环境和产品感测专利检索-双壁碳纳米管碳纳米管纳米管纳米技术专利检索查询-专利查询网

环境和产品感测

阅读：71发布：2021-12-02

专利汇可以提供环境和产品感测专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且环境和产品感测可以包括电子指示器、电子状态指示器和/或感测系统等包括环境敏感部件的装置。环境敏感部件可以便于检测环境条件的变化。环境敏感部件可以是电路的一部分。，下面是环境和产品感测专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种电子指示器，包括：
电路，包括：
环境敏感部件，其包括用材料进行处理或包含材料以便对环境条件敏感的感测部件；
其中，所述材料与环境反应以引起所述环境敏感部件的特性的变化；
其中，所述电路被配置成检测所述变化；以及
其中，所述电路被配置成传送所述变化。
2.根据权利要求1所述的电子指示器，其中，所述环境敏感部件的特性包括如下特性中之一：Q因子、阻抗、电阻、电容、电感、电容泄漏和功率衰减。
3.根据权利要求1所述的电子指示器，其中，所述材料包括胶体聚合物。
4.根据权利要求1所述的电子指示器，其中，所述材料包括功能材料。
5.根据权利要求4所述的电子指示器，其中，所述功能材料包括如下功能材料中之一：
碳纳米管集合、半导体墨和有机薄膜。
6.根据权利要求1所述的电子指示器，其中，所述环境条件包括温度、湿度和化学品的存在中的一种或更多种。
7.根据权利要求1所述的电子指示器，其中，所述环境敏感部件包括电极、电阻器和晶体管中的至少之一。
8.根据权利要求1所述的电子指示器，其中，所述环境敏感部件涂覆有所述材料。
9.根据权利要求1所述的电子指示器，其中，所述环境敏感部件掺杂有所述材料。
10.根据权利要求1所述的电子指示器，包括耦接至所述电路的电源。
11.根据权利要求10所述的电子指示器，其中，所述电源包括印刷电池。
12.根据权利要求10所述的电子指示器，其中，所述电源包括被配置成经由电磁耦合接收从外部源到所述电子指示器的电力的天线。
13.根据权利要求12所述的电子指示器，其中，所述电源还包括被配置成当所述外部源不可用时根据需要提供电力的印刷电池。
14.根据权利要求12所述的电子指示器，其中，所述电路被配置成经由所述天线将所述变化传送至所述外部源。
15.根据权利要求10所述的电子指示器，其中，所述电源包括被配置成经由电磁辐射接收从外部源到所述电子指示器的电力的天线。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的电子指示器，包括：耦接至所述电路的存储器，其中，所述电路被配置成将与所述变化对应的数据存储在所述存储器中。
17.根据权利要求1至15中任一项所述的电子指示器，其中，所述电路是印刷电路。
18.一种电子状态指示器，包括：
电路，包括：
耦接至第一电源的环境敏感部件；
耦接至所述第一电源、第二电源和指示器的晶体管；以及
耦接在所述环境敏感部件与所述指示器之间的第三电源；
其中，所述电路被配置成使得：
所述第三电源为所述电路提供全部电力；
所述第二电源对所述晶体管的栅极提供参考和偏置；
所述第一电源随着时间的推移与所述环境敏感部件的如下特性有关地进行衰减：该环境敏感部件的特性随着所述环境敏感部件对其敏感的环境条件的变化而变化；以及所述第三电源响应于所述第一电源衰减到阈值电力水平以下而向所述指示器提供电力。
19.根据权利要求18所述的电子状态指示器，其中，所述状态包括新鲜度、环境条件和物理条件中之一。
20.根据权利要求18所述的电子状态指示器，其中，所述第一电源和所述环境敏感部件包括电阻-电容电路；以及
其中，所述环境敏感部件响应于所述环境敏感部件对其敏感的环境条件的变化而改变所述第一电源上的漏极。
21.根据权利要求20所述的电子状态指示器，其中，所述RC电路被配置成仿效阿伦尼乌斯方程。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的电子状态指示器，其中，所述环境敏感部件与所述第一电源串联耦接。
23.根据权利要求18至21中任一项所述的电子状态指示器，其中，所述环境敏感部件与所述第一电源并联耦接。
24.根据权利要求18至21中任一项所述的电子状态指示器，其中：
所述晶体管包括双极结型晶体管；
所述第二电源耦接至所述BJT的基极；
所述指示器耦接至所述BJT的集电极和发射极中之一；以及
所述环境敏感部件耦接至所述BJT的集电极和发射极中的不同的一个。
25.根据权利要求18至21中任一项所述的电子状态指示器，其中：
所述第一电源、所述第二电源和所述第三电源包括印刷电池；以及
所述指示器包括如下指示器中之一：灯和电致变色油墨突发件。
26.根据权利要求181至21中任一项所述的电子状态指示器，其中，所述电路包括印刷电路。
27.一种感测系统，包括：
产品上的第一电路，其中，所述第一电路包括环境敏感部件；以及邻近所述产品的第二电路，其中，所述第二电路被配置成：
经由所述第一电路与所述第二电路之间的电磁耦合定期地为所述第一电路供电；
基于所述第一电路的属性来识别所述产品；以及
基于所述环境敏感部件的特性的变化来确定环境条件的变化。
28.根据权利要求27所述的感测系统，其中，所述第二电路被配置成基于由所述环境敏感部件的特性的变化引起的所述第一电路与所述第二电路之间的电磁耦合的变化，来确定所述环境条件的变化。
29.根据权利要求28所述的感测系统，其中，所述环境敏感部件掺杂有对所述环境条件敏感的材料；
其中，所述环境敏感部件中的掺杂剂量与所述电磁耦合的变化对应。
30.根据权利要求28所述的感测系统，其中，所述电磁耦合的变化包括与所述电磁耦合相关联的信号的相位、频率和幅度中的至少之一的变化。
31.根据权利要求27至30中任一项所述的感测系统，其中，所述系统包括多个第一电路，每个第一电路位于邻近所述第二电路的不同产品上，并且每个第一电路具有不同的属性。
32.根据权利要求31所述的感测系统，其中，所述多个第一电路中的每个包括具有不同属性的相应天线，所述不同属性包括物理属性；以及
其中，所述相应天线的Q因子基于不同的物理属性而不同。
33.根据权利要求32所述的感测系统，其中，所述物理属性包括相应天线中的切口。
34.根据权利要求32所述的感测系统，其中，所述物理属性包括相应天线中的杂质。
35.根据权利要求31所述的感测系统，其中，所述不同产品包括服务器具；
其中，所述第二电路处于单独的结构中；
其中，所述环境条件包括温度。
36.根据权利要求35所述的感测系统，其中，所述多个第一电路各自处于相应的服务器具的相应手柄中，并且耦接至所述相应的服务器具的相应的温度传导芯；以及其中，所述不同的属性各自与针对其中要放置相应的服务器具的物质的相应标识符相关联。
37.根据权利要求31所述的感测系统，其中，所述不同产品包括服务托盘和/或运输托盘；以及
其中，所述第二电路位于被配置成运输所述托盘的推车上。
38.根据权利要求31所述的感测系统，其中，所述第二电路位于架子和容器的壁中之一上。
39.根据权利要求38所述的感测系统，其中，所述第二电路被配置成确定所述容器中或所述架子上的不同产品的数量。
40.根据权利要求38所述的感测系统，其中，所述系统包括邻近所述多个第一电路的多个第二电路；
其中，所述多个第二电路彼此进行通信；以及
其中，所述多个第二电路被配置成确定所述容器中或所述架子上的不同产品的相对位置。
41.根据权利要求27至30中任一项所述的感测系统，其中，所述第一电路包括：
具有所述属性的第一天线；以及
耦接至所述环境敏感部件的第二天线；
其中，所述第二电路被配置成：
基于所述第一天线的属性，经由与所述第一天线的电磁耦合来识别所述产品；以及经由与所述第二天线的电磁耦合来确定所述环境条件的变化。
42.根据权利要求41所述的感测系统，其中，所述第一电路包括：
多个环境敏感部件，每个环境敏感部件对不同的环境条件敏感；以及
多个第二天线，每个第二天线耦接至所述多个环境敏感部件中的相应环境敏感部件；
其中，所述第二电路被配置成经由与所述多个第二天线的电磁耦合来确定所述不同的环境条件中的每个环境条件的变化。
43.根据权利要求42所述的感测系统，其中，所述不同的环境条件包括温度、湿度和化学品的存在。
44.根据权利要求41所述的感测系统，其中，所述环境敏感部件集成到所述第二天线中。
45.根据权利要求41所述的感测系统，其中，所述第二天线与所述环境敏感部件绝缘，使得所述环境条件的变化引起所述第二天线的参考平面的变化；以及
其中，被配置成确定所述环境条件的变化的第二电路包括如下第二电路：该第二电路被配置成经由与所述第二天线的电磁耦合来确定由所述参考平面的变化引起的所述第二天线的改变的响应。
46.根据权利要求45所述的感测系统，其中，所述参考平面包括接地平面或电源平面。
47.根据权利要求41所述的感测系统，其中，所述第二天线与所述环境敏感部件接触，使得所述环境条件的变化引起所述第二天线的电感的变化；以及
其中，被配置成确定所述环境条件的变化的第二电路包括如下第二电路：该第二电路被配置成经由与所述第二天线的电磁耦合来确定由所述电感的变化引起的所述第二天线的改变的响应。
48.根据权利要求41所述的感测系统，其中，所述第二电路被配置成使用感测放大器对输出信号进行输出，所述输出信号包括与为所述第一电路供电相关联的输入信号与跨所述第二电路中的电阻器的信号之间的差异；
其中，经由与所述第一天线或所述第二天线的电磁耦合来生成跨所述第二电路中的电阻器的信号。
49.根据权利要求27至30中任一项所述的感测系统，其中，所述第一电路包括耦接至所述环境敏感部件的天线，其中，所述天线具有用于标识所述产品的特性；以及其中，所述第二电路被配置成经由与所述天线的电磁耦合来确定所述环境条件的变化并且识别所述产品。
50.根据权利要求49所述的感测系统，其中，所述特性包括与所述标识相关联的一次谐波；以及
其中，所述天线包括与所述环境敏感部件相关联的二次谐波。
51.根据权利要求27至30中任一项所述的感测系统，其中，所述环境敏感部件包括碳纳米管薄膜。
52.根据权利要求27至30中任一项所述的感测系统，其中，所述环境敏感部件包括半导体墨。
53.根据权利要求27至30中任一项所述的感测系统，其中，所述环境敏感部件包括石墨烯。
54.根据权利要求27至30中任一项所述的感测系统，其中，所述产品包括服务碗；以及其中，所述第二电路处于所述服务碗上方的灯、容纳所述服务碗的服务区的框架和所述服务碗上方的喷嚏防护件中之一中。
55.根据权利要求27至30中任一项所述的感测系统，其中，所述第一电路是无源的。
56.根据权利要求27至30中任一项所述的感测系统，其中，所述第一电路包括印刷电路。
57.根据权利要求56所述的感测系统，其中，所述第一电路包括电池。
58.根据权利要求56所述的感测系统，其中，所述第二电路的至少一部分是印刷的。

