超高频RFID在大多数情况下，系统中的标签处于被动状态。只有读者盘点标签，才能获得标签数据。传统的无源RFID标签功能非常简单，只能提供简单ID号码，然面，RFID无源传感系统很多时候需要通过RFID一些传感器设备的管理和控制，从传统的RFID标签与具有管理控制能力的无源传感标签之间有一定的距离。经过十多年的努力，这条路终于通过了。其发展方向如下：传统的无源超高频RFID标签、具有简单接口功能的标签、内置温度传感器的标签、内置处理器和数字接口的标签ADC以及处理器的标签。
1.具有简单接口功能的标签
2010-2012年大规模生产具有简单接口功能的标签.如NXP的GZiL 和Impinj的Mona-X该系列具有接口简单但无法获取传感数据的特点IIC等待数字通信接口，需要外部电源，无源无线传感无法实现，这些带有数字通信接口的标签一般只能机，需要外置MCU无源无线管理无法实现控制。
从芯片设计的角度来看，具有简单接口功能的标签只是传统的超高频RFID标签芯片的设计做了一些小的改变。
1) 10接口
新芯片内部IO接口(输入输出端口)连接到新管脚，原超高频RFID标签芯片只有两个有效的管脚RF 和RF-，新增1O接口后管脚至少扩展到4个，如新的Pout和Pin.
其中Pout其功能是输出高低电平，触发或启动外部设备，可通过无线通信控制Pout的0/1数值;Pin其功能是接收外部设备的电平，判断高低，然后无线传输。
之前介绍的铅封功能是芯片Pout口输出高电平1Pin如果接口的高低电平，Pout和Pin是电气连接，所以Pin口的电平很高；同样，如果两个接口之间的连接断开，Pin接口接收的电平很低，系统可以通过Pin确定铅封的状态。
连接外部设备时，可采集1b外部设备状态及提供1b外部控制。如Pin口连接外部设备，回读器连续通信标签，连接外部设备Pin口参数，当外部设备启动或完成工作对Pin当口输出高电时，阅读器可以快速获得。同样，阅读器也可以通过无线Pout一个外部设备设备的工作或停止。
2)电源管理
改变原有的电源管理模块，普通标签芯片的电源管理模块只为芯片内各个部分提供能量，不能为外部设备或使用外部电池供电。除了支持原始普通标签芯片的功能外，新的电源管理模块保险还增加了外部电源辅助功能和输出电源功能。
其中，电池辅助功能可以为芯片提供能量，当外部辅助电池和启动功能时，芯片射频电路、存储电路、数字逻辑电路等部分来自外部电池，可以大大提高芯片的灵敏度极限从原始功率限制（积极限制）到阅读器灵敏度限制（反向限制）。此时，读写灵敏度相同，由标签芯片的解调灵敏度决定：普通标签读写灵敏度6的区别在于存储器的功耗远远大于读写操作。
芯片具有外部电池辅助功能后，可以提供更大的驱动力，从而支持IIC等功耗相对于数字电路，可以输出具有一定驱动能力的稳压电源，为其他外部设备供电。当新芯62由外部电池供电时，也可以提供能量较小的输出驱动电压源，其负载能力较弱。
在学校近距离点亮LED灯，这个应用也有很好的扩展，比如在一批标签中指定一个有特色的标签来点亮LED.人工搜索方便。
3）数字接口
普通标签芯片只具备无线通信的数据交互能力。当芯片与外部设备配合工作时，有1B通信是不够的，最简单的方法增加数字接口。
这是芯片常用的数字接口IIC: IIC(Inter Integrated Circuit)其实是IIC Bus简称中文应称为集成电路总线，是一种串行通信总线，采用多主从架构。IIC申行总线一般信号线：一条是双向数据线SDA,另一个是时钟线SCL.所有接到IIC总线设备1中行数据SDA都接到总线SDA上，每台设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。
