CN101976746B - Rfid电池追踪回收系统及电池追踪回收方法 - Google Patents

Rfid电池追踪回收系统及电池追踪回收方法 Download PDF

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Abstract

RFID电池追踪回收系统及方法，包括贴于电池上的射频识别标签、读写器、计算机及电池资源管理数据库，读写器包括电源接口、射频芯片、微处理器、RS232通信电路和天线，射频芯片、微处理器和RS232通信电路由电源接口供电，天线与射频芯片连接，微处理器与射频芯片相互通信，电池资源管理数据库跟踪记录电池状态，读写器与射频识别标签相互通信，微处理器通过RS232通信电路与计算机相互通信，结合RFID技术，系统通过互联网建立一个电池资源数据库，将电池基本信息统一收集与管理，及时追踪高性能电池的信息，有效地对电池进行回收与再利用。本发明成本低、使用简单方便、能提高电池回收率保护环境实现电池统一化管理。

Description

RFID电池追踪回收系统及电池追踪回收方法
技术领域
本发明属于RFID领域，尤其涉及一种RFID电池追踪回收系统及电池追踪回收方法。
背景技术
RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别。近年来，随着大规模集成电路、网络通信、信息安全等技术的发展，RFID技术进入商业化应用阶段。由于具有高速移动物体识别、多目标识别和非接触识别等特点，RFID技术显示出巨大的发展潜力与应用空间，被认为是21世纪的最有发展前途的信息技术之一。与现有的条码识别技术相比，RFID具有数据量大、环境适应性强、效率高、读写距离远、可更改、不受污染/磨损的影响的优点。在追踪方面，RFID以其技术的优越性已经得到了广泛的已用。
我国是电池生产和消费大国，每年电池的生产多达180亿只，占世界总量的l／4，然而废电池的回收率却不足2％。废旧电池中含有大量的金属以及电解质溶液，随意丢弃会造成严重的环境污染，威胁着人类赖以生存的环境。然而废旧电池中95%的资源可以回收，尤其是重金属回收价值极高。目前我国尚未建立一个完善有效的回收网络和体系，废旧电池处理行业还没有建立一套产业化、规模化和专业化的运作模式。
发明内容
本发明的目的是要提供一种成本低、使用简单方便、能提高电池回收率保护环境实现电池统一化管理的RFID电池追踪回收系统及电池追踪回收方法。
本发明实现上述目的的技术方案是，一种RFID电池追踪回收系统，其改进点在于：系统包括贴于电池上的射频识别标签、读写器、计算机及电池资源管理数据库，所述读写器包括电源接口、射频芯片、微处理器、RS232通信电路和天线，所述射频芯片、微处理器和RS232通信电路均由电源接口供电，所述天线与射频芯片电连接，所述微处理器与射频芯片相互通信，所述电池资源管理数据库跟踪记录电池状态，所述读写器与射频识别标签相互通信，微处理器通过RS232通信电路与计算机相互通信。
所述读写器还具有液晶屏，所述液晶屏与微处理器电连接。
一种RFID电池追踪回收方法，包括RFID电池追踪回收系统，系统包括贴于电池上的射频识别标签、读写器、计算机及可读取的电池资源管理数据库，所述读写器包括电源接口、射频芯片、微处理器、RS232通信电路和天线，所述射频芯片、微处理器和RS232通信电路均由电源接口供电，所述天线与射频芯片电连接，所述微处理器与射频芯片相互通信，所述电池资源管理数据库跟踪记录电池状态，所述读写器与射频识别标签相互通信，微处理器通过RS232通信电路与计算机相互通信，其方法分为四部分：
a、电池生产时，给每个电池贴上唯一的射频识别标签，所述读写器的RS232通信电路通过接口与计算机相连，计算机通过读写器给射频识别标签写入电池的信息，并将电池的信息及时更新到联网的电池资源管理数据库中；
b、电池出售时，读写器对电池上的射频识别标签进行读与写操作，读写器读取射频识别标签中a步骤所录入的电池的信息，读写器与计算机连接，并将电池的信息通过计算机显示出来，计算机中的电池资源管理数据库给该客户分配一个编号并由读写器写入到电池的射频识别标签中，同时将该编号所对应的客户的个人信息更新到联网的电池资源管理数据库中并保存；
