款通用器件的電子紙接口該接口兼容型強只需幾個I／O端口即可實現驅動電子紙的顯示同時設計數據存儲與處理系統該系統能夠更新電子標簽信息使信息傳遞及時準確最后提出了電子紙無線標簽的一種典型應用即超市價格簽該應用完全顛覆了現有的超市價格更新體系可自動完成耗時的勞動密集型工作使超市的工作人員集中精力從事深層次的為消費者的服務工作
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