带有数字接口的芯片可以实现双通道通信、无线通道和阅读器通信、数字有线通道和外部设备通信。由于标签芯片通常只支持数字接口的从机，以节省电力，整个系统的通信过程非常复杂。具体操作为：外部设备可以通过数字接口读写芯片内的存储区域，同一设备可以通过无线通道操作芯片内的同一存储区域，当外部设备有其他主动要求完成一项工作时，将数据卸载到存储区域的指定位置，阅读器定期阅读标签，获取法律区域的数据，以获得外部设备的状态或命令：当应用层需要外部设备执行可以通过阅读器在标签存储区域的指定位置编写具体数据；外部设备定期数字接口识别芯片的存储区域，实现应用程序的需求。在这种双向通信方式下，标签芯9是一个接口转换器，将原来只有有线通信的设备改造成无线通信控制的设备。
当然，使用其他无线技术也可以实现从有线到无线的通信改造。这里需要注意的是，只有当需要改造小型化、超低功耗、低成本、大量物联网设备时，才有优势。
总的来说，带有简单功能接口的标签芯片开发较为简单,且都使用传统技术，只是原有5片的简单升级。从应用的角度看，可以实现如铅封和点灯等简单创新应用，无法实现复会的传感器集成应用。
2.内置温度传感器的标签
超高频内置温度传感器RFID2005年提出了标签芯片的概念，香港科技大学芯片实验室于2005年开始承担当地政府的超高频物流测温RFID总片项目的.然而，内置温度传感器的标签一直是10年后的2015年RFID最初的目标市场是冷链应用，这是一个与传播情感相结合的热门话题。但到目前为止，冷链市场RFID用量不大，更不用说带温度传感器了RFID因此，内置温度传感器的标签市场重点已转移到工业领域，特别是在无线温度测量场景（如电力温度监测等）下，超高温不能使用电池供电。
超高频测温RFID芯片集成功能是最容易实现的标签：压力相关传感器通常需要机械结构的支持（）MEMS技术),湿度相关的传感器同样需要结构电容的参与,一般采用栅状结构实现，不过在超高频RFID天线设计可以在标签中合理使用，而其他类型的传息器需要更多的芯片和结构支持，很难集成到标签芯片中，同时，温度传感器也是其他传感器校准的基本参数。许多传感器的精度需要通过温度来计算和校准，如联盟、压力和其他传感器需要先收集温度数据，然后才能获得准确的值。
内置温度传感器的标签芯片外观与普通标签芯片完全相同，只有两个有效的管脚RF 和RF-，在包装工艺上也是如此，支持晶元级倒包装和SOT/QFN回流焊封装及特殊标签SIP封装。不同之处在于内置温度传感器的标签因应用场景不同而使用。如果需要在电力等高温环境中使用，则不能使用传统的和PET基材，需要使用陶瓷基材的银浆标签SIP此外，回流焊包装过程热压时，芯片的一些物理特性会发生变化，影响温度的精度，冷链等精度要求不高的应用几乎不可接受；人体和动物的温度测量，倒封装技术不推荐。
从芯片设计的角度来看，内置温度传感器的标签芯片主要进行了电源管理和低功耗温度传感器两个创新。
1)电源管理部分
一般来说，内置温度传感器的标签芯片面积远大于传统的标签芯片面积。这部分增加的面积不是由于新的温度传感器，主要是由电源管理模块增加的。为了节省面积(面积决定成本)，普通标签芯片的电源管理非常简单。带温度传感器的标签芯片需要在高低温场景中稳定工作，特别是在高达150的情况下℃芯片内部器件的特性在环境中会发生很大的变化。由于系统泄漏等原因，普通标签芯片超过85℃性能急剧下降，尚未达到1000℃我不能工作。同时，内置温度传感器需要一个非常准确的基准电压，需要大范围温度段的良好一致性。在工业场景中，系统对稳定性有很高的要求，芯片需要很强的鲁棒性。
由于上述原因，整个芯片的电源管理部分需要完全重新设计，在稳定性、成本和性能上找到相对平衡的灵敏度曲线。