说明书全文

环境和产品感测

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求于2015年4月22日提交的美国临时申请62/151,185的优先权，其通过引用并入本文中。

背景技术

[0003] 本公开内容的实施方式总体上涉及感测环境条件和/或产品并且传送(communicate)感测到的信息，以通知用户关于可能存在的可能影响该区域中的物品(item)的条件以及/或者向用户通知在该区域中存在的产品。

[0004] 生产者、经销商、仓储者和质量人员等，尤其是那些负责例如通过物流供应链移动的易变质、易损坏或高价值物品的人员，可能希望知道他们的操作应负责的物品的状况。此外，客户对质量的感受在一些行业中可能是有价值的，因此，通过供应链对产品的监测可以用于向客户群体指示这样的质量。

[0005] 此外，一些实体可能有兴趣降低保险费用成本，并且通过供应链对产品的监测可能是减少这些成本的一种方式。在产品行进时监测其环境是如下方式：该方式除其他益处之外，获得这样的效率，提高可追溯性，以及/或者提供可以影响上述因素中的一个或更多个的产品的质量和安全性。

[0006] 此外，生产者、经销商、仓储者和产品销售商等可能希望知道什么产品他们有库存以及/或者什么产品他们可能即将用完和/或缺货。目前，这样的实体可以使用可能取决于关于产品的用户扫描信息(例如条形码)的手动扫描系统和/或库存系统来盘查库存。然而，用户可能不准确地收集信息，并且手动扫描可能导致人力资源的增加。

[0007] 例如在美国专利7,057,495“Perishable Product Electronic Label Including Time and Temperature Measurement”和7,248,147“Perishable Product Electronic Label Including Time and Temperature Measurement”以及美国专利7,675,409“Environmental Sensing”中已经讲授了许多环境感测组件，所有这些专利都是共同转让的，并且有至少一个与本申请共同的发明人。在一些情况下，本公开内容的一些实施方式可以改进用于环境感测和传送的这些和其他装置、系统和方法。附图说明

[0008] 图1A是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的环境感测组件的框图。

[0009] 图1B是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的环境感测组件的框图。

[0010] 图2A是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的带标签的环境感测组件的顶视图。

[0011] 图2B是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的带标签的环境感测组件的顶视图。

[0012] 图3A是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的电路的框图。

[0013] 图3B是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的电路的框图。

[0014] 图4A是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的感测系统的框图。

[0015] 图4B是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的感测系统的框图。

[0016] 图5A是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的感测系统天线的框图。

[0017] 图5B是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的感测系统天线的框图。

[0018] 图5C是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的感测系统天线的框图。

[0019] 图5D是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的感测系统天线的框图。

具体实施方式

[0020] 本公开内容描述了许多装置、系统和方法实施方式。例如，一些实施方式包括装配成感测环境条件的一个或更多个变化的环境感测组件。术语“环境感测组件”和“电子组件”可以在本文中互换使用。在一些情况下，为简洁起见，“环境感测组件”或“电子组件”可以称为“组件”。如本文所使用的，“特定的其他”电子组件可以包括在特定时间内在无线通信器的通信范围内的那些电子组件，如下面将更详细地讨论的。在一些实施方式中，无线通信器可以例如具有小于1000英尺的通信范围。在一些实施方式中，无线通信器可以例如具有大于1000英尺的通信范围。合适的无线通信器的示例可以是射频(RF)收发器，例如可从德州仪器(Texas Instruments)获得的CC1100等无线通信器。环境条件可以包括温度、湿度、物理定向、邻近度、加速度、压力、分子化合物、化学变化和/或化学品的存在、冲击、振动、光以及其他环境数据及其组合。因此，环境感测组件和/或环境感测系统可以包括用于一种或更多种类型的环境数据的一个或更多个传感器。

[0021] 在各种实施方式中，组件包括耦接至提供数据存储的存储器的电路。该电路包括环境敏感部件，例如环境敏感的电阻器、晶体管或电极，其被配置成对环境条件的变化做出反应。该电路可以检测环境敏感部件对环境条件变化的反应，并且将该信息传送至例如存储器(例如，用于存储)、另一电路或用户。类似地，这种环境敏感部件可以影响对施加到系统的感测部分的刺激的响应。

[0022] 至少一个实施方式可以包括带标签的电路组件，其包括耦接至电路的显示器。显示器可以响应于电路内的预设电源达到阈值电力水平而激活。例如，显示器可以响应于预设电源耗尽而激活。

[0023] 根据本公开内容的一些实施方式包括用于产品的环境感测系统。例如，环境感测系统可以包括放置在产品上的第一电路和邻近产品放置的第二电路。第一电路可以包括环境敏感部件，并且第二电路可以经由第一电路与第二电路之间的电磁耦合、例如电、磁、电感、电容、射频、光或其他电磁耦合，定期地为第一电路供电。在一些实施方式中，第二电路可以使用感测放大器来输出与为第一电路供电相关联的输入信号与跨第二电路中的电阻器的信号之间的差异，并且可以基于该差异来标识产品或环境条件。

[0024] 此外，一些实施方式可以包括环境感测系统，其包括放置在服务器具或产品容器上的第一电路和放置在外部容器或支撑壳体上的第二电路。第一电路可以定期地测量温度并且将温度传送至第二电路。类似地，第二电路可以向第一电路询问信息。

