CN102393897A

CN102393897A - 有源rfid识别系统及其精确读取边界的控制方法

Info

Publication number: CN102393897A
Application number: CN2011101932245A
Authority: CN
Inventors: 李雷
Original assignee: SHANGHAI PEIYU INFORMATION TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: SHANGHAI PEIYU INFORMATION TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2012-03-28

Abstract

本发明公开了一种有源RFID识别系统及其精确读取边界的控制方法，所述有源RFID识别系统由有源RFID读卡器和有源RFID卡片组成，所述有源RFID读卡器包括一低频发射装置，用来持续发射低频触发信号；一高频接收装置，用于接收所述有源RFID卡片发出的确认信号；所述有源RFID卡片包括一低频接收装置，用于接收所述有源RFID读卡器的低频发射装置发射的低频触发信号，并同时调制出所述低频触发信号的编码信息；一高频发射装置，用于接收所述逻辑控制电路发出的确认信号，并把所述确认信号发送至有源RFID读卡器的接收装置。本发明结合了低频触发信号和高频接收功能的优势，可以精确控制读卡距离。

Description

有源RFID识别系统及其精确读取边界的控制方法

技术领域

本发明涉及一种RFID识别系统及其识别技术，属于电子领域，具体的说涉及一种有源RFID识别系统及其精确读取边界的控制方法。

背景技术

在停车场车辆进出管理中，RFID识别技术可用于识别运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便，故RFID识别技术在现有车辆识别技术中应用较为广泛，根据读RFID卡距离分为近距离(约10cm)RFID卡和远距离(几十厘米至100米以上)RFID卡，然而很多RFID卡的识别技术却有着致命的缺陷：如

a)HF频段无源RFID卡片：HF频段的RFID卡片由于信号弱，必须要开窗，手工扫描卡片。

b)UHF频段RFID卡片：UHF频段虽可实现远距离读卡，由于UHF频段受水、金属干扰很大，在下雨后或贴膜的车里几乎无法读取，其使用受到限制。

c)有源RFID卡片：有源RFID读卡器主要使用2.45GHz、5.8GHz的电波频段，有源RFID卡片的优点如下：

1)非接触式读写，最远距离可达100米，无需精确对准方向；

2)可抗各种恶劣环境，如海运货轮、码头、仓库、高速公路、车间等；

3)可对运动物体读写，最高运动速度可达120KM/小时；

4)读写过程无需人工干预，可完成自动数据采集；

5)极高的安全性，难于仿冒和篡改；

6)读写速率高，可同时读取多个标签；

7)数据存储量大，最高可达数十兆，适于存储各种交易事件记录、电子单证、图像等数据。

虽然这种识别技术的准确度和速度无容置疑，但当多辆车在一起列队等候识别时(如图1)，普通有源RFID读卡器的识别装置10发出的无线信号遍布在周围空间，往往很难准确识别读卡距离，在有效读取范围30内，当后车辆有RFID卡20时，也有可能被读卡器读取，从而错误的把没有卡片的前车放入，识别装置10识别到的身份究竟是哪一辆车的身份难以确定，也就是说被识别的车辆身份与被识别车辆之间的准确对应关系难以确定，不解决这个问题，就无法实现车辆的自动化管理。虽然可以通过调整天线角度和信号强度的办法来控制距离，但是车辆的高低，屏蔽的程度都大不相同，无法做到在各种车辆在各种环境下都能准确识别，所以其使用一直受到限制。

发明内容

基于现有RFID识别技术的不足，本发明开发了一种有源RFID识别系统，通过低频触发信号来控制发射距离，用于解决在高效、不停车车辆通行管理时采用传统的RFID卡难以识别车辆身份与被识别车辆之间准确对应性的问题。同时本发明可降低管理成本，运行可靠，操作简单方便，具有高抗干扰性，高度的识别稳定性等特点。

为实现上述技术目的，本发明提供了一种有源RFID识别系统，其由有源RFID读卡器和有源RFID卡片组成。

所述有源RFID读卡器包括一低频发射装置，用来持续发射低频触发信号；一接收装置，用于接收所述有源RFID卡片发出的确认信号；所述有源RFID卡片包括一低频接收装置，用于接收所述有源RFID读卡器的低频发射装置发射的低频触发信号，并同时调解出所述低频触发信号的编码信息；一逻辑控制电路，用于对所述低频接收装置接收到的低频触发信号的编码信息进行采集、处理并传送确认信号；一发射装置，用于接收所述逻辑控制电路发出的确认信号，并把所述确认信号发送至有源RFID读卡器的接收装置。

