CN102422310B - 通用rfid标签和制造方法 - Google Patents

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Abstract

在此描述了射频识别（RFID）设备和制造的方法。在一个实现中，RFID设备包括：仅近场RFID标签（200，205，450），其不作为远场RFID标签工作并且是预制造的；以及传导元件（302，452），其独立于仅近场RFID标签并且适于作为远场天线工作。仅近场RFID标签耦合至物品（408，454）的第一部分（504）；并且传导元件耦合至该物品的第二部分（508），定位第一部分和第二部分，使得仅近场RFID标签接近地耦合至传导元件，使得RFID设备在近场和远场两者中工作。

Description

通用RFID标签和制造方法
本申请要求2009年3月10日提交的美国临时申请号61/159,042的优先权，通过引用将其全文合并于此。
技术领域
本发明一般地涉及射频识别（RFID）标签，并且更具体地涉及适合在近和远范围应用中使用的RFID标签。
背景技术
射频识别（RFID）标签是可以出于使用无线电波识别和跟踪的目的而应用于产品、动物或人或集成到其中的对象。可以从远离和超出读取器视线若干米读取某些标签。大部分RFID标签包含至少两个部分。一个是用于存储和处理信息、调制和解调射频（RF）信号以及其他特殊功能的集成电路。第二个是用于接收和反向散射信号的天线。通常存在两类RFID标签：包含电池的有源RFID标签，以及没有电池的无源RFID标签。如今，在企业供应链管理中使用RFID以改进存货跟踪和管理的效率。
Wal-Mart和美国国防部已经公布了如下需求：他们的卖方将RFID标签置于所有运载的货物上以改进供应链管理。通常，卖方使用RFID打印机/编码器来标记需要电子产品代码（EPC）标签的货柜和货板（pallet）。通过将RFID嵌体嵌入标记材料内，并且继而将条形码和其他可视信息打印在标记的表面来生产这些智能标记。
然而，卖方面对实现RFID***的显著困难。例如，归因于产品和包装引起的无线电波衰减，成功读取率当前仅运行在80%。即，RFIDUCF无源标签的RF特性和性能根据其被置于的对象的介电性质而改变。标签嵌体制造商尝试设计受对象电介质最少影响的标签。标签所附接的物品的电介质改变嵌体天线的谐振频率。为了RF信号到达集成电路，在天线和芯片之间必须存在阻抗匹配。天线失调得越多，则阻抗失配得越大。标签性能由于阻抗失配增加而降级，直到标签停止工作。
嵌体制造商在设计将对所有用途都可靠工作的“通用标签”中仅具有适度的成功。替代方案是针对特定的产品类型设计特定的标签。作为进一步的挑战，卖方将需要设计将符合标签认证的标签，这需要特定标签用于适当的性能，使得可以在整个供应链中的很多变化条件下对标签进行读取。这将导致甚至更特定于产品的标签设计。
此外，消费产品的制造商将必须保持销售他们的产品所需的所有不同标签的存货。将必须将针对特定库存单位（stockkeepingunit）（SKU）的正确标签作为组件添加到物料清单并且通过物料需求计划（MRP）来对其进行管理。这添加了可能潜在停止该SKU生产线的又多一个链接。将存在替代不同的非认证标签从而保持生产线移动的很大压力，这将引起沿供应链的存货不准确。在成本和复杂性两方面中对供应链的负担产生了需要RFID标记必须克服的供应商到零售商的逆风。
发明内容
本发明的若干实施例提供射频识别（RFID）设备，以及用于制造该设备的方法。在一个实施例中，可以将本发明表征为一种射频识别（RFID）设备，包括：仅近场RFID标签，该标签不作为远场RFID标签工作并且是预制造的；以及传导元件，其独立于仅近场RFID标签并且适于作为远场天线工作。仅近场RFID标签耦合至物品的第一部分；并且传导元件耦合至该物品的第二部分，定位第一部分和第二部分，使得仅近场RFID标签接近地耦合至传导元件，使得RFID设备在近场和远场两者中工作。
在另一实施例中，可以将本发明表征为一种射频识别（RFID）设备，包括：仅近场RFID标签，其中该仅近场RFID标签不作为远场RFID标签工作；传导元件，其独立于仅近场RFID标签并且适于作为远场天线工作；以及耦合结构，适于以与仅近场RFID标签的接近关系定位该传导元件以将该传导元件耦合至仅近场RFID标签，使得RFID设备在近场和远场两者中工作。耦合结构适于允许稍后移除传导元件与仅近场RFID标签的接近关系，以将传导元件与仅近场RFID标签解耦合，使得RFID设备不再在远场中工作。
在其他实施例中，可以将本发明表征为一种制造射频识别（RFID）设备的方法，包括：将仅近场RFID标签耦合至物品的第一部分，其中该仅近场RFID标签不作为远场RFID标签工作并且是预制造的；将传导元件耦合至物品的第二部分，其中传导元件适于作为远场天线工作；并且其中耦合步骤导致邻近传导元件定位仅近场RFID标签并且将该仅近场RFID标签接近地耦合至传导元件，使得RFID设备在近场和远场两者中工作。
在其他实施例中，可以将本发明表征为一种制造射频识别（RFID）设备的方法，包括：获得仅近场RFID标签，该仅近场RFID标签不作为远场RFID标签工作并且是预制造的；将传导元件调谐到待标记的物品，该传导元件适于作为远场天线工作；并且将仅近场RFID标签和传导元件耦合至物品，使得传导元件接近地耦合至仅近场RFID标签，其中RFID设备将适于在近场和远场两者中工作。
附图说明
本发明若干实施例的上述和其他方面、特征和优势将从结合以下附图呈现的、以下对它们的更特定的描述而更清楚。
图1是示出了如传统上已知的包括无源RFID标签和标签读取器的RFID***的基本组件的图。
图2A是如传统上已知的包括在衬底上形成的集成电路芯片和天线的RFID标签的图。
图2B是根据一个实施例的包括在衬底上形成的集成电路芯片的仅近场RFID标签的图。
图2C是根据另一实施例的包括在衬底上形成的集成电路芯片以允许与远场天线的电容耦合的仅近场RFID标签的图。
图3A是根据一个实施例的解耦合的接近定位的仅近场RFID标签和远场天线以提供其间的磁耦合使得仅近场RFID标签和远场天线在近场和远场两者中工作的图。
图3B是示出了根据一个实施例的移除仅近场RFID标签与远场天线之间的接近关系使得RFID设备不再作为远场RFID标签工作的图。
图3C是示出了根据一个实施例的将仅近场RFID标签和远场天线重新定位为彼此接近以提供其间的磁耦合使得仅近场RFID标签和远场天线再次在近场和远场两者中工作的图。
图3D是根据一个实施例的解耦合的接近定位的仅近场RFID标签和远场天线以提供其间的电容耦合使得仅近场RFID标签和远场天线在近场和远场两者中工作的图。
图3E是示出了根据一个实施例的移除仅近场RFID标签与远场天线之间的接近关系使得RFID设备不再作为远场RFID标签工作的图。
图3F是示出了根据一个实施例的将仅近场RFID标签和远场天线重新定位为彼此接近以提供其间的电容耦合使得仅近场RFID标签和远场天线再次在近场和远场两者中工作的图。
图4A是用于产生应用于物品的RFID标签的传统制造过程的图示。
图4B、4C和4D是根据若干实施例的其中仅近场RFID标签和远场天线的制造被解耦合的各种制造过程的图示。
图4E是根据若干实施例的解耦合的制造过程的图示。
图5是根据一个实施例的如附加到物品的解耦合的仅近场RFID标签和远场天线的一个实现的截面视图。
图6是根据一个实施例的如附加到物品的解耦合的仅近场RFID标签和远场天线的另一实现的截面视图。
图7是根据一个实施例的如附加到物品的解耦合的仅近场RFID标签和远场天线的其他实现的截面视图。
图8是根据一个实施例的如附加到物品的解耦合的仅近场RFID标签和远场天线的另一实现的截面视图。
图9是根据一个实施例的包括近场RFID标签和远场天线之间维持的气隙的如附加到物品的解耦合的仅近场RFID标签和远场天线的另一实现的截面视图。
图10是根据一个实施例的其中在物品包装表面上形成远场天线的物品包装的一部分的图示。
图11-13是根据若干实施例的其中远场天线设计被合并到产品标志设计中的合并RFID标记设备的示例物品的图示。
图14是根据一个实施例的如附加到物品的解耦合的仅近场RFID标签和远场天线的另一实现的截面视图。