[0025] 在一些实施方式中，电路可以例如被配置成执行时间测量，使用环境传感器执行环境测量，在存储器中存储时间戳记的环境数据，以及/或者与装配成感测环境条件的一个或更多个变化的特定的其他电子组件进行通信(例如，经由无线通信器)。电路还耦接至为电路和无线通信器中的至少之一提供电力的电源。

[0026] 在一些实施方式中，电路可以被配置成与特定的其他电子组件传送时间戳记的环境数据以及/或者将其传送至远程读取器装置(例如，经由无线通信器)。电子组件可以感测和/或存储环境数据以及/或者将该数据传送至其他组件。因此，在各种实施方式中，环境感测组件可以接收由另一组件发送的环境数据。

[0027] 在一些实施方式中，电路可以被配置成以定期的间隔或当被轮询时与其他电子组件通信传送环境数据以及/或者将其传送至远程读取器装置(例如，经由无线通信器)。电子组件可以感测该数据和/或将该数据传送至可以连同附加数据(例如，时间戳或位置戳)一起存储该数据以及/或者传送该数据的其他组件。因此，在各种实施方式中，读取组件可以接收和/或重新发送由另一组件发送的信息和/或环境数据。在其他实施方式中，电路可以从环境或读取组件的电磁询问中收集能量，提供电力以响应询问或其他读取器。在至少一个实施方式中，电路可以被掺杂以引起电路的谐振频率的与掺杂部件对其敏感的环境条件成比例的偏移。

[0028] 在至少一个实施方式中，环境感测组件是无源的。它不包含内部独立电源，没有有源存储器，并且没有有源通信。这种环境感测组件仅在从外部源(例如，环境或另一电子组件)提取能量时才采取动作。这样的动作可以包括回复标识和环境条件(例如，环境条件变化的指示)。在一些实施方式中，另一电子组件(例如，读取器装置)可以将信息写回与无源环境感测组件相关联的无源存储器。

[0029] 在一些实施方式中，在环境感测组件将数据通信至远程读取器装置和/或另一电路之后，组件和/或与其相关联的电路可以进入睡眠模式。在睡眠模式下，仍然可以减小的设置提供电力，但是除其他益处之外，为了保持电源的寿命，可以不执行指令以及/或者可以不经由无线通信器传输通信。

[0030] 本文的附图遵循如下编号约定：其中，数字或第一个数字与图形号码对应，并且其余的数字标识附图中的元件或部件。可以通过使用类似的数字来标识不同附图之间的类似的元件或部件。例如，103可以参考图1A中的元件“03”，并且类似的元件在图4A中可以称为403。因此，针对与本文中的任何附图相关联的实施方式的关于元件“03”的教导同样适用于与其他附图相关联的实施方式。例如，针对图1A至图1B的关于环境敏感部件103的教导适用于环境敏感部件403，并且反之亦然。如将理解的，本文中的各种实施方式中所示的元件可以被添加、交换和/或删除，以提供本公开内容的多个附加实施方式。另外，如将理解的，附图中提供的元件的比例和相对尺度旨在说明本公开内容的实施方式，并且不应当被认为是限制性的。

[0031] 图1A是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的环境感测组件100的框图。可以利用本公开内容的实施方式来提供简单易用、低成本、准确、一次性和/或可重复使用的(一个或更多个)装置作为监测系统的元件。环境感测组件100可以是例如内置在包装中的签条、标签或组件等用于监测环境条件的合适的实施方式。环境感测组件100可以包括例如无源电路的电路102。电路102可以包括环境敏感部件103。电路102可以检测环境敏感部件103对环境条件变化的反应。在各种实施方式中，电路102可以用作一个或更多个环境传感器。

[0032] 如本文所使用的，环境敏感部件是具有例如如本文更详细描述的材料掺杂或涂覆的添加的处理的组件。例如，环境敏感部件可以包括环境敏感的电阻器、晶体管或电极。环境敏感部件103可以对环境条件的变化做出反应。环境条件的变化可以包括湿度、温度、高于或低于阈值温度的温度、特定化学品和/或分子的存在等的变化。例如，环境敏感部件103可以被材料涂覆以创建环境敏感部件，正如一些表面声波(SAW)传感器那样地。SAW传感器可以调制表面声波以感测环境条件的变化。传感器可以将输入的电信号转换成可以更易受环境条件影响的机械波。然后，传感器可以将波转换回电信号。输入电信号与输出电信号之间的幅度、相位、频率或时间延迟等的变化可以用于测量环境条件的变化。可以使用不同的材料引起对不同的环境条件的不同的反应。

[0033] 在一些实施方式中，可以提供可由读取器装置执行以使电路102以预定时间间隔进行环境测量的可执行指令。在各种实施方式中，可以提供可由读取器装置执行以获得多个这样的环境测量的平均值的可执行指令。这些平均值可以例如通过使用多组环境测量来计算。除其他益处之外，这样的实施方式可以有助于减小由一个或更多个传感器的操作而引起的功率消耗以及/或者有助于减小存储器中的可用存储空间的消耗。读取器装置还可以处理数据以及/或者将数据传送至远程存储装置(例如，云数据库)。

[0034] 在至少一个实施方式中，电路102可以起到电子温度和/或湿度监测器的作用。环境敏感部件103可以用材料进行处理或包含材料，以便对例如温度和/或湿度、化学品的存在等的环境条件的变化敏感。材料可以是功能材料，例如碳纳米管集合、半导体墨和有机薄膜。该材料可以与温度和/或湿度反应以引起环境敏感部件103的特性的变化。电路102可以被配置成检测环境敏感部件103的特性的变化或者可以对环境敏感部件103的特性的变化敏感。电路102可以被配置成传送温度和/或湿度的变化。

[0035] 在至少一个实施方式中，电路102可以是起到电子指示器的作用的印刷电路。电子指示器可以执行类似于如一些以前方法中使用的化学指示器的功能。电子指示器可以是应用于例如疫苗或啤酒的环境敏感产品的廉价的印刷标签，以提供指示(例如，通过改变颜色)。电子指示器还可以用于检测环境中的化学品。环境敏感部件103可以用材料进行处理，以便对化学品的存在敏感。材料可以与化学品反应以引起环境敏感部件103的至少一个特性变化。电路102可以被配置成检测环境敏感部件103的特性的变化。电路102可以被配置成传送检测到的化学品的存在的变化。电路102可以被配置成以可视方式(例如，通过改变颜色或照亮的电路的一部分)、以无线方式(例如，经由与另一电路和/或装置的电磁耦合)等传送变化。

[0036] 环境敏感部件103的特性可以是Q因子、电阻、电容、电感、电容泄漏和功率衰减。Q因子是描述相对于中心频率的带宽的无量纲参数，其中，较高的Q指示相对于存储能量的较低的能量损耗率(较低的阻尼)，并且较低的Q指示相对于存储能量的较高的能量损耗率(较高的阻尼)。环境敏感部件103可以是振荡器、谐振器、电阻-电感-电容(RLC)电路、电阻器、电容器、超级电容器、电感器、电极、晶体管或其组合。在一些实施方式中，环境敏感部件103可以包括在电路102中，使得环境敏感部件103的特性的变化可以改变电路102的特性和/或整体行为。

[0037] 环境敏感部件103可以通过被涂覆有材料、掺杂有材料等来用材料进行处理。在至少一个实施方式中，该材料可以是胶体聚合物。特定的胶体聚合物可以被设计、选择和/或掺杂以对要监测的特定化学品或环境条件进行反应。化学品的存在的增加或减少或者环境条件的变化可能引起胶体聚合物的特性或温度的不同变化，这可能影响电路102的电性能。如本文所述，电路102可以检测变化或使其行为改变，并且由此收集关于化学品的相对存在或不存在或者环境条件变化的信息。

[0038] 图1B是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的环境感测组件的框图。环境感测组件100可以是例如内置在包装中的读取器装置、签条、标签或组件等用于监测环境条件的合适的实施方式。

[0039] 环境感测组件100可以包括例如控制器、微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)等的电路102。电路102可以包括环境敏感部件103。电路102类似于图1A所示的电路102。环境敏感部件103类似于图1A所示的环境敏感部件103。在一些实施方式中，电路102可以将环境条件的变化的指示(例如，如由电路102根据环境敏感部件103的反应检测到的)存储在例如数据存储器106的存储器中。