本发明的进一步改进在于：所述有源RFID读卡器的接收装置为高频接收装置；所述有源RFID卡片的发射装置为高频发射装置。

一般低频信号的发射需要较大功耗，无法用有源RFID卡片上的内置电池来驱动，有源RFID卡片只接收低频信号来做距离控制，本发明采用有源RFID卡片的高频发射装置，同时通过有源RFID读卡器的高频接收装置来实现较低的通信功耗。

本发明提供一种有源RFID精确读取边界的控制方法，其控制方法包括下列步骤：

a)通过一有源RFID读卡器持续发射低频触发信号；

b)通过一有源RFID卡片接收所述有源RFID读卡器发射的低频触发信号，并同时调解出所述低频触发信号的编码信息，并对所述低频触发信号的编码信息进行采集、处理并传送确认信号；

c)通过所述有源RFID卡片发送所述确认信号；

d)通过所述有源RFID读卡器接收所述确认信号。

本发明的进一步改进在于：所述有源RFID读卡器是通过一低频发射装置持续发射所述低频触发信号；

所述有源RFID卡片是通过一低频接收装置接收所述低频触发信号；

所述有源RFID卡片是通过一高频发射装置发射所述确认信号；

所述有源RFID读卡器是通过一高频接收装置接收所述确认信号。

由于低频在距离上的衰减非常明显，且发射距离和有无遮挡，有无水分几乎无关，可以精确控制发射后的可被接收距离，只有当有源RFID卡片进入所述有源RFID读卡器的低频发射装置发射的低频接收范围内，有源RFID卡片才会工作并发送信号，所以本发明可以精确控制读卡距离。并且本设计中卡片只接收低频信号来做距离控制，卡片本身的通信采用功耗极低的高频发射装置来实现，由此解决了低频信号的发射需要较大功耗，无法用卡片上的电池来驱动。

附图说明

图1普通有源RFID卡片感应普通有源RFID读卡器的示意图；

图2本发明有源RFID卡片感应一体式有源RFID读卡器的示意图；

图3本发明有源RFID识别系统的工作原理示意图。

具体实施方式

为利于对本发明有源RFID识别系统的结构特征及其工作原理的了解，以下结合图2、图3的本发明的一较佳实施例为例作说明。

如图2、图3，本发明提供一种有源RFID识别系统，所述有源RFID识别系统由一有源RFID读卡器40、一有源RFID卡片50及一内置于所述有源RFID卡片50的电池70组成。

所述有源RFID读卡器40是由一体式组成的低频发射装置41和高频接收装置42组成，所述有源RFID读卡器40中的低频发射装置41和高频接收装置42也可为分体式。所述有源RFID读卡器40的低频发射装置41是用来持续发射低频触发信号410(所述低频触发信号410可以包含发射器编码信息)，如发射125KHz的低频触发信号410，经过实际测试，可以控制在4米的接收距离，在各种复杂条件下，精度仍然可以达到±20cm，其完全可以满足车辆管理卡片的需要。由于低频在距离上的衰减非常明显，且发射距离和有无遮挡，有无水分几乎无关，所以本发明可以精确控制发射后的可被接收距离；有源RFID读卡器40的高频接收装置42接收确认信号500后记忆车辆的进出入轨迹。

所述有源RFID卡片50是由低频接收装置51、高频发射装置53及与其相连接的逻辑控制电路52组成。所述低频接收装置51接收所述有源RFID读卡器40的低频发射装置41持续发射的低频触发信号410并对此低频触发信号410进行调制，而后发送解制出的低频触发信号410的编码信息；所述逻辑控制电路52是用来对所述低频触发信号410的编码信息进行采集、处理并传送确认信号到所述高频发射装置53；所述高频发射装置53接收所述逻辑控制电路52发射的确认信号410并把该确认信号410发送到有源RFID读卡器40的高频接收装置42。