c、在维修站/经销点配置便携式读写器，所述便携式读写器包括电源接口、射频芯片、微处理器、RS232通信电路、天线和液晶屏，所述射频芯片、微处理器和RS232通信电路均由电源接口供电，所述天线与射频芯片电连接，所述微处理器与射频芯片相互通信，所述液晶屏与微处理器电连接，所述便携式读写器读取射频识别标签中电池的信息，并在液晶屏上显示出来；
d、电池资源管理中心处的电池资源管理数据库实时追踪电池流通信息，数据库报警提示过期报废电池的信息以及电池物主的联系方式，以便回收废旧电池。
所述电池的信息包括电池编号、电池成分、生产厂家、生产日期、使用年限、型号、种类、回收点信息。
本发明的优点：成本低、使用方便简单、在电池生产过程中，读写器不仅对电池进行信息的写入操作，还对电池的数量进行统计，节省了人力资源，射频识别芯片具有多种通信协议，通信安全可靠。与传统的纸质标签相比，由于射频识别（RFID）为非接触式采样方式，适用于各种恶劣环境，因此不存在纸质标签易被划破，污染或是脱落，导致不能正确读取信息等问题；与现有的电池回收方式相比，该系统保存有电池买主的信息，电池资源管理数据库实时报警显示即将或者已经过期的电池以及其买主信息，以便电池资源管理工作人员与电池拥有者取得联系，督促其将电池送往回收站，实现保护环境与节约资源的功效，提高电池回收率保护环境实现电池统一化管理。
附图说明
图1为本发明的电池追踪回收方法的步骤a示意图；
图2为本发明的电池追踪回收方法的步骤b示意图；
图3为本发明的电池追踪回收方法的步骤c示意图；
图4为本发明的读写器结构示意图；
图5为本发明的读写器电路图；
图6为本发明的写卡部分的流程图；
图7为本发明的销售部分的流程图；
图8为本发明的查询部分的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1~5，一种RFID电池追踪回收系统，系统包括贴于电池上的射频识别标签1、读写器2、计算机3及可读取的电池资源管理数据库，如图4~5所示，所述读写器2包括电源接口2-1、射频芯片2-2、微处理器2-4、RS232通信电路2-5和天线2-6，所述射频芯片2-2、微处理器2-4和RS232通信电路2-5均由电源接口2-1供电，所述天线2-6与射频芯片2-2电连接，所述微处理器2-4与射频芯片2-2相互通信，所述电池资源管理数据库跟踪记录电池状态，所述读写器2与射频识别标签1相互通信，微处理器2-4通过RS232通信电路2-5与计算机3相互通信。射频识别标签1为符合ISO14443标准的非接触IC卡及符合ISO15693标准的RFID电子标签，支持的卡片种类有：Mifare One（简称M1卡）、Mifare Pro、AT88RF020、SR176、SRIX4K（TYPE-B）以及符合ISO14443 TYPE-A 或 ISO14443 TYPE-B的双界面CPU卡，并且还支持TI的电子标签TI-RFid和PHILIPS的I.Code以及其他符合ISO 15693标准的电子标签。电池资源管理数据库为联网的只有电源管理中心可对数据库进行修改，其他步骤的时候均只能控制该步骤的数据管理，即只能录入而不能修改其他步骤。读写器2支持13．56 MHz 下所有类型的非接触式通信方式和协议
本实施例中微处理器2-4选用单片机ATmega16，射频芯片2-2选用CL RC632芯片，CL RC632芯片上的引脚A0(第22脚）与单片机上PB5脚连接，为地址端口；D0（第13脚）与单片机上PB6脚连接，为双向数据通信端口；A2（第24脚）与单片机上PB7脚连接，为地址端口；RSTFD（第31脚）与单片机PB1脚连接，起复位作用； ALE（第21脚）与单片机PD6脚连接，为地址锁存；D0端口实现数据通信。CLRC632 内部集成了振荡器缓冲，连接外部的13.56MHz 的石英震荡晶体，以获取低相位抖动。由于提供给 CLRC632 的时钟要作为同步系统的编码器和解码器的时间基准，因此频率的稳定性是正确执行的一个重要因素，为了获得最佳性能，时钟抖动应该尽可能小。CLRC632 根据寄存器的设定对发送缓冲区中的数据进行调制得到发送的信号，通过由 TX1、TX2 引脚驱动的天线以电磁波的形式发出去，IC 卡采用 RF场的负载调制进行响应。天线拾取 IC 卡的响应信号经过天线匹配电路送到 RX 引脚，CLRC632 内部接收缓冲器对信号进行检测和解调并根据寄存器的设定进行处理。处理后的数据发送到并行接口由ATmega16读取。该系统在 13.56MHz 频率下操作，石英晶振产生用于驱动 CLRC632 以及作为驱动天线的 13.56MHz 能量载波的基频，这样会产生比该频率更高的谐波，因此对输出信号必须进行适当的滤波，低通滤波器元件包括 L1 和 C11。