2)内置温度传感器
温度传感器是最常见的传感器，使用芯片实现温度传感器也是一种常见的方法，但使用超高频RFID内置温度传感技术需要低功耗和小尺寸。
最简单的实现方法是通过两个不同特性的振荡时钟计数将其转换为相应的温度。由于半导体工艺中的设备随温度变化，因此可以根据相应的变化曲线构建环形振荡器A.其振荡率随温度变化，然后构建标准振荡器，不随温度变化B(振荡器B的频率远高于振荡器BA)，振荡器采集标准振荡器BA.振荡器A周期中有多少个振荡器日，从而通过公式计算出相应的当前温度。
由于半导体在生产过程中存在工艺偏差，为了达到预期的温度精度，，以达到预期的温度精度。不同应用的标签芯片需要校准的温度范围和校准方法略有不同。一般来说，精度要求越高或温度测量范围越大，校准难度越大，校准时间越长，成本越高，普通温度计和温度计需要校准。批量校准时，内置温度传感器的标签具有优势。
内置温度传感器的精度也与接收到的间读器功率和自身包装有关。当圆读器输出功率或标签距离发生变化时，标签接收到的功率也会发生变化，从而影响振荡器的频率。例如，在不同的输人功率下，外国品牌的温度传感标签温差为7て产品只能通过阅读器改变输出功率，多次采集数据算法优化来提高温度数据，即使改进，误差仍然很大，优秀的电源管理模块和振荡器设计将大大改进，消除压力影响，但仍将产生1℃-0.2℃的误差。
标签的包装与实际温度测量密切相关。这里需要考虑的三个参数是自发热、早传热和散热。
***自发热；顾名思义，芯片在工作时接收到圆读器的电波，并将其转换为电能支持系统。同时，多余的能量会导致内部损失和自发热。系统所需的能量是固定的，标签芯片收到的能量越多，多余的能量越多，自热越明显。当阅读器继续向标签供电大电磁波时，芯片的自发热会更加明显，导致测试温度高于实际环境温度。解决这个问题的方法是减少库存次数，控制标签输人功率，使用更好的散热或内置的标签封装ADC配合外部温度传感器的方案。
***热源传导特性是指需要测温的热源需要将热量传递到标签芯片中，这一传热过程的效率非常关键。如果热源传递到测温标签芯片时的温度与热源不同，或传递时间过长（与温差）会影响系统的测温结果。采用良好的导热材料和包装技术是解决这一问题的关键。
***散热也是测温标需要重点关注的,在许多应用中,热源的温度与环境的温差很大,标签芯片获得的热源传导能量很容易受到环境温度的影响。
在实际应用中,应该综合考虑应用环境，在自发热、热源传导特性和散热性几个方面折中的设计方案，有时还需要通过一些公式进行优化,通过数据处理,可以实现更多功能，如在电力应用中,当前的温度度数可能是几分钟前的实际温度,异常的温度变化趋势有时表现为设备的异常预警。
市场中一些特种标签，并不需要测温,但要求在高温工作时依然有一定的性能保证,传统的标签芯片在高温时完全无法工作，也可以采用这种耐高温的内置温度传感器的标签、自置温度传感器的标签应用也越来越多，如人体测温、动物测温等新的应用层出不穷，后续の发展趋势围绕封装工艺和标签温度校准的开发和创新。
3.内置处理器及数字接口的标签
由于带有简单接口功能的标签只能作为从机使用,所以无法主动管理外部多种复杂的传感器。尤其是一些需要本地运算的传感器,如果把原始数据都存储在标签芯片的存储区，由阅读器读取后传递给应用层运算，那么其芯片的存储空间需要几百KB,且传输的过程也需要很多时间，因此迫切需要一种带有运算功能的标签芯片,传统的有源无线传感产品,都是通过微控制单元(Micro-Controller Unit.MCU)控制传感器，并通过有源无线技术传输出去。一些企业就将这套传统方案移植到了超高频RFID标签芯片系统中,将MCU最人标签系统中。