图15是根据图10实施例的变型的其中在物品包装表面上形成远场天线的物品包装的一部分的图示。
图16是包括电容耦合至远场天线的仅近场RFID标签的图15的物品包装的部分的一个实施例。
图17是在根据若干实施例的一个或多个制造方法中执行的步骤的流程图。
贯穿附图的若干视图，相应的参考符号指示相应的组件。技术人员将理解出于简便和清楚示出了图中的元素并且这些元素不一定按比例绘制。例如，图中某些元素的尺寸可以相对于其他元素扩大以帮助改进对本发明各种实施例的理解。而且，经常不描绘在商业上可行的实施例中有用或需要的普通但公知的元素，从而促进对本发明这些各种实施例的更少的模糊观点。
具体实施方式
不在限制的意义上考虑以下描述，而是仅出于描述示例性实施例的一般性原理的目的来进行以下描述。应该参考权利要求书来确定本发明的范围。
贯穿该说明书，对“一个实施例”、“某个实施例”或类似语言的提及意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿该说明书，短语“在一个实施例中”、“在某个实施例中”或类似语言的出现可以但是不一定所有都指代相同的实施例。
根据若干实施例，解耦合典型RFID标签的近场RFID标签组件与远场天线的设计。例如，在一个实施例中，近场RFID标签组件的设计独立于将与该近场RFID标签组件一起使用的远场天线的设计。在某些形式中，这将允许卖方设计或选择最佳或最具成本效率的仅近场RFID标签而不关注远场天线的设计，并且反之亦然。此外，当根据某些实施例设计RFID标签时，卖方可以针对所有用途使用单个仅近场RFID标签，这对于卖方而言导致降低了标记物品的成本的规模经济。此外，当不必将远场天线的设计集成到与仅近场RFID标签相同的衬底封装中时，简化远场天线的设计。例如，根据某些实施例，标签制造商大量生产并且设计、制造或已经制造了基本上调谐到物品的远场天线的物品设计者和/或制造商大量购买不包括远场天线并且不作为远场RFID标签工作的仅近场RFID标签。在很多情况中，结果是具有成本效率和高效的RFID标签，该RFID标签作为近场标签和远场工作并且基本上被调谐到待标记的物品。
首先参考图1，示出了如传统公知的RFID***100的基本组件，该RFID***100包括无源RFID标签102和标签读取器106。RFID标签102形成在衬底上并且包括用于存储和处理信息、调制和解调射频（RF）信号和其他专业功能的集成电路或芯片（未示出）。RFID标签102还包括标签天线104。在无源***中，读取器106包括读取器天线108并且向RFID标签102传输经调制的射频（RF）信号110。标签天线104接收RF信号并且形成RFID标签102从其吸取用于集成电路的功率的电场和磁场。然后，集成电路使得RFID标签102将反向散射RF信号112调制回到标签读取器106，该RF信号包含在RFID标签102的存储器中编码的信息。这被称作反向散射，其中由读取器106传输的能量的一部分由标签天线104反射并且利用数据进行调制。RFID标签102和标签读取器106两者是应答器。图1的***100的功能和操作是公知的。
设计在企业供应链管理中使用的大部分RFID标签被设计作为近场和远场RFID标签两者，即，它们被设计在近场和远场两者中操作。近场是读取器天线108周围的区域，其中读取器天线108和标签102在载波的一个完全波长内耦合；然而，在很多实际应用中，近场在载波的一半波长内。近场信号随着到读取器天线的距离的立方而衰退（1/r3）。远场是其中读取器天线108和标签102超过载波的一个完全波长耦合的读取器天线108周围的区域。远场信号随着到读取器天线的距离的平方而衰退（1/r2）。在典型超高频（UHF）RFID***中，其中载频在860-960MHz的范围中，有效的近场是从读取器天线108到直到约10-15厘米的区域，而远场是距离约15-40厘米并且超出读取器天线108的区域。在很多情况中，读取器106可以在近场中读取高达约15厘米远，而取决于标签天线，读取器106可以在远场中读取高达约20-30英尺或更远。这些特征在本领域中也是公知的。
在典型的企业供应链管理应用中，期望RFID标签102是近场和远场标签以允许其被从近场和远场读取。典型的RFID标签102是集成封装，其包括编码标识的集成电路和环路以赋予其近场标签功能。然而，由于该环路不对远场进行响应，所以集成封装也包括赋予其远场标签功能的远场天线或标签天线。典型远场天线是偶极天线。远场天线通常电耦合至大部分集成RFID标签中的近场环路和集成电路，但是在某些情况中，远场天线不电耦合至近场环路或集成电路，并且依赖于电感或磁耦合。通常将近场环路和远场天线作为相同印刷/蚀刻过程的部分而印刷或蚀刻在衬底上，并且继而小心地在其上放置集成电路。得到的集成设备被称作RFID嵌体。
RFID标签102的该集成设计存在若干问题。第一，RFID标签所附接的物品的介电性质影响远场天线的性能是公知的。即，物品的电介质可以改变嵌体的远场天线的谐振频率。为了RF信号到达集成电路，在远场天线、环路和芯片之间必须存在阻抗匹配。远场天线失调得越多，阻抗的失配越大。标签的性能随着阻抗失配的增加而降级，直到标签停止工作。已知零售环境中的某些产品拥有使其挑战执行RFID标签的良好设计的介电质量。例如，清洁剂Pine-Sol?导致远场天线的失调。知道该问题，卖方可以设计RFID标签102来调谐远场天线，使得远场天线在应用于问题物品时将阻抗与芯片和环路匹配。通常，改变远场天线的长度（例如,缩短）以适当地调谐天线到其将附接的物品。然而，由于近场RFID标签和远场天线的集成，在改变远场天线以调谐到特定物品中，供应商将需要用于不同产品的不同集成RFID标签。因此，在某些实施例中，近场标签和远场天线的设计需要考虑彼此。而且，这将使得供应商需要采购适于各种产品的若干不同集成的RFID标签。
简要地参考图4A，示出了用于创建将应用于物品的RFID标签402的传统制造过程。首先将RFID标签402设计为如上所述的近场RFID标签404和远场天线406的集成（例如，在衬底上印刷或蚀刻近场环路和远场天线并且在其上定位集成电路）。近场RFID标签404和远场天线406的设计必须考虑彼此并且考虑其最终将被附加至的物品408的介电性质。一旦完成了RFID标签402的设计，供应商就制造RFID标签或针对供应商制造RFID标签并且继而将其应用于物品408。在某些情况中，RFID标签402定位在粘结贴签或其它标记下侧并且粘接到物品。在其他情况中，在物品408的制造期间，RFID标签402被集成到该物品中或其包装中。在这些情况中，由于物品制造的严酷环境（例如，由于印刷、热量、高速等），通常损坏RFID标签402。这将使得对于供应商或卖方证实RFID标签将以可接受的读取率来操作而言很困难。最终，一旦向物品408添加或附加RFID标签402，结果就是标记的物品410。
在某些实施例中，作为一个或多个上述问题和/或其他问题的解决方案，将近场RFID标签组件的制造和设计与远场天线的制造和设计解耦合或近场RFID标签组件的制造和设计独立于远场天线的制造和设计。在某些实施例中，目标不是设计在相同衬底上包括近场RFID标签和远场天线的完全集成和封装的RFID标签。在若干实施例中，可以仅使用简单预制造的仅近场RFID标签以及分开并独立设计的传导元件来设计通用标签，该传导元件将作为远场天线工作。在某些实施例中，由于两个组件的设计将是分开，所以可以将相同的仅近场RFID标签用于待标记的所有物品或产品。为了考虑某些物品或产品引起的解调效果的变化程度，仅需要特别设计传导元件。例如，在传导元件是简单导线的情况中，可以缩短导线的长度以将远场天线的阻抗与集成电路匹配。
图2A示出了如传统公知的简单预制造的RFID标签201，其包括在衬底206上形成的集成电路204（或芯片204）、环路202以及标签天线203（远场天线）。在一个示例中，RFID标签201是商业上可从Impinj,Inc获得的Impinj?PaperClipTM。RFID标签201作为近场和远场RFID标签两者工作，即，其在近场和远场两者中工作并且可以从近场和远场两者读取。