[0040] 电路102可以与程序存储器104相接口，该程序存储器104被配置成以至少部分地提供功能的软件、固件和/或硬件的形式提供一组计算机可执行指令的存储。因此，关于各种基于软件的实施方式所描述的功能也适用于基于硬件的实施方式，并且反之亦然。

[0041] 相接口的程序存储器104和/或数据存储器106可以被实现为例如随机存取存储器(“RAM”)、EEPROM、闪速存储器等的易失性和非易失性存储器中的一个或组合。在本公开内容的范围内，也可以将程序存储器104和数据存储器106中的任何或两者包括在电路102中，以及/或者程序存储器104和数据存储器106可以一起设置在单个存储器源中或者可以一起设置在多个源上。

[0042] 在一些实施方式中，电路102可以耦接至数据存储器106。在一些实施方式中，数据存储器106可以存储由电路100累积的数据，例如时间和/或环境条件数据或者其组合(例如，时间戳记的环境数据)。在一些实施方式中，该信息可以经由未包含在电路100内的读取器装置(例如，远程读取器装置)提供给数据库(例如，具有用于通过多个客户端进行访问的门户网站的服务器上的数据库)。

[0043] 本公开内容的实施方式可以利用使得装置能够存储更多信息的存储器压缩技术。例如，Thomas Jensen等人的题为“Environmental Sensing”的美国专利7,675,409中描述了与环境感测组件相关联的多种存储器压缩方法。在本文中不更详细描述这样的压缩技术，以免使本公开内容的实施方式模糊。

[0044] 在一些实施方式中，环境感测组件100可以包括电路102外部的一个或更多个环境传感器108，除了由具有环境敏感部件103的电路102执行的环境感测之外或代替由具有环境敏感部件103的电路102执行的环境感测，环境传感器108可以执行环境感测。来自环境传感器108的数据可以输入到电路102。在至少一个实施方式中，电路102可以使用来自环境传感器102的输入来对从环境敏感部件103生成的数据进行规格化。

[0045] 在一些实施方式中，可以提供可由电路102执行以便以预定时间间隔进行环境测量的可执行指令。在各种实施方式中，可以提供可由电路102执行以获得多个这样的环境测量的平均值的可执行指令。这些平均值可以例如通过使用多组环境测量来计算。除其他益处之外，这样的实施方式可以有助于减小由一个或更多个传感器的操作而引起的功率消耗以及/或者有助于减小存储器中的可用存储空间的消耗。电路102还可以处理数据和/或将数据传送至远程存储器(例如，云数据库)。

[0046] 电路102可以耦接至电源122。在包括作为电路102的电路102的一些实施方式中，电源122可以是印刷电池。在一些实施方式中，电源122可以是被配置成经由电磁耦合从外部源接收电力的天线，例如天线114或不同的天线。在至少一个实施方式中，电源122可以包括电池和天线两者，其中，电池被配置成当外部源经由电磁耦合不可用时根据需要向电路102提供电力。天线还可以被配置成起到无线通信器112的作用。例如，天线可以经由电磁耦合将由电路102检测到的变化传送至外部源。

[0047] 电路102可以耦接至时钟110。在本公开内容的范围内，也可以将时钟110包括在电路102中。时钟110可以由电路使用以执行时间测量等功能。

[0048] 电路102可以耦接至无线通信器112。在一些实施方式中，无线通信器112可以包括红外和/或射频调制电路。

[0049] 无线通信器112可以耦接至天线114。例如，本文描述的硬件的一些目的可以是提供用于感测环境变量、执行测量数据的存储、执行测量数据的处理(例如，在嵌入软件控制下)、传送环境数据、提供显示指示以及/或者提供已处理数据的下载和/或分流能力的机制。

[0050] 电路102可以耦接至一个或更多个物理接触点116。在各种实施方式中，物理接触点116可以适于与例如读取器装置的外部探针装置接触，并且可以位于组件内或者可以定位成与组件接触或不穿透到组件中。物理接触点116可以用于电路100与例如读取器装置的另一装置之间的电通信。物理接触点的示例包括金属管脚、焊盘等。在一些实施方式中，一个或更多个接触点116可以耦接至电源122，以从例如读取器装置向电源122提供电力。这样的实施方式可以用于对电源122进行再充电和/或补充。至少一个实施方式不包括物理接触点116。

[0051] 电路102可以耦接至一个或更多个指示器118。例如，在一些实施方式中，指示器118可以包括从电路100的外部可以看见的多个指示发光二极管(LED)。至少一个实施方式不包括指示器118。

[0052] 例如，这样的指示器118可以被布置为指示作为指示器118的上部灯、中间灯和下部灯。在这种配置中，上部指示器可以用作超出限制状态指示器，下部指示器作为低于限制状态指示器，并且中间指示器可以用作OK状态指示器。如本文所讨论的，在各种实施方式中可以使用其他类型的显示指示器118，并且指示器可以是任何合适的指示机制。

[0053] 各种实施方式可以利用化学变化来提供电路100的一部分或全部的指示器118功能。例如，在一些实施方式中，电化学或铁化学组分可以用于提供至少一些指示器118功能。

[0054] 电路102可以被配置成当基于测量的时间和/或环境数据和/或(使用环境敏感部件103和/或环境传感器108测量的)环境条件的变化的指示而出现预定警报条件时，发起警报状态。例如，警报状态可以例如通过指示器118(例如，通过照亮、闪烁、以其他方式操作LED等处理)来发出信号。例如，除其他警报事件之外，当环境数据超过特定范围时(例如，当温度升高到某一阈值以上时)，可能出现这样的警报条件。

[0055] 在一些实施方式中，警报状态可以通过来自电路102、无线通信器112的无线谐振以及/或者通过物理接触点116发送至另一环境感测组件和/或读取器装置。无论是通过无线通信器112、物理接触点116发送还是由指示器118指示，警报状态可以有益于向用户警告可能需要注意的特定环境条件。

[0056] 电路102可以耦接至激活机构120。激活机构120可以由许多可能的电路和结构提供，可能的电路和结构包括包含分离片式开关(breakaway tab switch)、拉片式开关、红外开关、磁开关、电磁开关、射频谐振开关或按钮瞬时开关等机构类型的电路和结构。例如，对于按钮瞬时开关或拉片式开关，激活可以由用户物理地激活电路来实现。在一些实施方式中，发送装置(例如，无线通信器112)可以用于远程完成激活(例如，通过一个或更多个射频(RF)信号)。

[0057] 如上所述，环境感测电路100可以包括耦接至电路100的许多部件、例如电路102、环境传感器108、无线通信器112、物理接触点116和指示器118等的电源122。在一些实施方式中，电源122可以是纽扣电池型电源。在一些实施方式中，电源122可以是可再充电电池电源。在至少一个实施方式中，电源可以是印刷电池。

[0058] 图2A是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的带标签的环境感测组件201的顶视图。带标签的环境感测组件201可以包括环境感测组件，其类似于图1A和/或图1B中的环境感测组件100。在一些实施方式中，带标签的环境感测组件201和/或其他电路可以包括至少部分地围绕组件(例如，包括环境传感器、存储器、无线通信器、电路和/或电源等部件)的保护盖230。

[0059] 在一些实施方式中，盖230可以被制成较大，使得其可以被折叠以覆盖带标签的环境感测组件201的前部和后部两者。在各种实施方式中，盖230的区域可以印刷有图例信息(例如，文本和/或符号)，并且可以包括一个或更多个指示器218表示什么的标识符。

[0060] 在一些实施方式中，可以例如通过夹在纸和/或塑料盖230之间以及/或者通过粘合剂背衬(backing)将电路和/或环境感测组件(例如，图1A至图1B中所示的电路102和/或环境感测组件100)制成标签。在各种实施方式中，盖230的区域可以印刷有例如文本和/或符号的图例信息。

[0061] 在一些实施方式中，可以构造图形标签232(例如，从塑料和/或纸膜等)。在一些实施方式中，标签232可以由包括半透明或不透明材料的任何合适的材料制成，并且可以提供为其上有套印的清晰或半清晰材料。在一些实施方式中，图形标签232可以包括其表面上的印刷特征。