市场上的传感器集成度越来越高，多数采用SPI数字接口与MCU 通信,SPI是SerialPeripheral interface 的缩写,顾名思义就是申行外围设备接口,是Motorola首先在其MC68HCXX 系列处理器上定义的,SPI接口主要应用在EEPROM、Flash,实时时钟,AD转换器、数字信号处理器和数字信号解码器之间,SPI是一种高速、全双工、同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用4根线，节约了芯片的管脚,同时为PCB的布局节省了空间。正是出于这种简单易用的特性,现在越来越多的芯片集成了这种通信协议,因此内置处理器及数字接口的标签芯片采用了SPI接口,由于系统中有时候需要MCU 控制传感器，有时候需要被控制，所以该芯片的SPI接口既可以作为主机,也可以作为从机,由于一些传感器的功耗比较大,只是依靠标签的供电是不够的,需要外部的供电，因此,该芯片具有外接电源的能力，且需要具备超低功耗电池接口的管理能力。
内置处理器及数字接口的标签的雏形已经出来近十年时间,但市场的拓展并不顺利，主要原因是其灵敏度较差,无法在较远距离工作,由于芯片内部具有数字接口,其功耗较高。
再加上需要给外部传感器供电(外部传感器功耗最大的部分也是数字接口),最终导致标签接收到的能量不够,只能通过调整阅读器与标签之间的距离增加能量强度,从而提供更大的电流。当使用外部电池供电时,标签工作距离也不超过20m.对比传统的无线传感方案没有优势,传统的无线方案可以将信号传播到几百米外的接收机。
即使工作距离很近,对于一些只能使用无源传感的应用，最终不得不选择内置处理器及数字接口的标签技术,尤其是项目中指定为某种SPI接口的传感器。
基于内置ADC及处理器的标签芯片存在功耗大、距离近的问题，国内的一家无源无线传感公司开发了内置ADC及处理器的标签芯片。
在分析内置处理器及数字接口的标签芯片时发现影响系统功耗最大的部分是芯片内部的SPI数字接口和传感器内部的数字接口,一个带有数字接口的传感器内部有以下几个部分:模拟传感器件部分、信号放大器部分、模数转换器ADC部分、数字处理部分,一次传感器的数据采集过程为:阅读器通过无线命令告知标签芯片启动传感器采集;标签芯片给传感器供电并通过SP1接口启动传感器芯片;模拟传感器件部分输出电压或电流参数:信号放大器部分将模拟传感器输出的信号放大;模数转换器ADC部分将模拟信号转换为数字信号;数字处理部分对数据进行处理并通过SPI接口传给标签芯片。从上述的传感器数据传输过程中可以发现系统中两次用到SPI接口,而真正的有效数据与SPI接口无关，但系统需要给标签芯片和传感芯片的两个SP1数字部分供电(低功耗模式下SPI的功耗为几微安),如果将两颗芯片的SPI数字接口去除，则系统仍然是完整的,只是无法将数据传输到标签芯片中。如果将上述信号放大器部分、模数转换器ADC部分、数字处理部分都放在标签芯片内，则既可以实现数据的传输，又可以实现低功耗，只是从原来的SPI数字接口改为现在的模拟接口。
具有内置ADC及处理器的标签芯片是2018年左右才出现的全新无源无线产品,具有低功耗、传感器适配性强等优点。在一些数字传感器芯片中已经集成了温度传感器，这是为了精度校准，而采用模拟传感器件后就需要额外的温度传感器进行校准，因此标签芯片集成了温度传感器，当然也可以通过模拟接口连接外接的温度传感器实现温度校准的功能,其可以连接的传感器种类非常多,包括温度传感器、气压传感器、应力/压力传感器、亮度传感器、湿度传感器等。
具有内置ADC 及处理器的标签芯片是行业的创新,主要应用于复杂的工业控制采集环境，如重型机械轴承管理、超高温(300℃)环境测温、建筑应力管理等。