图2B示出了根据若干实施例的仅近场RFID标签200，其包括在衬底206上形成的集成电路204（或芯片204）和环路202，但是缺少标签天线203。在一个实施例中，仅近场RFID标签200可以通过移除图2A的设备的标签天线203来形成。在另一实施例中，仅近场RFID标签可以被预制造以不包括标签天线203。根据若干实施例，仅近场RFID标签200不作为远场RFID标签工作，即，独立地，标签读取器106在远场中不能对其进行读取。在优选实施例中，环路202被设计、成形和/或被配置为适于与将电磁和/或电耦合至其的远场天线一起使用。这与已知的预制造的仅近场RFID标签相反，该已知的预制造的仅近场RFID标签被设计为仅在近场中使用。例如，Impinj?ButtonTM是仅近场标签，其具有带有圆形环路的芯片并且没有被设计为与远场天线一起使用。因此，该设备不设计用于与远场天线的有效耦合。在某些实施例中，设计环路202而没有标签天线203或远场天线，但是使得如下更详细描述的那样，其稍后将在独立的制造过程中耦合至独立标签天线或远场天线。在某些实施例中，以具有两个伸长侧的一般矩形形状来设计环路，其辅助于从磁耦合至标签天线生成电流。
应该理解，可以设计仅近场标签200来利用操作在各种频率（诸如例如125-134kHz的低频（LF）、13.56MHz的高频（HF）、860-960MHz的超高频（UHF）、2.4和5.8GHz的微波频率）的读取器天线来操作。
图2C是根据另一实施例的仅近场RFID标签205的图，仅近场RFID标签205包括在衬底206上形成的集成电路204（或芯片204）、环路202以及导体208和210以允许与远场天线的电容耦合。在操作中，导体208和210中的每个可以作为在自己与远场或标签天线之间形成的电容器的第一电极来工作，其中远场天线的一部分形成电容器的第二电极。来自于标签读取器106的电磁能量使得远场天线上（特别在其端部）的电压振荡构建电荷。这在标签205的每个伸长侧处产生了振荡电势差，这使得电流围绕环路202流动。该流动电流允许芯片204操作，并且继而远场天线电容耦合至标签205以向标签读取器106传输编码的反向散射信号。
在一个实施例中，可以预制造仅近场RFID标签205。根据若干实施例，仅近场RFID标签205不作为远场RFID标签工作，即，独立地，标签读取器106无法在远场中对其进行读取。在优选实施例中，环路202被设计、成形和/或被配置为适于与电容耦合至其的远场天线一起使用。在某些情况中，设计导体208和210的宽度或厚度来确保与远场天线的良好电容耦合。这也是与已知预制造的仅近场RFID标签相反的，该仅近场RFID标签仅设计为在近场中使用。例如，Impinj?ButtonTM是具有带有圆形环路的芯片的仅近场标签。在某些实施例中，设计环路202而没有标签天线203或远场天线，但是使得如下更详细描述的那样，其稍后将在独立的制造过程中耦合至独立标签天线或远场天线。在某些实施例中，以具有两个伸长侧的一般矩形形状来设计环路，该两个伸长侧对应于伸长导体208和210以辅助于电流在环路202中经由与远场天线的电容耦合来传播。
接下来参考图3A，示出了解耦合的接近定位的仅近场RFID标签200和远场天线302的简单图。由于位置的接近，仅近场RFID标签200磁耦合至远场天线302，使得根据一个实施例，仅近场RFID标签200和远场天线302的组合作为远场RFID标签工作，例如，在近场和远场两者中组合操作。即，当远场天线302磁耦合或电感耦合至仅近场RFID标签200时，设备对于远场RFID读取器可见。在某些实施例中，期望远场天线302的中央应该与近场环路202的中央对齐。应该指出，远场天线302是传导元件的一个示例并且通常可以被称作传导元件。在示出的实施例中，远场天线302采用简单的金属导线形式。即，不将远场天线302印刷或蚀刻到仅近场标签200的衬底上。近场标签与远场天线的磁耦合导致行使近场和远场RFID标签的功能是已知的；然而，与现有尝试相反，仅近场RFID标签200和远场天线302不集成在嵌体或衬底封装中。如以下进一步描述的那样，提供若干耦合结构来紧密接近地定位仅近场RFID标签和远场天线，从而磁耦合。例如，在某些实施例中，当远场天线302的一部分接触（电或磁耦合至）仅近场RFID标签的环路202的一部分或与其空间分开并在（磁或电容耦合至）其附近时，仅近场RFID标签和远场天线接近地耦合（或在其间存在定义的接近关系）。
在某些实施例中，大量制造仅近场RFID标签200而不考虑待标记物品的介电性质，而将远场天线基本上调谐到待标记物品。这解耦合了仅近场RFID标签200和远场天线302的制造。在一个实施例中，由于仅针对不同物品改变远场天线302的设计（例如，长度），所以卖方继而可以针对待标记的所有物品购买大批量仅近场RFID标签200，这导致规模经济。此外，相对于已知集成的近场RFID标签和远场天线设计，由于没有如现有技术中实现的那样并且取决于使用导线来印刷或蚀刻远场天线，所以针对RFID嵌体可以存在待蚀刻或印刷的较少金属，这导致供应商实现标记的较低总成本。在某些情况中，当将远场天线集成到具有传导材料（诸如金属）的产品标记的印刷中时，在添加远场天线中将几乎没有附加成本。
可以利用切割到某个长度的导线部分来实现远场天线302。因此，卖方可以购买将用作远场天线302的导线线轴（spool），切割将针对使用中的频率调谐的并且也针对待标记的具体物品调谐的适当长度。应该指出，在某些物品的情况中，虽然将远场天线调谐到使用中的射频，但是考虑物品的介电性质的附加调谐可能是不需要的。因此，可以基于物品的尺寸和使用的频率来选择远场天线的特定长度或配置，而不关注对附加地调谐远场天线以考虑物品的介电性质的需要。在一个实施例中，继而放置导线，其中导线长度的中央与近场环路的中央对齐。此外，在某些实施例中，远场天线320和仅近场RFID标签200的极性需要对齐。此外，由于没有将它们集成在衬底设计中，所以仅近场RFID标签200的设计无需考虑远场天线302的设计。已经发现，其中远场天线302被调谐到物品的此类解耦合的仅近场RFID标签200也执行或好过传统集成的近场标签和远场天线方法。
嵌体供应商进行了小型仅近场标签的大产品运行，获得了规模经济成本减少。标签使用更少的金属而小得多，这提供了材料成本的减少。在某些实施例中，制造商使用相同的过程来标记所有物品，这减少了执行成本。通过示例，制造商对一个仅近场RFID标签200和（将用于将作为远场天线工作的传导元件的）导线线轴进行盘存，这由于正确标签无库存而减少了生产延迟的成本。将总近场和远场标签调谐到物品，使得其通过供应链中的很多读取点而执行得很好，这减少了存货不准确的成本。而且，在与某些物品一起使用的某些实施例中，可能不需要附加调谐来考虑介电性质。
对于近场RFID标签200和远场天线302之间的磁耦合使得两者都将作为远场标签来工作，在某些实施例中，近场RFID标签200和远场天线302需要被维持在紧密距离，但是不是电耦合在一起。例如，它们彼此接近地耦合，或在其间定义了接近关系。在一个实施例中，仅近场RFID标签200和远场天线302应该被维持在不超过1/4英寸或不超过1/8英寸的间距处，或在其他情况中，维持在不超过1/16英寸的间距处。在很多实施例中，间距将比1/16英寸小得多。在某些实施例中，气隙维持在仅近场RFID标签与远场天线之间，而在其他实施例中，绝缘体或非导电材料定位于其间以防止电耦合和/或审美考虑。在其他实施例中，远场天线302可以处于与仅近场RFID标签200、近场标签的集成电路204或环路202中的一个或多个的物理或电气连接中。在此类情况中，远场天线302和近场标签200将电耦合并且仍旧磁耦合。这是远场天线302与仅近场RFID标签彼此接近地耦合、或在其间定义了接近关系的另一示例。
虽然在很多实施例中，将远场天线302实现为简单的导线，但是应该理解，远场天线可以是任何传导元件并且可以具有很多不同的几何形状。例如，可以将远场天线实现为导电材料的扁平和直条或伸长片。在某些实施例中，可以将远场天线印刷到物品或其包装/标记的表面。在其他实施例中，可以从物品包装的一部分形成远场天线，诸如物品包装的金属或传导内衬。在其他实施例中，远场天线可以从外部标记形成或在其上实现或印刷在物品上，诸如形成在物品或物品的标记的一部分上的传导油墨或印箔。在其他变型中，远场天线不需要如所示那样是直的，但是可以被成形或弯曲或弄圆为不同形状或配置。然而，设计远场天线，其应该是可调整的以将远场天线调谐到待标记的特定物品；然而，某些物品将不需要附加调谐来考虑该物品的介电性质。通过仅允许改变远场天线，在某些实施例中，可以使用预制造的仅近场RFID标签来制作所有RFID标签。