[0062] 一些实施方式利用在带标签的环境感测组件201之上形成外层(例如，如果这样装配，则包括保护盖230和图形标签232)的透明、半透明或不透明的袋(pouch)234。袋234可以具有任何合适的材料，并且可以任何合适的方式持久地密封或重新密封。袋234可以小至或小于约8.0厘米×5.5厘米×0.2厘米。

[0063] 例如，袋234可以被热封、胶合或具有由袋材料形成的物理密封结构。这样的材料的示例包括但不限于包括塑料、乙烯基、聚苯乙烯和其他这样的材料的材料。例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种适合与食品一起使用的塑料材料。这种袋234可以被设计成符合行业标准，例如食品安全标准。如本文所定义的，食品安全标准可以是由实体(例如，美国食品和药物管理局)创建以管理与食物的使用的任何标准。通过这种方式，如果袋234被密封，则袋234可以被批准使用(例如，安全地邻近食物放置)，而内容物不需要被批准。

[0064] 在一些实施方式中，袋的外部可以满足这样的要求，而内部可能满足或可能不满足要求。除其他益处之外，这种情况可以节省大量的时间和金钱，因为在一些情况下，制造商不需要获得对要放置在袋234内的带标签的环境感测组件201的批准。

[0065] 在利用例如LED的一个或更多个照明指示器218的实施方式中，指示器可以例如从背后或从侧面照亮印刷的透镜。可以对与指示器相关联的图例信息(例如，如图2A所示的“超过温度”、“OK”、“低于温度”)进行修改，以适应编程的测量和/或警报参数。指示器218的其他示例包括电致变色墨或其他显示类型。

[0066] 实施方式还可以包括例如标志、目标产品标识区域、激活断点图形和/或温度限制图形等的其他图形元素。例如，可以使用标志和目标产品标识区域以及温度限制图形来提供具有与编程到电路的程序存储器和/或数据存储器中的参数匹配的唯一图形的包装、签条或标签。

[0067] 在各种实施方式中，签条或标签装置也可以插入到包装材料中。Thomas Jensen等人的题为“Environmental Sensing”的美国专利7,675,409中更详细地描述了各种包装和制造方法。

[0068] 图2B是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的带标签的环境感测组件201的顶视图。带标签的环境感测组件201在很大程度上类似于图2B所示的带标签的环境感测组件201。带标签的环境感测组件201可以包括条形码207、QR码209、字母数字标识符211以及图形和/或文本标签232。条形码207、QR码209、字母数字标识符211以及图形和/或文本标签232可以标识与带标签的环境感测组件201相关联或要与带标签的环境感测组件201相关联的产品。

[0069] 在一些实施方式中，显示器可以耦接至(例如，组件的)电路。例如，如结合图3A至图3B进一步讨论的，显示器可以响应于电路内部的和/或耦接至电路的预设电源达到阈值电力水平而激活。

[0070] 图3A是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的电路302的框图。电路302类似于图1A和/或图1B所示的电路102。电路302可以是印刷电路。电路302可以是环境感测组件、例如图1A和/或图1B中的环境感测组件100的一部分。例如，尽管没有具体说明，但是电路302可以耦接至提供数据存储的存储器。电路302可以耦接至显示器。如本文所使用的，显示器是可以用于示出或照亮文本和/或图形图像的输出表面和投影机构。示例显示器可以包括液晶显示器和/或发光二极管。在一些实施方式中，显示器可以是指示器346(在下面更详细地描述)或耦接至指示器346。

[0071] 如图3A所示，电路302可以包括和/或耦接至多个电源341、343和345。电源341、343和345可以包括电池。例如，在一些实施方式中，电源341、343和345可以是印刷电池或超级电容器。电路左侧的两个电源(例如，电源341和343)可以是彼此具有特定比例的电源。

[0072] 可以使用至少一个电源345为电路302供电。电源345可以预设有一定量的电力，以在特定时间段内向电路302提供能量。该时间段可以是产品出货的持续时期。在电源345是用于整个电路302的电源的实施方式中，电源341和电源343可以是具有从电源345传送的电荷的电容器。

[0073] 至少一个电源可以是预设电源341。预设电源341可以相对于参考电源343预设有一定量的电力(例如，Vset)。电源341可以对晶体管348的栅极提供参考和偏置。电源341和电源343两者可以具有已知的电特性(例如，内部电阻、电容泄漏和功率衰减)。可以基于电路302要作为的和/或应用到的产品并且相对于产品可能暴露于的环境条件来选择内置在电源341和电源343中的特定量的电力。该产品可以包括易腐产品。例如，特定量的电力可以与产品为新鲜的和/或预期为新鲜的温度和/或时间的量相关联。

[0074] 如图3A所示，电路302可以包括晶体管。晶体管可以是例如NPN晶体管或PNP晶体管的双极结型晶体管(BJT)348。BJT包括三个主端子区域：基极356、发射极352和集电极344。NPN晶体管包括共享薄的p掺杂阳极区域的两个半导体结，并且PNP晶体管包括共享薄的n掺杂阴极区域的两个半导体结。在典型的操作中，基极-发射极结正向偏置，这意味着结的p掺杂侧比n掺杂侧更正，而基极-集电极结反向偏置。

[0075] 预设电源341可以耦接至BJT 348的基极356。当预设电源341具有阈值电力水平以上的电力时，则进入BJT 348的基极356的电流被放大以产生集电极344和发射极352电流。在这种状态下，BJT 348处于活动状态，并且电流在BJT 348的集电极344与发射极352之间流动。

[0076] 当预设电源341消耗到阈值电力水平以下时，由预设电源341提供的电流可以在保持BJT 348处于活动状态的阈值电流以下。当BJT 348处于非活动状态时，BJT 348在集电极344与发射极352端子之间表现为开路。

[0077] 类似地，当预设电源343消耗到比电源341低阈值电力水平时，由电源341提供的电流可以将BJT 348偏置成活动状态。当BJT 348处于活动状态时，电流将流动经过BJT 348的集电极344到其发射极352。

[0078] 如图3A进一步所示，指示器346(示为电阻器)可以在耦接至BJT 348的集电极344的电路302上。指示器346可以是例如光源、电致变色墨突发件、发光二极管等的指示器。当BJT 348处于非活动状态时，电流不流经指示器346。当BJT 348处于活动状态时，电流流经指示器346，通过集电极344并且通过发射极352。流动的电流可以足以为指示器(例如，电阻器346)和/或显示器供电。换句话说，当处于活动状态时，足够的电流流经BJT 348以激活指示器。在非活动状态下，没有足够的电流流经BJT 348以激活指示器。如进一步所示，环境敏感部件303(示为可变电阻器)可以在耦接至BJT 348的发射极352的电路302上。该环境敏感部件303可以是分立的部件或表示电源343的内部电阻。

[0079] 当预设电源343达到或低于阈值电力水平时，指示器(例如，电阻器346)可以被提供有足以激活的电流。在至少一个实施方式中，指示器346可以耦接至显示器，并且当激活时，可以激活显示器。激活的显示器可以包括示出文本和/或图形图像的显示器。例如，激活的显示器可以示出产品不是新鲜的和/或被损坏的消息。在激活之前，显示器可以与其周围环境具有相同的对比度。

[0080] 图3B是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的电路的框图。除了电源343与环境敏感部件303并联而不是与其串联以外，图3B大体上类似于图3A。图3A和图3B所示的电路之间的差异是“低真(low-true)”与“高真(high-true)”触发事件之间的差异。这些是使用晶体管基极电流的衰减来触发晶体管集电极上的事件的两个实施方式。这些是针对NPN晶体管的配置。针对集电极实际对晶体管发射极侧馈电的PNP晶体管的类似配置可以由本领域普通技术人员实现。总可用电压和输出指示器可以影响哪个电路对于特定实现方式更有利。