本发明中，只有当有源RFID卡片50进入到所述有源RFID读卡器的低频发射装置发射的低频接收范围60内，有源RFID卡片50才会工作并发送低频触发信号410，故本发明可以精确控制读卡距离，即使在车流量高峰期车辆通过关口时也不会造成乱码、漏卡情况。同时本发明降低了管理成本，其运行可靠，操作简单方便，同时本发明具有高抗干扰性，高度的识别稳定性等特点。

再次结合图3，以图3中本发明的一较佳实施例为例解说所述有源RFID精确读取边界的控制方法，其控制方法包括下列步骤：

a)通过安置在车辆通行必经之地的适当位置的有源RFID读卡器40的低频接收装置41向周围持续发射低频触发信号410，车辆进入低频接收范围60内后，其发射的低频触发信号410被安装在车辆适当位置的有源RFID卡片50所接收；

b)通过所述有源RFID卡片50的低频接收装置51接收所述有源RFID读卡器40的低频接收装置41持续发射的低频触发信号410，并对该低频触发信号410进行调制，而后发送解制出所述低频触发信号410的编码信息；

c)通过所述有源RFID卡片50的逻辑控制电路52对所述低频触发信号411的编码信息进行采集、处理并传送确认信号500到所述高频发射装置53；

d)当所述有源RFID卡片50的高频发射装置53被激活时，通过其高频(例如2.45GHz，5.8GHz)把确认信号500发送至有源RFID读卡器40的高频接收装置42；

e)通过有源RFID读卡器40的高频接收装置42接收所述确认信号500，记忆车辆的进出入轨迹。

本发明结合了低频触发信号410和高频的优势，其具有高抗干扰性，高度的识别稳定性，真正达到无误码、无漏卡，从而实现读卡边界距离的精确控制。

前述实施例仅是为了说明本发明，而非限定本发明，只要结合低频触发信号410和高频的优势实现读取边界控制的都属于本发明的构思范围，故凡是依据本发明的技术实质对上述实施例所做的任何细微修改、等同替换和改进，只要不超脱出所附权利要求所界定的范畴，均应包含在本发明技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种有源RFID识别系统，其由有源RFID读卡器和有源RFID卡片组成，其特征在于所述有源RFID读卡器包括一低频发射装置，用来持续发射低频触发信号；一接收装置，用于接收所述有源RFID卡片发出的确认信号；所述有源RFID卡片包括一低频接收装置，用于接收所述有源RFID读卡器的低频发射装置发射的低频触发信号，并同时调制出所述低频触发信号的编码信息；一逻辑控制电路，用于对所述低频接收装置接收到的低频触发信号的编码信息进行采集、处理并传送确认信号；一发射装置，用于接收所述逻辑控制电路发出的确认信号，并把所述确认信号发送至有源RFID读卡器的接收装置。

2.如权利要求1所述的有源RFID识别系统，其特征在于所述有源RFID读卡器的接收装置为高频接收装置；所述有源RFID卡片的发射装置为高频发射装置。

3.一种有源RFID精确读取边界的控制方法，其特征在于所述控制方法包括下列步骤：

a)通过一有源RFID读卡器持续发射低频触发信号；

c)通过所述有源RFID卡片发送所述确认信号；

d)通过所述有源RFID读卡器接收所述确认信号。

4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于

所述有源RFID读卡器是通过一低频发射装置持续发射所述低频触发信号；

所述有源RFID卡片是通过一高频发射装置发射所述确认信号；

5.一种有源RFID读卡器，其特征在于其包括一低频发射装置，用来持续发射低频触发信号；一接收装置，用于接收所述有源RFID卡片发出的确认信号。

6.如权利要求5所述的有源RFID读卡器，其特征在于所述有源RFID读卡器的接收装置为高频接收装置。

7.一种有源RFID卡片，其特征在于其包括一低频接收装置，用于接收所述有源RFID读卡器的低频发射装置发射的低频触发信号，并同时调制出所述低频触发信号的编码信息；一逻辑控制电路，用于对所述低频触发信号的编码信息进行采集、处理并传送确认信号；一发射装置，用于接收所述逻辑控制电路发出的确认信号，并把所述确认信号发送至有源RFID读卡器的接收装置。

8.如权利要求7所述的有源RFID卡片，其特征在于所述有源RFID卡片的发射装置为高频发射装置。