在其他实施例中，提供一个或多个耦合结构以定位仅近场RFID标签200和远场天线302以便磁耦合（不论是否是直接电接触）并且设计该一个或多个耦合结构以允许移除磁耦合，诸如如图3B所示。即，在一般意义上，提供将允许移除仅近场RFID标签与远场天线之间的接近关系的耦合结构。换言之，将接近地分开远场天线和仅近场RFID标签。例如，耦合结构（未示出）允许移除近场RFID标签200和远场天线302中的一个或两个，使得它们不再磁（不论是否直接接触）耦合在一起。这导致远场RFID标签转换回到仅近场RFID标签，仅可以在近场而不是在远场中对其进行读取。即，RFID设备不再作为远场RFID标签工作。在某些实施例中，耦合结构可以帮助维持仅近场RFID标签200与远场天线302之间的分离。
甚至在其他实施例中，如图3C所示，根据一个实施例，设计耦合结构（未示出）来允许仅近场RFID标签200和远场天线302重新定位为彼此接近，从而在其间提供磁再耦合，使得仅近场RFID标签200和远场天线302再次作为近场和远场RFID标签两者工作。因此，可以重新建立之前移除的远场天线302与仅近场RFID标签200之间的接近关系。例如，耦合结构可以使得仅近场RFID标签200和远场天线302中的一个或两者能够被重新定位，使得仅近场RFID标签和远场天线两者再次磁耦合在一起（不论是否电重新耦合）。这导致仅近场RFID标签转换回到近场和远场RFID标签。应该指出，在某些实施例中，可以使用替换远场天线和/或替换仅近场RFID标签来代替对相同组件的重新定位。示例耦合结构包括物品本身或其包装或标记的部分、绝缘或非导电分离器、可移除贴签或标记等。在下面更详细地描述此类耦合结构的其他细节。
应该指出，在某些实施例中，可以将其他非传统设计用于近场RFID标签。例如，在一个替代方案中，使用无芯片近场RFID标签来替代传统近场标签。
接下来参考图3D-3F，示出类似于图3A-3C的那些的图，它们示出了根据一个实施例的其间具有电容耦合的解耦合的诸如如图2C所示的仅近场RFID标签205和远场天线302的可移除接近耦合。图3D示出了电容耦合，图3E示出了动态地移除电容耦合以及图3F示出了重新建立电容耦合的能力。
通常，图3D-3F的实施例类似地操作，并且具有结合图3A-3C描述的那样的类似优势和益处；然而，接近耦合是电容耦合的形式。因此，不重复涉及图3A-3C的很多详细描述并且对电容耦合的性质给予关注。
在一个实施例中，为了影响电容耦合，仅近场RFID标签205在间隔关系上耦合至远场天线302的一端304。在示出的实施例中，端304相对于远场天线302的体积弯曲，但是这不是必需的。在操作中，端304处的电压由于从标签读取器106接收的电磁能量而振荡。在某些实施例中，仅近场RFID标签205的端304和导体208形成电容器的两个电极。由于电压在端304处振荡构建电荷，这在标签205的伸长侧产生了振荡电势差，其使得电流围绕仅近场RFID标签205的环路流动。该流动电流允许芯片操作，并且继而远场天线302电容耦合至标签205以向标签读取器106传输编码的反向散射信号。
当远场天线302的端304电容耦合至仅近场RFID标签205时，设备对于远场RFID读取器变得可见。在某些实施例中，期望远场天线302的一端应该与仅近场RFID标签205的导体（适于形成电容器电极）对齐。图3D提供了当远场天线302的一部分与仅近场RFID标签的环路的一部分间隔并且在（电容耦合至）其附近时，接近耦合的或在其间定义了接近关系的仅近场RFID标签和远场天线的另一示例。
接下来参考图4B、4C和4D，示出了根据若干实施例的制造过程的简化图示，其中仅近场RFID标签和远场天线的制造解耦合。
相对于图4A所示出的，并且首先参考图4B的实施例，作为分离的制造过程，仅近场RFID标签200（或205）和物品408耦合在一起而没有远场天线302。例如，标准预制造的仅近场RFID标签200在期望的位置处或物品期望的表面处耦合至物品408的表面。在某些情况中，仅近场RFID标签200实现在物品或其包装的内表面上。在其他情况中，通过几个示例，仅近场RFID标签200实现在物品或其包装内，诸如在材料层之间或在瓦楞纸板包装的层之间。应该理解，可以存在很多其他示例。在这点上，集成单元412包括物品408和仅近场RFID标签200。在一个实施例中，单元412将被设计为包括将适于接收远场天线302的位置或结构。在一个形式中，在仅近场RFID标签200邻近的期望位置处提供安装位置，使得仅近场RFID标签200和远场天线302彼此接近地耦合，或在其间建立接近关系。如在此使用的那样，术语邻近指代彼此非常靠近或接近的两个组件，并且可以涵盖该两个组件之间的物理接触或连接。接下来，作为分离的制造过程，取决于物品408的性质，向单元412添加被调谐到物品408的远场天线302以导致被标记的物品414。通常，在该步骤之前将远场天线设计并调谐到物品408。例如，使用仅近场RFID标签和远场天线，通过反复试验(trialanderror)，可以将远场天线调谐到特定物品的介电性质。应该指出，在某些实施例中，无需附加地调谐远场天线302来考虑物品的介电性质，例如，如果物品仅是纸板盒的话。在某些实施例中，远场天线302被作为贴签应用于邻近仅近场RFID标签200的单元412的外表面，使得远场天线302将被有意地与仅近场RFID标签200对齐以确保良好的接近耦合（电、磁或电容）。在一个实施例中，设计耦合近场RFID标签200和远场天线302的一个或多个耦合结构，使得允许从标记的物品414移除近场RFID标签200和远场天线302之一以及其间的接近关系，这影响图3B或图3E的图。在某些实施例中，标记的物品414的配件由物品408的制造商和/或包装商完成，诸如如图4E所示的那样。
图4C示出了替代实施例，其中作为独立的制造过程，远场天线302和物品408耦合在一起而没有仅近场RFID标签200（或205），其中在之前的制造过程中已经将远场天线调谐到物品408（如果需要针对物品408进行调谐的话）。例如，远场天线302在物品的期望位置或期望的表面处耦合至物品408的表面。在某些情况中，远场天线302实现在物品或其包装的内表面上。在其他情况中，通过几个示例，远场天线302实现在物品或其包装内，诸如在材料层之间或在瓦楞纸板包装的层之间。在某些形式中，远场天线302实现为或形成传导材料的一部分，该传导材料形成物品或其包装的一部分，诸如传导油墨或印箔。例如，在一个实施例中，远场天线302从传导标记的一部分形成。应该理解，可以存在很多其他示例。在这点上，集成单元416包括物品408和远场天线302，但是没有仅近场RFID标签200。在某些实施例中，单元416将被设计为包括将适于接收仅近场RFID标签200的位置或其他耦合结构。在一个形式中，在远场天线302邻近的期望位置处提供安装位置，使得仅近场RFID标签200和远场天线302将彼此接近地耦合，或将在其间建立接近关系。接下来，作为分离的制作过程，向单元416添加或附加仅近场RFID标签200以导致标记的物品418。在某些实施例中，仅近场RFID标签200被作为贴签应用于邻近远场天线302的单元416的外表面，使得仅近场RFID标签200将被有意地与远场天线302对齐以确保良好的接近耦合（电、磁或电容）。在一个实施例中，设计耦合仅近场RFID标签200和远场天线302的一个或多个耦合结构，使得允许从标记的物品418移除仅近场RFID标签200和远场天线302之一以及其间的接近关系，这影响图3B或图3E的图。在某些实施例中，标记的物品418的配件由物品408的制造商和/或包装商完成，诸如如图4E所示的那样。