[0081] 电路302可以是起到新鲜度指示器的作用的印刷电路302。电路302可以包括耦接至第一电源343的环境敏感部件303。电路302可以包括耦接至第一电源343、第二电源341和指示器346的晶体管348。电路302可以包括耦接在环境敏感部件303与指示器346之间的第三电源345。电路302可以被配置成使得第三电源345为电路302提供全部电力，第二电源341为电路302提供涓流充电(trickle charge)，第一电源343随着时间的推移与环境敏感部件303的如下特性有关地进行衰减：该环境敏感部件303的特性随着环境敏感部件303对其敏感的环境条件的变化而变化，并且第三电源345响应于第一电源衰减到阈值电力水平以下而向指示器346提供电力。

[0082] 在至少一个实施方式中，晶体管348可以是BJT，其中，第二电源341耦接至BJT的基极356，指示器346耦接至BJT的集电极344和发射极352中的一个，并且环境敏感部件303耦接至BJT的集电极344和发射极352中的另一个。

[0083] 在一些实施方式中，第一电源343和环境敏感部件303可以包括电阻-电容(RC)电路。环境敏感部件303可以响应于环境敏感部件303对其敏感的环境条件的变化而改变第一电源343上的消耗。这样，RC电路可以被配置成仿效(mimic)阿伦尼乌斯(Arrhenius)方程。阿伦尼乌斯方程可以模拟在温度升高时产品的损坏速率。为了反映病原体的生长，第一电源343的衰减速率可以与[fosc＝ne-(Ea/RT)]对应。这模拟反应速率或阿伦尼乌斯能量，其中，n是常数，Ea是活化能(activation energy)，R是通用气体常数，并且T是以开尔文为单位的温度。

[0084] 在一些实施方式中，环境敏感部件303可以通过涂覆有材料、掺杂有材料等用材料进行处理。在至少一个实施方式中，该材料可以是胶体聚合物。特定的胶体聚合物(或其他材料)可以被选择和/或掺杂成具有与环境条件(例如，温度)变化的已知反应。对于要由新鲜度指示器监测的特定产品，该已知反应可以与上述阿伦尼乌斯方程成比例地进行选择。环境条件的变化可以引起胶体聚合物的特性的不同变化，这可能影响环境敏感部件303的电性能(例如，其电阻)。如本文所述，该变化可以影响第一电源343的衰减速率，其可以改变在指示器346被供电(例如，激活)之前流逝的时间量。指示器346的激活可以指示与电路302(例如，新鲜度指示器)相关联的产品的可能损坏。

[0085] 图4A是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的感测系统405的框图。感测系统可以包括可以电磁耦合(例如，电感耦合、电容耦合、经由RF能量耦合等)至第二电路464的第一电路402。第一电路402可以放置在产品上。第一电路402类似于图1A和/或图1B所示的电路102。第二电路464可以被定位成邻近产品(例如，产品所在的和/或将要位于的架子上，产品所在的和/或将要位于的容器的壁、底板(floor)或顶板(ceiling)上)。在一些实施方式中，第一电路402和/或第二电路464是印刷电路，或者其至少一部分是印刷的，例如包含印刷的部件。

[0086] 如图4A至图4B所示，第一电路402可以包括环境敏感部件403。环境敏感部件403在图4A中被示为电阻器，然而，实施方式不限于此。此外，在一些实施方式中，第一电路402可以是无源电路。即，第一电路402可以不包括内部电源，或者可以包括升压电源(boost power source)，但是不包括主电源。

[0087] 第一电路402可以包括电感部件466，并且第二电路464可以包括电感部件468。如本文所使用的，电感部件是利用当同一电感部件或附近的电感部件上的场改变时所生成的电压的部件。电感部件466、468可以包括如参照图5A至图5D更详细地描述的电感天线(例如，电线)。

[0088] 例如，当电感部件466、468彼此靠近时，来自第二电路464的信号476(例如，功率)可以被提供给第一电路402。如本文所使用的，信号可以包括功率(例如，电压乘以电流)、电压、电流、电场、磁场等。换句话说，第二电路464可以经由第一电路402与第二电路464之间的电磁耦合为第一电路402供电。可以定期地，例如每小时一次、每天一次等提供功率476。

[0089] 图4B是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的感测系统405的框图。除了环境敏感部件403直接耦接至电感部件466和/或与电感部件466集成以外，图4B中所示的感测系统405类似于图4A所示的感测系统405。在图4B中，电阻器478(代替图4A中的环境敏感部件403)耦接至电感部件466。参照图5A至图5D更详细地描述直接耦接至环境敏感部件的这样的电感部件466的示例。

[0090] 在至少一个实施方式中，感测系统405可以包括产品上的第一电路402和邻近产品的第二电路464。第一电路402包括环境敏感部件403。第二电路464可以被配置成经由第一电路402与第二电路464之间的电磁耦合定期地为第一电路402供电。第二电路464可以被配置成基于第一电路402的属性来识别产品。第二电路464可以被配置成基于环境敏感部件403的特性的变化来确定环境条件的变化。

[0091] 第二电路464可以被配置成基于由环境敏感部件403的特性的变化引起的第一电路402与第二电路464之间的电磁耦合的变化来确定环境条件的变化。例如，环境敏感部件403可以掺杂有对环境条件敏感的材料，其中，环境敏感部件403中的掺杂剂的量与电磁耦合的变化对应。如下所述，电磁耦合的变化可以是与电磁耦合相关联的信号的相位、频率和幅度中的至少之一的变化。

[0092] 感测系统405可以利用环境敏感部件403和环境条件的不同示例而运行。一些示例包括：环境敏感部件403为碳纳米管薄膜和/或由碳纳米管薄膜形成并且环境条件是湿度。其他示例包括：环境敏感部件403为半导体墨和/或由半导体墨形成并且环境条件为温度。
其他示例包括：环境敏感部件403为石墨烯和/或由石墨烯形成并且环境条件是湿度。

[0093] 在一些实施方式中，感测系统405可以包括多个第一电路402，每个第一电路402在邻近第二电路464的不同产品上，并且每个第一电路402具有不同的属性。多个第一电路402中的每个可以包括如参照图5A至图5D更详细描述的具有不同属性的相应天线。在至少一个实施方式中，不同的产品可以是服务器具和/或产品容器，其中，第二电路464在支撑结构上并且环境条件是温度。

[0094] 例如，第一电路402可以处于服务器具的手柄中并且耦接至服务器具的温度传导芯。不同的属性可以各自与其中要放置相应的服务器具的物质的相应标识符相关联。例如，感测系统405可以用于通过第一电路402(在服务器具中)和第二电路464(例如，在自助餐的框架、喷嚏防护件等)的相互作用来识别自助餐中供应的每种产品的温度。

[0095] 作为另一示例，产品可以是服务和/或运输托盘，并且第二电路可以在配置成运输托盘的推车上。例如，感测系统405可以用于识别推车中每个托盘的温度，例如可以与用于餐饮的食品服务等一起使用。

[0096] 作为示例，产品可以是服务碗，并且第二电路可以处于服务碗上方的灯、容纳服务碗的服务区的框架和用于服务碗的喷嚏防护件中之一中。例如，感测系统405可以用于识别与服务碗中的物质相关联的温度。

[0097] 对于不同的第一电路402，环境敏感部件403可以具有不同的物理特性(例如，电特性)。例如，对于要与不同的产品相关联地使用的不同的第一电路402，环境敏感部件403可以特定地和/或不同地进行掺杂。然而，实施方式不限于掺杂的环境敏感部件403，并且可以包括具有对环境条件或变化不同地敏感的不同物理性质的环境敏感部件403。环境敏感部件403的不同掺杂可以导致具有不同阻抗的不同部件。当电感耦合至相同或相似的第二电路464时，第一电路402中的不同阻抗可以导致从第二电路464传送至第一电路402的不同电力量，或者从第二电路464到第一电路402的电力传送的不同效率。环境敏感部件403的差异导致第二电路464对第一电路402的谐振频率的变化。第二电路464可以感测(例如，经由感测放大器470)传送的电力量或电力传送的效率，并且由此确定环境敏感部件403的阻抗。该确定可以用于识别放置有第一电路402的产品。在通过第二电路464为第一电路402供电时，传送的电力量取决于环境敏感部件403的阻抗的相对值。

