CN100476857C - 集成rfid和rfid读写器的终端设备 - Google Patents
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Abstract
一种集成RFID和RFID读写器的终端设备，其包含RFID模块、RFID读写器和电路连接所述RFID读写器的终端设备电路，还包含分别电路连接所述的RFID模块和RFID读写器的共享天线。本发明提供的一种集成RFID和RFID读写器的终端设备，解决了终端设备因带有多个RFID装置的独立天线所带来的设计和制造上的问题，保证了终端设备在RFID模式、读写器模式和内部模式下共享天线能够如两个独立天线一样正常工作；还利用了共享天线和RFID芯片电路构成谐振回路的原理，通过考虑共享天线的RFID装置的输入电容来调整和设计合适的共享天线，保证了RFID识别的良好性能。
Description
技术领域
本发明涉及自动识别领域，特别涉及一种集成了RFID(射频自动识别)和RFID的读写器功能的终端设备。
背景技术
射频自动识别(RFID)技术经过多年的发展，已经深入到现代生活的各个角落，被广泛应用于物流管理、身份识别、物品防伪、公共交通、小额电子支付等许多领域。其中人们常用的非接触式交通卡就是典型的RFID应用。除了卡片的形式，RFID还可以有纸质标签等、筹码等多种封装形式。这些RFID的共同特征都是由一个天线和芯片电路组成，然后附着在不同形状和材料的载体上。相应的，RFID的读写器也是由天线和电路等组成。
从RFID的工作频率来看，RFID可以分为低频125KHz、高频13.56MHz、超高频860～960MHz以及微波2.4GHz及以上等频段。这些频段的RFID的工作原理并不完全相同。本发明所涉及的是低频125KHz和高频13.56MHz的RFID，这些RFID的工作原理是通过磁场的互感耦合来提供能量传输和通讯。这些RFID选用线圈作为的天线，线圈和RFID电路组成一个LC谐振回路，在125KHz或13.56MHz附近的频率上进行谐振以达到最佳的能量传递和通讯效果。一般而言，RFID的线圈提供了谐振的电感L，而RFID电路的输入电容则提供谐振的电容C。通常，为了使RFID在特定的频率达到谐振，往往需要根据RFID电路的输入电容C来调节线圈的电感L；当然相反的，根据电感L来调节电容C也是可以的。
随着RFID技术的不断进步和应用的普及，对装载RFID设备的终端设备的需求越来越大。而手机、PDA等终端设备经历多年的发展已经相当普及，是装载RFID设备良好的载体。目前已经有产品把RFID读写器装置集成到手机、PDA等终端设备上，使这些设备具有识别(读取或写入数据)RFID的功能；也出现有产品把RFID标签集成或附着到手机、PDA等终端设备，使这些设备能够具有RFID功能而被外部RFID读写器自动识别；
为了使终端能够同时具有RFID和RFID读写器的功能，并且同时提供更多的功能，有部分厂商如飞利浦提出了名为NFC(Near Field Communication)技术，提供了在一颗芯片上集成RFID和RFID读写器功能的集成电路元件。一般而言，采用这种IC元件的终端需要重新设计和制造。出于商业模式等种种原因，用户接收除了接受这种芯片集成的方式外，还希望能有一些较为简单的方案。
使终端能够同时具有RFID和RFID读写器的功能的另一个方法是，把RFID和RFID读写器作为两个分离的元件同时集成到一个手机或PDA等终端设备上去，这样的终端设备就能够具有以下几个典型的功能模式，
1、RFID模式，终端作为RFID被外部的RFID读写设备识别
2、读写器模式，由终端内RFID读写器来识别外部RFID
3、内部模式，由终端内RFID读写器来识别终端内部的RFID
在上面提到的带有RFID和RFID读写器的终端设备上，RFID和读写器均带有独立的天线。要把两个元件都妥善的安置在一个终端设备上，并且能保证较好的使用性能，这对于终端的设计特别是对两个RFID装置的天线设计和生产制造都提出了较高的要求。具体的难点在于，如何能在狭小的空间内放置两个天线，如何提高天线的性能的同时降低天线受外部环境的干扰，如何能够使天线的设计适应大规模生产的需求等方面。
发明内容
本发明提供的一种集成RFID和RFID读写器的终端设备，RFID和RFID读写器共用同一个天线，避免了多个天线同时集成在手机或PDA等终端设备上所带来的设计和制造上的困难。
为了达到上述目的，本发明提供了一种集成RFID和RFID读写器的终端设备，其包含RFID模块、RFID读写器和终端设备电路，还包含共享天线；
所述的RFID模块上可以包含一接触接口，通过该接触接口连接所述的终端设备电路，与终端设备电路进行通讯；
所述的RFID读写器通过电路连接所述的终端设备电路，与所述的终端设备电路进行通讯，并由终端设备电路来控制所述的RFID读写器的工作；
所述的共享天线分别电路连接所述的RFID模块和RFID读写器，所述的RFID模块通过共享天线与外部RFID读写器进行通讯，所述的RFID读写器通过共享天线与外部RFID进行通讯，所述的RFID模块通过天线以直接连接的方式与RFID读写器进行内部通讯；
在本发明提供的一种集成RFID和RFID读写器的终端设备进行工作时，只能有一个RFID读写器在工作，在本发明涉及的应用环境中，要么是终端内部的读写器在工作，要么是终端外部的读写器在工作；该集成了RFID和RFID读写器的终端设备具有以下三种工作模式：