图4D示出了其他制造过程，其中虽然分离地并独立地设计仅近场RFID标签200（或205）和远场天线302，但是在被接近地耦合至物品408之前将它们封装在一起作为单元420。然而，相对于图4A所示的，独立地设计仅近场RFID标签200和远场天线302并且不在相同的制造过程中集成它们和/或不将它们集成在相同的衬底上。在若干实施例中，提供耦合结构来维持仅近场RFID标签200和远场天线302紧密地接近以确保磁或电容耦合而没有电气耦合，而在其他实施例中，仅近场RFID标签200和远场天线302处于电气连接和磁耦合中。此类耦合结构不集成仅近场RFID标签200和远场天线302，使得一个的设计至少部分地不支配（dictate）另一个的设计，这是具有将近场RFID标签和远场天线集成为衬底上的近场标签和远场标签的所有已知先验尝试的情况。例如，在一个实施例中，将预制造的仅近场RFID标签200应用于贴签或其它耦合结构的表面之下，继而将被预设计调谐到物品408（到需要附加介电调谐的程度）的远场天线302也应用于贴签的表面之下（或顶部或其他表面）。继而将包括耦合结构、仅近场RFID标签200和远场天线302的该组合单元420应用于物品408以导致标记的物品422。在一个实施例中，设计单元420使得允许从单元420移除仅近场RFID标签200和远场天线302中的一个以及其间的接近关系，这影响图3B或图3F的图。在某些实施例中，标记的物品418的配件由物品408的制造商和/或包装商完成，诸如如图4E所示的那样。
应该指出，通过允许近场RFID标签和远场天线的独立设计和制造，至少关于考虑待标记物品的介电性质的设计，可以优化每个的设计而不关注另一个。在某些实施例中，至少设计仅近场RFID标签使得仅近场RFID标签的近场环路可以有效地耦合至远场天线。这允许两个世界的设备最佳，这与将近场标签和远场天线集成到一个衬底封装中使得两个组件的设备可能由于集成水平导致损害的传统方法相反。
还要指出，待标记的物品408通常可以是任何有生命的或没有生命的对象、包裹、材料、结构、动物、植物、人等。在商业制造、分发、零售环境中，物品408可以是产品、对象、标记、产品标记、产品包装、纸箱（carton）、容器、货板等的一部分或整体。应该理解，通过示例提供了待标记的潜在物品的这些示例列表并且不是可以根据一个或多个实施例进行标记的所有物品的穷举列表。根据若干实施例，待标记的物品408是被提供用于在商业设施中销售的单独物品或单独物品的包装。
接下来参考图4E，示出了根据若干实施例的解耦合的制造过程的图示。开始，从RFID标签制造商获得仅近场RFID标签450（例如，仅近场RFID标签200、205）。仅近场RFID标签450是大量生产的并且是中性物品。即，尚未设计仅近场RFID标签450来考虑待标记的任何特定物品的介电性质。如在上面描述的那些那样，仅近场RFID标签450不包括标签或远场天线，并且因此仅在操作读取器波长的近场中可读取。由于仅近场RFID标签450不必被调谐或否则考虑特定物品，所以可以最小化仅近场RFID标签450的成本。例如，在仅近场RFID标签450中存在使用的更少金属。此外，RFID标签制造商仅需要制造并且物品制造商仅需要获得针对所有待标记物品大量制造的仅近场RFID标签450的一个版本。
物品制造商获得仅近场RFID标签450并且将其与远场天线452（通常是传导元件）一起使用，该远场天线452被调谐用于待标记的特定物品454（到需要调谐的程度）以产生标记的物品456。由于远场天线452由物品制造商设计，并且远场天线452经常可以被实现为包装设计的一部分，所以总体RFID标签的成本可以减少并且商业零售环节中的物品级标记是可实现的。通过将远场天线452调谐到物品，物品制造商能够创建标记的物品，该标记的物品将处于零售商或制造商卖方的客户需要的可接受读取需要内。已经发现，当RFID标签实现在RFID标签制造商没有处于最佳位置来理解的最终物品上时，在RFID标签的性能中存在很大变数。因此，在某些实施例中，向处于理解的最佳位置并且知道标签的最终预期用途的实体提供调谐功能的位置。此外，如图5-16所示，远场天线452的设计可以与物品或其包装一起开发。解耦合近场RFID标签功能和远场天线功能的制造和设计的若干实施例以可以导致制造成本中的有效性和读取速率的改进的方式进行。
接下来参考图5，示出了根据一个实施例的解耦合的仅近场RFID标签200和远场天线302（附加到物品的一部分502）的一个实现的截面视图。替代地，可以使用仅近场RFID标签205、450或其他仅近场RFID标签。物品的部分502可以是物品本身或该物品的包装。在图示中，仅近场RFID标签200利用耦合器506耦合至部分502的内表面504，这可以实现为贴签或其他结构。将远场天线302示出为耦合至物品的部分502的外表面508。在一个实施例中，远场天线302利用耦合器510、512耦合至部分502。应该指出，在某些实施例中，耦合器506、510和512中的一个或多个应该是绝缘的以防止远场天线和仅近场RFID标签的电气耦合。其他实施例可以允许远场天线302和仅近场RFID标签200是电连接和磁耦合的。在一个实施例中，耦合器510和512采用贴签的形式。因此，提供耦合结构以紧密接近地将远场天线302和近场RFID标签200耦合至物品，从而确保其间的磁耦合（或在仅近场RFID标签205的情况中是电容耦合）。在替代实施例中，耦合结构在远场天线302和仅近场RFID标签200之间提供气隙分离。选择部分502以具有允许紧密耦合的厚度，例如小于约1/4英寸、小于约1/8英寸或小于约1/16英寸。替代地，在一个实施例中，不需要耦合器510和512中的一个或两者并且将远场天线302应用或印刷指向到表面508。在该情况中，表面508和部分502成为耦合结构以针对电气、磁和/或电容耦合维持远场天线和仅近场RFID标签紧密接近。在示出的实施例中，可从耦合器510移除耦合器512以允许远场天线302稍后被移除，这取决于RFID标签的用途。例如，用户可以拉动突出物（tab）514以从耦合器510和部分502移除耦合器512和远场天线302。耦合器512的移除导致远场天线与仅近场RFID标签磁解耦合，使得其余RFID标记的物品将仅作为近场标签工作。即，移除了远场天线与仅近场RFID标签之间的接近关系。应该指出，在其他实施例中，可以不提供耦合器510或耦合器510可以是粘结层。在另一替代方案中，耦合器512可以简单地采用外包装包裹的形式，诸如塑料或纸（优选地是绝缘材料）包裹，具有附接于其的但是当移除塑料包裹时是可移除的远场天线。
接下来参考图6，示出了根据一个实施例的解耦合的仅近场RFID标签200和远场天线302（附加到物品的一部分602）的另一个实现的截面视图。在另一实施例中，可以使用仅近场RFID标签205、450或其他仅近场RFID标签。物品的部分602可以是物品本身或该物品的包装的一部分。在图示中，仅近场RFID标签200利用耦合器604嵌入在部分602的层内，例如，在瓦楞纸板结构的层之间，这可以实现为贴签或其他绝缘结构。将远场天线302示出为利用耦合器608直接耦合至物品的部分602的外表面606。在一个实施例中，耦合器608采用贴签的形式。因此，在某些实施例中，提供耦合结构以紧密接近地将远场天线302和仅近场RFID标签200耦合至物品的部分602，从而确保其间的磁耦合而没有电气耦合（或在仅近场RFID标签205的情况中是电容耦合）。选择部分602以具有允许磁或电感耦合所需的紧密耦合的厚度，例如小于约1/4英寸、小于约1/8英寸或小于约1/16英寸。而且，在某些实施例中，远场天线302和仅近场RFID标签200是电耦合和磁耦合的。在替代实施例中，耦合结构在远场天线302和仅近场RFID标签200之间提供气隙分离。替代地，在一个实施例中，将远场天线302粘结或印刷到外表面606使得不需要耦合器608。在该情况中，外表面606和部分602成为耦合结构以针对电气、磁和/或电容耦合维持远场天线和仅近场RFID标签紧密接近。尽管没有具体示出，但是在某些实施例中，耦合器608和远场天线302适于被从部分602移除以允许远场天线302稍后被移除，这取决于RFID标签的用途。例如，用户可以拉动突出物以移除耦合器609和远场天线302。该移除将导致远场天线与仅近场RFID标签磁解耦合，使得其余RFID标记的物品将仅作为近场标签工作并且不再作为远场标签工作。即，移除了远场天线与仅近场RFID标签之间的接近关系（不论是电气、磁和/或电容）。在一个替代方案中，耦合器608可以简单地采用外包装包裹的形式，诸如塑料包裹、收缩包裹或纸包裹，具有附接于其的但是当移除包裹时是可移除的远场天线。