[0098] 类似地，环境敏感部件403可以掺杂有对一种或更多种特定环境条件敏感的材料。这样的环境条件的示例包括温度和湿度。环境敏感部件403对其敏感的环境条件的变化可以导致环境敏感部件403的电行为、例如阻抗、电阻和/或电容的差异。当电感耦合至相同或相似的第二电路464时，第一电路402中的不同电阻可以导致从第二电路464传送至第一电路402的不同电力量，或者从第二电路464到第一电路402的电力传送的不同效率。环境敏感部件403的差异导致第二电路464对第一电路402的谐振频率的变化。第二电路464可以感测(例如，经由感测放大器470)传送的电力量或电力传送的效率，并且由此确定环境敏感部件
403的电阻。该确定可以用于识别放置有第一电路402的产品。在通过第二电路464为第一电路402供电时，传送的电力量取决于环境敏感部件403的电阻的相对值。

[0099] 第二电路464中的感测放大器470可以感测第二电路464中的输入信号476与跨电阻器474的信号之间的差异。输入信号476可以是与为第一电路402供电相关联的信号(例如，功率)。跨电阻器474的信号可以与跨环境敏感部件403的信号成比例。输入信号476与跨电阻器474的信号之间的差异可以指示从第二电路464传送了多少电力到第一电路402。可以对输入信号476进行控制，以定期地和/或按需要对与第一电路402相关联的产品的存在进行搜索(ping)。例如，在第二电路464嵌入架子中的情况下，可以触发输入信号476以确定产品是否在架子上、在架子上的产品的数量、以及/或者对什么产品在架子上的标识。可以对电压突降(voltage dump)472进行控制，以在随后的搜索之前对第二电路464(例如，与其一起示出的电容器)进行放电。在一些实施方式中，电压突降472可以是开路集电极。

[0100] 第二电路464可以使用感测放大器470感测输入信号476与跨电阻器474 4的信号之间的差异。感测放大器470可以包括输出与电力轨中流动的电流成比例的信号(例如，电压)的放大器。如图4A至图4B所示，感测放大器470使用电流感测电阻器474将电力轨中的负载电流转换成电压，该电压然后被感测放大器470放大。即，感测放大器470可以输出第二电路464中的输入信号476与跨电阻器474的信号之间的、与跨环境敏感部件403的信号成比例的差异。输出可以是指示该差异的输出信号。

[0101] 在一些实施方式中，第二电路464可以基于输入信号476与跨电阻器474的信号之间的差异来识别第一电路402所附接到的产品。例如，第二电路464可以感测输入信号476与跨电流感测电阻器474的信号之间的差异。第二电路464可以基于该差异来识别产品。即，第二电路464可以基于感测放大器470的输出(例如，由感测放大器输出的差异)来识别产品。

[0102] 在一些实施方式中，环境敏感部件403可以被特定地掺杂以标识产品。例如，附接至产品的第一电路402可以包括被掺杂以标识产品的环境敏感部件403。在这样的实施方式中，多个第一电路可以与各种环境敏感部件一起存在。

[0103] 例如，可以用不同的环境敏感部件创建多个第一电路。可以对第一环境敏感部件进行掺杂以标识第一产品，可以对第二环境敏感部件进行掺杂以标识第二产品，可以对第三环境敏感部件进行掺杂以标识第三产品等。例如，可以使用不同的材料(例如，化学品和/或元素)和/或不同量的掺杂剂对不同的部件进行掺杂。

[0104] 在这样的实施方式中，第二电路464可以基于第二电路464上的感测放大器470的输出(例如，电压输出)来识别不同的产品。在相同的输入电流下，每个电压可以基于不同环境敏感部件而变化。

[0105] 在一些实施方式中，多个第一电路402中的两个或更多个可以是相同的。即，两个或更多个第一电路402的环境敏感部件403可以包括使用相同材料和/或相同量的掺杂剂进行掺杂以产生相同电阻的部件。在这样的实施方式中，一个或更多个压力签条可以定位在第二电路464和/或与第二电路464相关联。第二电路464可以基于谐振频率来区分具有相同的第一电路的产品。例如，产品的重量可以改变电压的谐振频率。只要产品具有足够的重量差异，则压力传感器可以将产品区分开。

[0106] 此外，在各种实施方式中，两个或更多个第二电路464可以邻近(一个或更多个)第一电路402而存在。两个或更多个第二电路464可以位于不同的位置并且可以进行通信。例如，附接至(一个或更多个)产品的(一个或更多个)第一电路402位于架子或容器上。架子还可以包括位于架子或容器的不同位置处但每个均邻近第一电路402的两个或更多个第二电路464。在至少一个实施方式中，多个第二电路464可以包括在感测系统405中。多个第二电路464可以彼此进行通信以及/或者与控制器进行通信，使得第二电路464被配置成确定在容器中或架子上的不同产品的相对位置。这样的实施方式可以有益于辅助库存跟踪和控制。至少一个实施方式包括复用到一个或更多个第二电路464的多个电感部件468。

[0107] 每个第二电路464可以使用电磁耦合为第一电路402供电。即，每个第二电路464可以为第一电路402供电并且可以感测输入信号476与跨电阻器474的信号之间的差异。所感测的差异可以由感测放大器470作为信号(例如，电压)进行输出。通过第二电路464的电力可以随时间和/或相对于到第一电路402的距离而变化。使用来自感测放大器470的输出信号，一个或更多个第二电路可以确定产品的位置(例如，使用时域反射、三角测量等)。

[0108] 例如，两个或更多个第二电路464的感测放大器470的输出信号可以由于第一电路402与两个或更多个第二电路464中的每个的不同距离而不同。基于不同的输出信号，可以确定第一电路402的位置。相比于来自感测放大器470的较低输出信号，来自感测放大器470的较高输出信号可以指示第一电路402更接近电源(例如，特定的第二电路464)。相比于较低的输出信号，较高的输出信号(电压)可以指示输入信号476与跨电阻器474的信号之间的差异更低。因此，相比于较低的输出信号，感测放大器470的较高输出信号可以指示更大的电力被传送至第一电路402。一个或更多个第二电路464可以将信息传送至外部，例如传送至计算装置。

[0109] 第二电路464可以位于杂货店的架子上，并且各种产品可与放置在架子上。两个或更多个第二电路464可以用于映射架子上的各种产品的位置，以及识别各种产品的数量和标识。使用这样的信息，杂货店可以识别架子上的现有库存和库存的潜在问题(低库存、产品不合适和/或其他的产品问题)。第二电路464可以将信息传送至由杂货店管理的计算装置。计算装置可以响应于问题向用户发送警报以及/或者提供接收到的信息的显示。

[0110] 其他实施方式可以包括环境感测系统。环境感测系统可以包括放置在服务器具上的第一电路。示例服务器具可以包括勺子、铲子等。例如，服务器具可以是金属的。第二电路可以放置在产品容器中和/或邻近第一电路放置。示例产品容器可以包括服务/食物容器、碗、盘子等。

[0111] 尽管没有具体说明，但是在一些实施方式中，第一电路402和/或第二电路464可以包括存储器和/或例如电池的电源。例如，第一电路402可以包括参照图1A和/或图1B讨论的环境感测电路100。第一电路402可以测量例如温度的环境数据，并且可以将环境数据存储在耦接至第一电路402的存储器上，或者在由第二电路464询问时使环境信息与第二电路464相关。第二电路464逻辑可以定期地与第一电路402进行通信以接收环境数据。第一电路
402可以发送从上一次通信时起测量的环境数据。在这样的实施方式中，如参照图1A至图1B所讨论的，第二电路464可以包括读取器装置。

[0112] 可替选地，第一电路402可以是无源电路。第二电路464可以经由电磁耦合和/或辐射定期地向第一电路402提供电力。响应于该电力，第一电路402可以测量温度并且将温度传送至第二电路464。

[0113] 在一些实施方式中，一个或更多个环境感测组件，例如结合图1A和/或图1B所讨论的环境感测电路100可以位于运输车辆(例如，卡车)上。运输车辆可以将各种产品运输到某个位置，一些产品或全部产品可以包括环境感测组件。例如，运输车辆可以将产品从生产者运输到配送仓库和/或最终销售位置。