1、RFID模式：终端外部的RFID读写器处于工作的情况下，终端内部的RFID读写器处于不工作的隔离状态，这种情况相当于标准的RFID系统，所以应用本发明的终端设备可以作为正常的RFID来被外部RFID读写器识别；
2、读写器模式：终端内部的RFID读写器处于工作情况下，RFID模块处于不工作的静默状态，然后RFID读写器识别终端外部的RFID，这样尽管终端内部RFID读写器和内部RFID模块共享同一个天线，也不会影响对外部RFID的识别；
3、内部模式：终端内部的RFID读写器处于工作情况下，内部RFID读写器和内部RFID模块共享一个天线，两者的实际连接也能够提供类似互感耦合所能提供的能量传输和通讯传输，因此共享天线的内部RFID读写器能够正常识别内部RFID模块。
本发明提供的一种集成RFID和RFID读写器的终端设备，解决了终端设备因带有多个RFID装置的独立天线所带来的设计和制造上的问题，同时利用RFID系统的能量传输和通讯原理，保证了终端设备在RFID模式、读写器模式和内部模式下共享天线能够如两个独立天线一样正常工作；本发明还利用了共享天线和RFID芯片电路构成谐振回路的原理，通过考虑共享天线的RFID装置的输入电容来调整和设计合适的共享天线，保证了RFID识别的良好性能。
附图说明
图1是本发明提供的一种集成RFID和RFID读写器的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
以下根据图1具体说明本发明的一种较佳实施方式：
如图1所示，本发明提供了一种集成RFID和RFID读写器的终端设备105，其包含RFID模块202、RFID读写器201和终端设备电路203，还包含共享天线204；
本实施例中，RFID模块202的型号为FM11RF08、RFID读写器201的型号为FM1735、共享天线204的型号为AN0601；
所述的RFID模块202上可以包含一接触接口，通过该接触接口连接所述的终端设备电路203，与终端设备电路203进行通讯；
所述的RFID读写器201通过电路连接所述的终端设备电路203，与所述的终端设备电路203进行通讯，并由终端设备电路203来控制所述的RFID读写器201的工作；
所述的共享天线204分别电路连接所述的RFID模块202和RFID读写器201，所述的RFID模块202通过共享天线204与外部RFID读写器进行通讯，所述的RFID读写器201通过共享天线204与外部RFID进行通讯，所述的RFID模块202通过共享天线204以直接连接的方式与RFID读写器201进行内部通讯；
在本发明提供的一种集成RFID和RFID读写器的终端设备105进行工作时，只能有一个RFID读写器在工作，在本发明涉及的应用环境中，要么是终端内部的读写器在工作，要么是终端外部的读写器在工作；
该集成了RFID和RFID读写器的终端设备105具有以下三种工作模式：
1、RFID模式：终端外部的RFID读写器处于工作的情况下，终端内部的RFID读写器处于不工作的隔离状态，这种情况相当于标准的RFID系统，所以应用本发明的终端设备可以作为正常的RFID来被外部RFID读写器识别；
2、读写器模式：终端内部的RFID读写器处于工作情况下，RFID模块处于不工作的静默状态，然后RFID读写器识别终端外部的RFID，这样尽管终端内部RFID读写器和内部RFID模块共享同一个天线，也不会影响对外部RFID的识别；
3、内部模式：终端内部的RFID读写器处于工作情况下，内部RFID读写器和内部RFID模块共享一个天线，两者的实际连接也能够提供类似互感耦合所能提供的能量传输和通讯传输，因此共享天线的内部RFID读写器能够正常识别内部RFID模块。
本发明提供的一种集成RFID和RFID读写器的终端设备，解决了终端设备因带有多个RFID装置的独立天线所带来的设计和制造上的问题，同时利用RFID系统的能量传输和通讯原理，保证了终端设备在RFID模式、读写器模式和内部模式下共享天线能够如两个独立天线一样正常工作；本发明还利用了共享天线和RFID芯片电路构成谐振回路的原理，通过考虑共享天线的RFID装置的输入电容来调整和设计合适的共享天线，保证了RFID识别的良好性能。
Claims (4)
1.一种集成RFID和RFID读写器的终端设备(105)，其特征在于，包含RFID模块(202)、RFID读写器(201)和电路连接所述RFID读写器(201)的终端设备电路(203)，还包含共享天线(204)；
所述的共享天线(204)分别电路连接所述的RFID模块(202)和RFID读写器(201)；
所述的RFID模块(202)通过共享天线(204)与外部RFID读写器进行通讯，所述的RFID读写器(201)通过共享天线(204)与外部RFID进行通讯，所述的RFID模块(202)通过共享天线(204)以直接连接的方式与RFID读写器(201)进行内部通讯。
2.如权利要求1所述的集成RFID和RFID读写器的终端设备(105)，其特征在于，所述的RFID模块(202)包含一接触接口，通过该接触接口连接所述的终端设备电路(203)。
3.如权利要求1所述的集成RFID和RFID读写器的终端设备(105)，其特征在于，所述的集成RFID和RFID读写器的终端设备(105)进行工作时，只能有一个RFID读写器在工作。
4.如权利要求1所述的集成RFID和RFID读写器的终端设备(105)，其特征在于，所述的集成RFID和RFID读写器的终端设备(105)具有三种工作模式：RFID模式、读写器模式和内部模式。
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