图7是根据一个实施例的解耦合的仅近场RFID标签200和远场天线302（附加到物品的一部分702）的其他实现的截面视图。在另一实施例中，可以使用仅近场RFID标签205、450或其他仅近场RFID标签。物品的部分702可以是物品本身或该物品的包装的一部分。在图示中，仅近场RFID标签200利用耦合器506耦合至部分702的外表面704，这可以实现为贴签或其他结构。将远场天线302示出为耦合至物品的部分702的外表面706，例如将其印刷或形成或否则粘结到内表面706。在一个替代实施例中，利用诸如贴签或其他结构的耦合器将远场天线302耦合至内表面706。因此，在某些实施例中，提供耦合结构以紧密接近地将远场天线302和仅近场RFID标签200耦合至物品，从而确保其间的磁耦合（或在仅近场RFID标签205的情况中是电容耦合）。选择部分702以具有允许紧密耦合的厚度，例如小于约1/4英寸、小于约1/8英寸或小于约1/16英寸。而且，在某些实施例中，远场天线302和仅近场RFID标签200是电耦合和磁耦合的。在替代实施例中，耦合结构在远场天线302和仅近场RFID标签200之间提供气隙分离。在示出的实施例中，从外表面704可移除耦合器605以允许仅近场RFID标签200稍后被移除，这取决于RFID标签的用途。例如，用户可以拉动突出物514以移除耦合器506和仅近场RFID标签200。耦合器506和近场RFID标签200的移除导致远场天线与仅近场RFID标签磁解耦合，使得现在禁用对物品的远场RFID标记。即，移除了远场天线与仅近场RFID标签之间的接近关系（不论是电气、磁和/或电容，这取决于标签）。应该指出，可以将相同或不同的仅近场RFID标签和耦合器506在外表面704上定位就位（即，重新建立接近关系），并且继而将利用在近场和远场两者中都可操作和可读取的标签来标记物品。应该指出，在某些实施例中可以不提供耦合器506，并且利用粘结剂或其他耦合结构将仅近场RFID标签附接至外表面704。在另一替代方案中，耦合器506可以简单地采用外包装包裹的形式，诸如塑料包裹，具有附接于其的但是当移除塑料包裹时是可移除的仅近场RFID标签。
接下来参考图8，示出了根据一个实施例的解耦合的仅近场RFID标签200和远场天线302（附加到物品的一部分802）的另一实现的截面视图。在另一实施例中，可以使用仅近场RFID标签205、450或其他仅近场RFID标签。物品的部分802可以是物品本身或该物品的包装的一部分。在图示中，远场天线302耦合至部分802的外表面804，例如，对其粘结、印刷或否则附接。将仅近场RFID标签200示出为经由耦合器806接近地耦合至远场天线302，耦合器806在远场天线302和仅近场RFID标签200之间至少形成电气绝缘体或阻隔以防止电气接触。在示出的实施例中，耦合器806完全地环绕仅近场RFID标签200。在替代实施例中，贴签完全覆盖远场天线302和仅近场RFID标签200。例如，远场天线和仅近场RFID标签形成或定位在贴签侧之下。因此，在某些实施例中，提供耦合结构（表面804和耦合器806）以紧密接近地将远场天线302和仅近场RFID标签200耦合至物品，从而确保其间的磁耦合（或在仅近场RFID标签205的情况中是电容耦合）。在优选的形式中，选择将远场天线与仅近场RFID标签分离的耦合器806的部分以具有足以允许紧密耦合的厚度，例如小于约1/4英寸、小于约1/8英寸或小于约1/16英寸。而且，在某些实施例中，远场天线302和仅近场RFID标签200是电耦合和磁耦合的，而在其他实施例中，它们是电容耦合至在一起的。在一个替代方案中，诸如如图9中所示，在仅近场RFID标签200和远场天线302之间维持气隙902以防止电气耦合而不是使用绝缘或非导电材料，诸如耦合器806。在示出的实施例中，耦合器806适于从远场天线302的外表面可移除，这取决于RFID标签的用途。例如，用户可以拉动突出物514以移除耦合器806和仅近场RFID标签200。耦合器806和近场RFID标签200的移除导致远场天线与仅近场RFID标签磁解耦合，使得现在禁用对物品的远场RFID标记。即，移除了远场天线与仅近场RFID标签之间的接近关系（不论是电气、磁和/或电容，这取决于标签）。应该指出，可以将相同或不同的仅近场RFID标签和耦合器806在外表面804上定位就位（即，重新建立接近关系），并且继而将利用在近场和远场两者中都可操作和可读取的标签来标记物品。在一个替代方案中，耦合器806可以简单地采用外包装包裹的形式，诸如塑料或纸包裹，具有附接于其的但是当移除包裹时是可移除的仅近场RFID标签。
接下来参考图14，示出了根据一个实施例的解耦合的仅近场RFID标签200和远场天线302（附加到物品的一部分802）的另一实现的截面视图。该实施例类似于图8的实施例和其变型，除了耦合器1406允许仅近场RFID标签200与远场天线302电接触之外。因此，远场天线302电和磁耦合至仅近场RFID标签。换言之，远场天线302接近地耦合至仅近场RFID标签。类似于耦合器806，耦合器1406适于从远场天线302的外表面可移除。例如，用户可以拉动突出物514以移除耦合器1406和仅近场RFID标签200。耦合器1406和近场RFID标签200的移除导致远场天线与仅近场RFID标签电和磁解耦合，使得现在禁用对物品的远场RFID标记。即，移除了远场天线与仅近场RFID标签200之间的接近关系（电气和磁）。应该指出，可以将相同或不同的仅近场RFID标签和耦合器1406在外表面804上定位就位（即，重新建立接近关系），并且继而将利用在近场和远场两者中都可操作和可读取的标签来标记物品。在一个替代方案中，耦合器1406可以简单地采用外包装包裹的形式，诸如塑料或纸包裹，具有附接于其的但是当移除包裹时是可移除的仅近场RFID标签。
因而，提供若干实施例用于各种耦合配置以定位仅近场RFID标签和远场天线，使得它们接近地耦合，或在其间具有接近关系。例如，在某些情况中，仅近场RFID标签和远场天线接近地耦合以确保磁耦合而不是电气接触。在其他实施例中，各种耦合配置可以定位远场天线，使得其处于与仅近场RFID标签、仅近场RFID标签的环路和集成电路中一个或多个的电气连接中，使得仅近场RFID标签电和磁耦合至远场天线。在其他实施例中，各种耦合配置可以定位远场天线，使得其与仅近场RFID标签电容耦合。举几个例子，耦合结构的示例包括但不限于可移除材料、贴签、标记、物品或其包装的一部分、用于在固定布置中夹持仅近场RFID标签和远场天线的其他夹持结构，但是该固定布置具有其间的气隙或绝缘体分离或其间的电气连接。此外，耦合结构可以包括不止一个物理组件。耦合结构还可以是绝缘或非导电材料。此外，可以配置耦合结构使得可以从彼此紧密地接近或电气连接移除近场RFID标签和远场天线中的一个或两者，即，移除接近关系。这与其中近场标签和远场天线被非分离地集成在单个集成单元中的已知集成RFID标签是相反的。
接下来参考图10，示出了根据一个实施例的物品包装的一部分的图示，其中远场天线302形成在物品包装的表面上并且与仅近场RFID标签（诸如标签200、205或450）的制造分离。在该实施例中，待标记的物品的一个表面（例如，内表面）具有薄的金属层1002或膜（诸如可以在形成土豆片的包的材料中找到）。金属层1002沉积在或印刷在物品的塑料片上。根据一个实施例，将远场天线302蚀刻或印刷在金属层中。在其他实施例中，薄金属层1002可以被印刷作为传导可印刷油墨或印箔。例如，如图所示，在除了***1004的周围之外的每个地方应用金属层1002以形成远场天线302。结果是将在***1004内形成的伸长的传导条用作远场天线。之前的测试指示远场天线的合适尺寸，从而将其调谐到被标记的物品（如果需要附加的介电调谐的话），使得RFID标签将正确工作。在这点上，在远场天线302的中央部分的位置中，可以将预制造的仅近场RFID标签定位在物品的相对侧或外侧，并且确保接近耦合（电气和/或磁或电容器耦合）。在其他情况中，仅近场RFID标签可以被定位在远场天线302中心位置的顶部以确保接近耦合，例如使用诸如贴签、粘结剂等之类的耦合结构。这样，远场天线和仅近场RFID标签工作在近场和远场两者中。