为了驱动天线，CLRC632 通过 TX1 和 TX2 提供 13.56MHz 的能量载波。根据寄存器的设定对发送数据进行调制得到发送的信号。IC 卡采用 RF 场的负载调制进行响应。天线拾取的信号经过天线匹配电路送到 RX 脚。CLRC632 内部接收器对信号进行检测和解调并根据寄存器的设定进行处理。然后数据发送到并行接口由微控制器进行读取。读写器2实现与射频识别标签1之间的无线通信与指令应答，实现了多协议的方便切换。这样的结构的优点在于：(1) 由于接口方式比较多，对 I/O口操作简单，可以方便地对CLRC632 进行控制并获取相应信息；(2) 由于该系统在天线设计合理的情况下可靠性比较高，有效距离可达11cm；(3) 计算机只需通过一定的方式发送命令，即可对卡操作，在此基础上可以根据不同的需要开发出相应的软件产品，具有很大的实用价值。
所述读写器2还具有液晶屏2-7，所述液晶屏与微处理器2-4电连接。
如图1~8所示，一种RFID电池追踪回收方法，包括RFID电池追踪回收系统，系统包括贴于电池上的射频识别标签1、读写器2、计算机3及电池资源管理数据库，所述读写器2包括电源接口2-1、射频芯片2-2、微处理器2-4、RS232通信电路2-5和天线2-6，所述射频芯片2-2、微处理器2-4和RS232通信电路2-5均由电源接口2-1供电，所述天线2-6与射频芯片2-2电连接，所述微处理器2-4与射频芯片2-2相互通信，所述电池资源管理数据库跟踪记录电池状态，所述读写器2与射频识别标签1相互通信，微处理器2-4通过RS232通信电路2-5与计算机3相互通信，其方法分为四部分：a、电池生产时，给每个电池贴上唯一的射频识别标签1，所述读写器2的RS232通信电路2-5通过接口与计算机3相连，计算机3通过读写器2给射频识别标签1写入电池的信息，并将电池的信息及时更新到联网的电池资源管理数据库中；属于写卡部分，参见图6，b、电池出售时，读写器2对电池上的射频识别标签1进行读与写操作，读写器2读取射频识别标签1中a步骤所录入的电池的信息，读写器2与计算机3连接，并将电池的信息通过计算机3显示出来，计算机3中的电池资源管理数据库给该客户分配一个编号并由读写器2写入到电池的射频识别标签1中，同时将该编号所对应的客户的个人信息更新到联网的电池资源管理数据库中并保存；属于销售部分，参见图7，每次读写器读取的客户信息只是该客户被分配到的编号，客户的资料信息是存于数据库中的。c、在维修站/经销点配置便携式读写器，所述便携式读写器包括电源接口2-1、射频芯片2-2、微处理器2-4、RS232通信电路2-5、天线2-6和液晶屏2-7，所述射频芯片2-2、微处理器2-4和RS232通信电路2-5均由电源接口2-1供电，所述天线2-6与射频芯片2-2电连接，所述微处理器2-4与射频芯片2-2相互通信，所述液晶屏2-7与微处理器2-4电连接，所述便携式读写器读取射频识别标签1中电池的信息，并在液晶屏2-7上显示出来；d、在电池资源管理中心，管理人员通过电池资源管理数据库实时追踪电池流通信息，数据库报警提示过期报废电池的信息以及电池物主的联系方式，管理员通过此联系方式与物主取得联系，回收废旧电池，属于查询部分，参见图8。
所述电池的信息包括电池编号、电池成分、生产厂家、生产日期、使用年限、型号、种类、回收点信息。
如图1所示，本发明所述的读写器与电脑连接在一起，当流水线上的电池到达读写器附近时，电脑通过读写器给电池标签写入电池的成分、生产日期、年限等信息，并将此信息保存到联网的电池资源管理数据库中。
如图2所示，本发明所述的电池追踪与回收系统的销售单元由顾客信息读取以及顾客信息写入两部分组成。当含有标签的电池随产品（如电动车）出售时，该部分软件能接收读卡器读取的卡内信息，从数据库中查出该电池的基本信息，让消费者了解电池的寿命，生产者等基本信息。一旦消费者决定购买该（含有该电池的）电动车，需填写个人信息。软件给该消费者分配一个编号写入到卡中，同时将消费者的个人信息写入数据库中保存，因此能有效记录电池的去向，实现对电池的追踪。
如图3所示，本发明所述的电池追踪与回收系统在各维修站设立便携式读写器（无需电脑），方便读取电池的成分、寿命等信息，并提醒物主应在电池报废以后使得电池回收再利用。