[0114] 运输车辆可以包括读取器装置。读取器装置可以包括可以与其他装置进行无线通信的电子装置。读取器装置可以例如无线地与一个或更多个环境感测组件进行通信。在一些实施方式中，壳体、货盘或运输车辆可以配备有用于与读取器系统进行通信的一个或更多个天线。这些天线可以具有不同的尺寸并且单独地或多个地放置在表面上。例如，天线阵列可以印刷在附接至壳体的小片纸或塑料上，或者印刷在与货盘一起使用的滑动片或运输车辆的一侧的大片纸或塑料上，或者内置在运输车辆的一个或更多个壁或地板上。

[0115] 此外，当运输车辆通过地理围栏系统的关口时，来自一个或更多个环境感测组件的环境数据可以通过地理围栏系统进行传送，并且使用服务器和读取器装置发送至数据库。

[0116] 如本文所使用的，地理围栏系统是如下系统，该系统使用全球定位系统(GPS)或射频识别(RFID)来定义地理边界，并且包括触发器，使得当装置进入关口(例如，边界)和/或关口处存在装置时，数据从装置发送至数据库。例如，关口可以遍布公路或铁路以跟踪卡车和/或轨道车辆的位置。

[0117] 数据库可以例如经由客户数据库将环境数据传送至客户。客户数据库可以由客户访问以查看环境数据以及/或者可以响应于环境数据发送警报。即，环境数据可以由用户和/或与产品相关联的其他人访问，而不需要额外的人工交互来测量环境数据以及将数据从运输车辆发送至用户。地理围栏系统已经在运输车辆驶过关口时从运输车辆取得了测量结果。

[0118] 在各种实施方式中，可以向用户(例如，托运人和/或接收者)发送警报。例如，接收者可以响应于警报在货物到达之前拒绝货物。这可以防止接收者的保险索赔，降低超时保险费用。此外，因为运输车辆在拒绝的货物的情况下不必继续前往接收者的位置，所以托运人可以具有较低的运输成本。

[0119] 图5A至图5D是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的天线566的框图。天线566类似于图4B所示的466。如上所述，一些实施方式包括多个不同的第一电路(例如，图4B中所示的第一电路402)，其中，每个第一电路可以包括具有不同属性的相应天线566。该属性可以是例如天线566的Q因子的物理属性。具有不同Q因子的天线566可以具有不同的电特性，其可以如上所述的那样经由电磁耦合来检测。物理属性可以是天线566中的切口578或杂质，如图5A至图5D所示的那样。不同天线566中的不同的切口578和/或杂质可以提供可以如上所述的那样经由电磁耦合检测的天线566的不同属性(例如，电属性)。这可以使得第二电路(例如，图4A至图4B中所示的第二电路464)能够经由与第一电路的电磁耦合来识别其上具有不同的第一电路的不同产品。

[0120] 在一些实施方式中，环境敏感部件503可以集成到天线566中，如图5A至图5D所示的那样。在图5A中，环境敏感部件503与切口578或杂质集成，使得不同的天线566的物理属性(切口或杂质)可以不仅用于标识产品，而且还用于确定如本文所述的环境条件的变化。

[0121] 在图5B中，环境敏感部件503被示出为与天线566接触，使得环境条件的变化导致天线566的电感变化。天线566的电感变化可以导致天线566的Q因子变化，其可以导致天线566的谐振频率变化。这可以使得第二电路能够通过经由与天线566的电磁耦合确定由电感变化引起的天线566的改变的响应来确定环境条件的变化。

[0122] 在图5C中，环境敏感部件503被示出为与天线566绝缘，使得环境条件的变化导致天线566的参考平面(例如，接地平面(ground plane)或电源平面(power plane))的变化。这可以使得第二电路能够通过经由与天线566的电磁耦合确定由参考平面的变化引起的天线566的改变的响应来确定环境条件的变化。

[0123] 图5D示出了包括切口578或杂质、与天线566接触的第一环境敏感部件503-1和与天线566绝缘的第二环境敏感部件503-2的天线566。感测系统可以包括用于不同产品的多个这样的天线566，使得可以使用不同的切口578或杂质来标识不同的产品。此外，每个不同的天线566可以用于确定两个不同环境条件的变化，其中，第一环境敏感部件503-1对第一环境条件敏感，而第二环境敏感部件503-2对第二(不同)环境条件敏感。因为可以包括更多或更少的环境敏感部件503，所以实施方式不限于包括一个或两个不同的环境敏感部件503的天线。

[0124] 尽管没有具体说明，但是一些实施方式可以包括感测系统，该感测系统包括第一电路上的多个不同的天线566，每个天线566具有对不同环境条件敏感的不同的环境敏感部件503。除了包括用于不同的环境敏感部件503的不同天线之外，这样的电路可以与图5D所示的电路类似地运行。第二电路可以经由与不同天线的电磁耦合来确定不同环境条件的变化。至少一个实施方式包括作为较大天线内的子天线(例如，线圈内的线圈)的不同天线。

[0125] 在一些实施方式中，天线566的特性可以是天线566的谐波。例如，一个天线566可以具有用于不同功能的单独的谐波。一次谐波可以与产品的标识相关联，并且二次谐波可以与环境敏感部件503相关联。即，经由电磁耦合，第二电路可以使用不同的谐波来分别识别产品并确定环境条件的变化。作为示例，主载波可以与产品标识相关联，并且子载波响应可以与环境条件的变化的确定相关联(反之亦然)。作为另一示例，主波段可以与产品标识相关联，并且子波段可以与环境条件的变化的确定相关联(反之亦然)。类似地，可以使用边带或波瓣的存在或不存在或者边带或波瓣的幅值来传送产品标识和/或环境条件的变化。

[0126] 在上述所有情况下，耦合和/或通信可以沿着包括辐射、光和磁的电磁波谱采取多种形式。这样，通信点可以采取天线、天线、LED、光电探测器等的形式。

[0127] 尽管本文已经示出和描述了具体实施方式，但是本领域普通技术人员将会理解，为实现相同技术而计算出的任何布置可以代替所示的具体实施方式。本公开内容旨在涵盖本公开内容的各种实施方式的适配或变化。应当理解，已经以说明性的方式而非限制性的方式做出上面的描述。

[0128] 在阅读上面的描述之后，上述实施方式的组合以及本文中未具体描述的其他实施方式对于本领域普通技术人员而言将是明显的。本公开内容的各种实施方式的范围包括使用上述结构和方法的各种其他应用。因此，本公开内容的各种实施方式的范围应当参考所附权利要求书连同这些权利要求享有的等同物的全部范围来确定。

[0129] 此外，在阅读本公开内容和权利要求书时，应当注意，如本文中使用的，不定冠词“一(a)”或“一个(an)”并不旨在将元素的数量限制为一个。因此，术语“一(a)”和“一个(an)”应当被视为意指一个或更多个，除非这种限制被明确地陈述，或者这种意义基于由这种含义形成的元素的布置而不合逻辑。此外，术语“多个”应该被解释为一个或更多个。

[0130] 在前面的详细描述中，出于简化本公开内容的目的，在单个实施方式中将各种特征分组在一起。本公开内容的方法不应当被解释为反映如下意图：本公开内容的实施方式要求比每个权利要求中明确叙述的更多的特征。

[0131] 相反，如所附权利要求书所反映的，发明的主题可能在于少于单个公开的实施方式的所有特征。因此，所附权利要求书在此被并入详细描述中，其中，每个权利要求独立地作为单独的实施方式。

标题	发布/更新时间	阅读量
pH敏感的大内径多壁碳纳米管双重载药体系及制备方法	2020-05-12	307
一种具有小管束尺寸的单／双壁碳纳米管结构的制备方法	2020-05-12	697
一种利用双氧水进行多壁碳纳米管表面功能化处理的方法	2020-05-12	131
一种碳纳米管灯丝及其制备方法	2020-05-13	625
双栅沟道导电类型可调单壁碳纳米管场效应晶体管及制备工艺	2020-05-13	826
高结晶性双壁碳纳米管的制备方法	2020-05-11	135
一种碳纳米管灯丝及其制备方法	2020-05-13	652
高抗氧化性、高纯、单／双壁碳纳米管的可控制备方法	2020-05-12	869
一种基于宏观长单壁或双壁碳纳米管束的负光控电导器件	2020-05-11	138
一种制备单壁或双壁碳纳米管的负载型催化剂的制备方法	2020-05-11	182

环境和产品感测

环境和产品感测

背景技术

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：