接下来参考图15，示出了根据图10的实施例的变型的物品包装的一部分的图示，其中远场天线302形成在物品包装的表面上。除了利用环绕***1004的薄金属层形成远场天线302之外，该实施例类似于图10。使得电子围绕***1004移动，这引起了跨***1004的两个伸长长度之间的电势电压差。这被用于使得电流在仅近场RFID标签的环路中发生。预制造的仅近场RFID标签可以移除地或非移除地接近（电气和/或磁或电容器耦合）耦合至远场天线302。这样，远场天线和仅近场RFID标签工作在近场和远场两者中。图16的实施例示出了仅近场RFID标签205的接近耦合，这确保了标签205与远场天线之间的电容耦合。
应该指出，图5-10和14-16示出了若干实施例的若干不同特征，并且应该理解虽然没有描述特征的所有组合，但是本领域技术人员可以合并或组合来自于图5-10和14-16的一个或多个实施例的一个或多个特征以创建根据本发明一个或多个实施例的设备。
在此描述的很多实施例提供了解耦合RFID设备中仅近场RFID标签和远场天线的制造。在很多情况中，这导致了供应商必须承担的成本的大幅减少以确保在符合标签认证时的物品级标记。例如，通过使用其中所有标签可以使用相同的基本仅近场RFID标签（诸如仅近场RFID标签200和205）的设计，而不论被标记的物品是什么，供应商可以实现大的规模经济，因为可以批量订购此类预制造的近场标签。此外，如果使用简单的传导导线或如果与标记或包装设计进行集成，则在很多情况中供应商在设计远场天线中将具有较低成本。因而，相信该成本的减少将使得其对于实现物品级标记更具成本效率并且是可行的。
接下来，参考图11-13，示出了根据若干实施例的合并RFID标记设备的示例物品的图示，其中将远场天线设计合并到产品标记设计中。在图11的图示中，用于制造包裹的标记的材料包括可以用于合并远场天线的金属组件。例如，该情况中的标记包括金属或传导材料。替代地，该标记可以报考可印刷的传导油墨或印箔或其他薄金属或传导层。位置1102和1104提供可以实现远场天线的示例位置。位置1102和1104两者通常是线状的并且适合形成远场天线。应该理解，在所有实施例中，远场天线不需要是直线结构，但是为了简便在此如此示出。即，应该理解，可以以其他非线状布置或线状布置实现远场天线，这些布置改变方向或围绕标记的方面弯曲。如果位置1102和1104实现为远场天线，则仅近场RFID标签可以定位在该位置的中央部分的顶部或在该位置的中央部分之下以提供磁耦合。替代地，仅近场RFID标签可以定位在位置的端部的顶部或在位置的端部之下以提供有效的电容耦合。在图12中，位置1202是印刷在物品上的营养成分产品标记的左竖直边缘，该物品是塑料瓶。营养成分标记的边缘可以利用传导油墨或印箔印刷在位置1202（或其整个***的周围），并且可以使用例如贴签或其他粘结材料将仅近场RFID标签定位在位置1202的顶部或其之下（瓶内）。在其他示例中，图13示出了纸板盒包装并且包括示例线状位置1302、1304和1306作为可能的位置来在标记物品中实现远场天线。而且，在标记/纸板盒设计和制造期间，可以利用传导油墨印刷远场天线或该远场天线具有应用于其的印箔。这些位置必然不是实现远场天线的仅有位置，并且通过示例来提供这些位置。这对于其中其允许物品制造商将远场天线与产品或标记设计设计在一起（诸如图4的某些实施例中描述的）并且允许使用标准、低成本预制造的仅近场RFID标签的某些实施例而言是重要的。这为供应商提供了附加的灵活性和新效率以提供具有成本效率的物品级标记。
接下来参考图17，在根据若干实施例的一个或多个制造方法中执行的步骤的流程图。图17的方法的实施例可以用于制造在此描述的RFID标签设备和其他RFID标签设备中的一个或多个。
开始，获得不作为远场标签工作的仅近场RFID标签（步骤1702）。在某些实施例中，可以使用仅近场RFID标签200、205和/或450。在若干实施例中，仅近场RFID标签包括集成电路或芯片以及近场环路，但是不包括标签天线或远场天线。在一个实施例中，通过从商用集成的近场和远场RFID标签移除远场天线来获得仅近场RFID标签。在另一实施例中，诸如在图4E中描述的那样，例如，RFID标签制造商大量制造仅近场RFID标签。在某些实施例中，不设计仅近场RFID标签来考虑待标记的任何特定物品的介电性质。
接下来，将传导元件调谐到待标记的物品，其中该传导元件适于作为远场天线工作（步骤1704）。在某些实施例中，这是在分离的制造过程中例如由物品或包装制造商或包装商完成的，如结合图4E描述的那样。该调谐考虑待标记物品或附接到实际被标记物品的产品（产品标记）的特定介电性质。当参考传导元件的调谐时，通常，RFID标签设备的一个目的是提供阻抗匹配结构来将自由空间中的电磁能量（例如，射频）耦合至包含集成电路或芯片的集成电路。待标记物品的介电性质可以改变RFID标签设备的阻抗匹配，使得传导元件（例如，远场天线）可能变为失调。这可能导致读取错误。因此，调谐可以被称作阻抗匹配。基本上调谐的影响是RFID设备将作为远场设备基本上有效地执行。通过设计传导元件（例如，设计其尺寸），可以将传导元件调谐到特定物品。在某些实施例中，该调谐通过在受到目标物品的电介质影响时调整传导元件的长度（或否则印刷各种尺寸的传导元件）直到找到最佳阻抗匹配来实现。在一个实施例中，通过测试，使用不同尺寸的传导元件，并且当RFID标签灵敏度的性能和在尺寸两侧之一上的反向散射强度下降时使用最佳调谐尺寸结果。在若干实施例中，有利地，不需要调谐仅近场RFID标签并且因此仅近场RFID标签可以被成本有效地大量制造，而在分离的制造过程中将传导元件调谐到物品。在某些实施例中，如果针对待标记的特定物品不需要调谐，则该步骤是可选的。
接下来，将仅近场RFID标签和传导元件耦合至物品，使得仅近场RFID标签和传导元件彼此接近地耦合，使得RFID标签将在近场和远场两者中工作（步骤1706）。这可以以任何种类的方式完成并且通过各种耦合结构、耦合器和/或表面实现，诸如在此描述和示出的那些。例如，在一个实施例中，传导元件从印刷到物品（或其包装）的表面的可印刷传导油墨形成。在另一实施例中，使用印箔将传导元件形成或应用于物品（或其包装）的表面。此外，在一个实施例中，传导元件相对于近场RFID标签定位，使得传导元件磁耦合至仅近场RFID标签。在另一实施例中，传导元件相对于近场RFID标签定位，使得传导元件电容耦合至仅近场RFID标签。在其他实施例中，传导元件相对于近场RFID标签定位，使得传导元件与仅近场RFID标签电接触。
接下来，根据某些实施例，仅近场RFID标签和传导元件之一与物品解耦合，仅近场RFID标签和传导元件不再接近地彼此耦合，使得RFID标签不再在远场中工作或不再是可读取的（步骤1708）。在某些实施例中，这以图3B和图3E中的简化形式示出。这可以以任何种类的方式完成并且通过各种耦合结构、耦合器和/或表面实现，诸如在此描述和示出的那些。
接下来，根据某些实施例，仅近场RFID标签和传导元件之一（或仅近场RFID标签和传导元件的替换或不同的一个）重新耦合至物品，仅近场RFID标签和传导元件再次接近地彼此耦合，使得RFID标签再次在近场和远场两者中工作（步骤1710）。在某些实施例中，这以图3C和图3F中的简化形式示出。这可以以任何种类的方式完成并且通过各种耦合结构、耦合器和/或表面实现，诸如在此描述和示出的那些。
因此，如在此描述的示例所示范的那样，提供了若干射频识别（RFID）设备。在一个实施例中，射频识别（RFID）设备包括具有第一位置和第二位置的物品，并且仅近场RFID标签和传导元件之一耦合至物品的第一位置，其中仅近场RFID标签不作为远场RFID标签工作，其中传导元件适于作为远场天线工作。物品的第二位置适于接收并且允许耦合到其的仅近场RFID标签和传导元件中的另一个，第二位置相对于第一位置定位，使得当仅近场RFID标签和传导元件中的另一个耦合至其时，传导元件将接近地耦合至仅近场RFID标签，使得RFID设备将在近场和远场两者中工作。