Claims (4)

1.一种RFID电池追踪回收系统，其特征在于：系统包括贴于电池上的射频识别标签（1）、读写器（2）、计算机（3）及可读取的电池资源管理数据库，所述读写器（2）包括电源接口（2-1）、射频芯片（2-2）、微处理器（2-4）、RS232通信电路（2-5）和天线（2-6），所述射频芯片（2-2）、微处理器（2-4）和RS232通信电路（2-5）均由电源接口（2-1）供电，所述天线（2-6）与射频芯片（2-2）电连接，所述微处理器（2-4）与射频芯片（2-2）相互通信，所述电池资源管理数据库跟踪记录电池状态，所述读写器（2）与射频识别标签（1）相互通信，微处理器（2-4）通过RS232通信电路（2-5）与计算机（3）相互通信。
2.根据权利要求1所述的RFID电池追踪回收系统，其特征在于：所述读写器（2）还具有液晶屏（2-7），所述液晶屏与微处理器（2-4）电连接。
3.一种RFID电池追踪回收方法，包括RFID电池追踪回收系统，系统包括贴于电池上的射频识别标签（1）、读写器（2）、计算机（3）及电池资源管理数据库，所述读写器（2）包括电源接口（2-1）、射频芯片（2-2）、微处理器（2-4）、RS232通信电路（2-5）和天线（2-6），所述射频芯片（2-2）、微处理器（2-4）和RS232通信电路（2-5）均由电源接口（2-1）供电，所述天线（2-6）与射频芯片（2-2）电连接，所述微处理器（2-4）与射频芯片（2-2）相互通信，所述电池资源管理数据库跟踪记录电池状态，所述读写器（2）与射频识别标签（1）相互通信，微处理器（2-4）通过RS232通信电路（2-5）与计算机（3）相互通信，其方法分为四部分：
a、电池生产时，给每个电池贴上唯一的射频识别标签（1），所述读写器（2）的RS232通信电路（2-5）通过接口与计算机（3）相连，计算机（3）通过读写器（2）给射频识别标签（1）写入电池的信息，并将电池的信息及时更新到联网的电池资源管理数据库中；
b、电池出售时，读写器（2）对电池上的射频识别标签（1）进行读与写操作，读写器（2）读取射频识别标签（1）中a步骤所录入的电池的信息，读写器（2）与计算机（3）连接，并将电池的信息通过计算机（3）显示出来，计算机（3）中的电池资源管理数据库给该客户分配一个编号并由读写器（2）写入到电池的射频识别标签（1）中，同时将该编号所对应的客户的个人信息更新到联网的电池资源管理数据库中并保存；
c、在维修站/经销点配置便携式读写器，所述便携式读写器包括电源接口（2-1）、射频芯片（2-2）、微处理器（2-4）、RS232通信电路（2-5）、天线（2-6）和液晶屏（2-7），所述射频芯片（2-2）、微处理器（2-4）和RS232通信电路（2-5）均由电源接口（2-1）供电，所述天线（2-6）与射频芯片（2-2）电连接，所述微处理器（2-4）与射频芯片（2-2）相互通信，所述液晶屏（2-7）与微处理器（2-4）电连接，所述便携式读写器读取射频识别标签（1）中电池的信息，并在液晶屏（2-7）上显示出来；
d、电池资源管理中心处的电池资源管理数据库实时追踪电池流通信息，数据库报警提示过期报废电池的信息以及电池物主的联系方式，以便回收废旧电池。
4.根据权利要求3所述的电池追踪回收方法，其特征在于：所述电池的信息包括电池编号、电池成分、生产厂家、生产日期、使用年限、型号、种类、回收点信息。
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