此外，提供各种方法来制造射频识别（RFID）设备。在一个实施例中，一种制造射频识别（RFID）设备的方法，包括以下步骤：将预制造的仅近场RFID标签耦合至物品，其中该仅近场RFID标签不作为远场RFID标签工作；并且将传导元件耦合至物品，其中该传导元件适于作为远场天线工作；其中耦合步骤导致以与传导元件的接近关系定位该仅近场RFID标签，使得RFID设备在近场和远场两者中工作；并且其中耦合步骤之一包括可移除地将仅近场RFID标签和传导元件中相应的一个耦合至物品，使得仅近场RFID标签和传导元件之间的接近关系可以稍后被移除，使得RFID设备不再在远场中工作。
在另一实施例中，一种制造射频识别（RFID）设备的方法，包括以下步骤：在第一制造过程中，将预制造的仅近场RFID标签和传导元件之一耦合至物品，其中该仅近场RFID标签不作为远场RFID标签工作，其中传导元件适于作为远场天线工作；并且，在与第一制造过程分离的第二制造过程中，将仅近场RFID标签和传导元件中的另一个耦合至物品，其中耦合步骤导致仅近场RFID标签与传导元件邻近地定位并且接近地耦合至传导元件，使得RFID设备将在近场和远场两者中工作。
此外，可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合本发明的描述的特征、结构或特性。在以下描述中，提供多个具体细节以提供对本发明实施例的透彻理解。然而，相关领域技术人员将认识到，可以实现本发明而没有一个或多个具体细节，或利用其他方法、组件、材料等实现本发明。在其他情况中，没有详细地示出或描述公知的结构、材料或操作以避免模糊本发明的多个方面。
虽然已经借助于本发明的具体实施例、示例和应用描述了在此公开的本发明，但是本领域技术人员在不脱离权利要求书中记载的本发明的范围的情况下可以对其做出多个修改和变型。

Claims (32)

1.一种射频识别（RFID）设备，包括：
仅近场RFID标签，其不作为远场RFID标签工作并且是预制造的；
传导元件，其独立于所述仅近场RFID标签并且适于作为远场天线工作；以及
其中所述仅近场RFID标签耦合至物品的第一部分；
其中所述传导元件耦合至所述物品的第二部分，定位所述第一部分和所述第二部分，使得所述仅近场RFID标签接近地耦合至所述传导元件，使得所述RFID设备在近场和远场两者中工作；以及
其中所述近场被定义为在所述RFID设备周围载波的一个完全波长内的第一区域，并且所述远场被定义为在所述RFID设备周围超出所述载波一个完全波长的第二区域。
2.根据权利要求1所述的RFID设备，其中将所述传导元件调谐到所述物品，使得所述RFID设备在所述远场中有效地工作。
3.根据权利要求1所述的RFID设备，其中所述传导元件和所述仅近场RFID标签之一可以与所述物品分开以将接近的所述传导元件从所述仅近场RFID标签解耦合，使得所述RFID设备不再在所述远场中工作。
4.根据权利要求1所述的RFID设备，其中所述仅近场RFID标签是无源的。
5.根据权利要求1所述的RFID设备，其中所述仅近场RFID标签包括位于衬底上的集成电路和近场环路。
6.根据权利要求1所述的RFID设备，其中所述传导元件具有伸长的形状。
7.根据权利要求1所述的RFID设备，其中所述传导元件包括从由以下一个或多个组成的组中选择的材料：导线、印刷元件、印箔和可印刷油墨。
8.根据权利要求1所述的RFID设备，其中所述传导元件从所述物品的一部分形成。
9.根据权利要求1所述的RFID设备，其中所述仅近场RFID标签和所述传导元件维持分离不超过1/4英寸。
10.根据权利要求1所述的RFID设备，还包括定位在所述传导元件与所述仅近场RFID标签之间并且分离所述传导元件与所述仅近场RFID标签的非导电材料。
11.根据权利要求1所述的RFID设备，其中在所述仅近场RFID标签与所述传导元件之间维持气隙分离。
12.根据权利要求1所述的RFID设备，还包括耦合结构，所述耦合结构包括所述物品的包装的一部分。
13.根据权利要求1所述的RFID设备，还包括耦合结构，所述耦合结构包括可移除材料。
14.根据权利要求1所述的RFID设备，还包括耦合结构，所述耦合结构包括粘性贴签。
15.根据权利要求1所述的RFID设备，还包括耦合结构，所述耦合结构包括多个分离片。
16.根据权利要求1所述的RFID设备，其中定位所述第一部分和所述第二部分，使得所述仅近场RFID标签磁耦合至所述传导元件。
17.根据权利要求1所述的RFID设备，其中定位所述第一部分和所述第二部分，使得所述仅近场RFID标签电容耦合至所述传导元件。
18.根据权利要求1所述的RFID设备，其中定位所述第一部分和所述第二部分，使得所述仅近场RFID标签与所述传导元件电接触。
19.一种射频识别（RFID）设备，包括：
仅近场RFID标签，其中所述仅近场RFID标签不作为远场RFID标签工作；
传导元件，其独立于所述仅近场RFID标签并且适于作为远场天线工作；以及
耦合结构，适于以与所述仅近场RFID标签的接近关系定位所述传导元件以将所述传导元件耦合至所述仅近场RFID标签，使得所述RFID设备在近场和远场两者中工作；以及
其中所述耦合结构适于允许稍后移除所述传导元件与所述仅近场RFID标签的所述接近关系，以将所述传导元件从所述仅近场RFID标签解耦合，使得所述RFID设备不再在远场中工作。
20.一种制造射频识别（RFID）设备的方法，包括：
将仅近场RFID标签耦合至物品的第一部分，其中所述仅近场RFID标签不作为远场RFID标签工作并且是预制造的；
将传导元件耦合至所述物品的第二部分，其中所述传导元件适于作为远场天线工作；以及
其中耦合步骤导致与所述传导元件邻近地定位所述仅近场RFID标签并且将所述仅近场RFID标签接近地耦合至所述传导元件，使得所述RFID设备在近场和远场两者中工作；以及
其中所述近场被定义为在所述RFID设备周围载波的一个完全波长内的第一区域，并且所述远场被定义为在所述RFID设备周围超出所述载波一个完全波长的第二区域。
21.一种制造射频识别（RFID）设备的方法，包括：
获得仅近场RFID标签，其不作为远场RFID标签工作并且是预制造的；
将传导元件调谐到待标记的物品，所述传导元件适于作为远场天线工作；以及
将所述仅近场RFID标签和所述传导元件耦合至所述物品，使得所述传导元件接近地耦合至所述仅近场RFID标签，其中所述RFID设备将适于在近场和远场两者中工作。
22.根据权利要求21所述的方法，其中不将所述仅近场RFID标签调谐到所述物品。
23.根据权利要求21所述的方法，其中从RFID标签制造商获得所述仅近场RFID标签，并且由物品制造商执行调谐和耦合步骤。
24.根据权利要求21所述的方法，其中调谐步骤包括：
设计所述传导元件使得当耦合至所述物品时，所述传导元件调谐到所述物品。
25.根据权利要求21所述的方法，其中耦合步骤包括：
利用可印刷传导油墨将所述传导元件印刷到所述物品的表面。
26.根据权利要求21所述的方法，其中耦合步骤包括：
将所述传导元件形成到所述物品的表面。
27.根据权利要求21所述的方法，其中耦合步骤包括：
在所述物品上相对于所述仅近场RFID标签来定位所述传导元件，使得所述传导元件磁耦合至所述仅近场RFID标签。
28.根据权利要求21所述的方法，其中耦合步骤包括：
在所述物品上相对于所述仅近场RFID标签来定位所述传导元件，使得所述传导元件电容耦合至所述仅近场RFID标签。
29.根据权利要求21所述的方法，其中耦合步骤包括：
在所述物品上相对于所述仅近场RFID标签来定位所述传导元件，使得所述传导元件与所述仅近场RFID标签电接触。
30.根据权利要求21所述的方法，其中耦合步骤包括：
将所述仅近场RFID标签和所述传导元件耦合至所述物品，使得可以从所述物品移除所述传导元件和所述仅近场RFID标签之一。
31.根据权利要求21所述的方法，还包括：
将所述仅近场RFID标签和所述传导元件之一与所述物品分开，使得所述RFID设备不再在所述远场中工作。
32.根据权利要求31所述的方法，还包括：
将所述仅近场RFID标签和所述传导元件之一重新耦合至所述物品，使得所述RFID设备再次在所述近场和所述远场两者中工作。
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