CN102426655B - 集成有gps模块的rfid读写器芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种搜救定位设备，特别涉及安装在搜救定位设备里的集成有GPS模块的RFID读写器芯片。集成有GPS模块的RFID读写器芯片，包括RFID读写器芯片、平衡器、功放、隔离器、耦合器、有源晶振、低压差线性稳压器，所述RFID读写器芯片通过平衡器与功放连接，功放再通过隔离器与耦合器连接，所述RFID读写器芯片与耦合器连接，有源晶振分别与功放及RFID读写器芯片连接，所述集成有GPS模块的RFID读写器芯片设置有GPS模块，所述GPS模块与RFID读写器芯片连接。本发明将RFID专用读写器芯片与GPS处理模块结合在一起，使安装有本发明的接受器能够接受发信器中RFID标签和GPS位置信息，方便救援人员及时营救和确定落难人员的身份。
Description
技术领域
本发明涉及一种搜救定位设备，特别涉及安装在搜救定位设备里的集成有GPS模块的RFID读写器芯片。
背景技术
GPS又称为全球定位系统(Global Positioning System，GPS)，由空间卫星、地面控制和用户设备等三部分构成，其基本定位原理是：卫星不问断地发送自身的星历参数和时间，信息用户接收到这些信息后经过计算机辅助，求出接收机的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。GPS系统具有以下主要特点：全天候、多功能、操作简便和应用范围广泛等。RFID即射频识别，俗称电子标签，RFID即射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体，系统由一个阅读器和标签组成。
目前的空难或海难搜救技术，完全是依据雷达上所侦测到的飞机或船舰的最后位置，或者是船上发出的求救讯号的最后位置来加以推敲这些载具落难的 可能地点，然后再派搜救人员前往搜救。但是，当大型灾难发生时，受困于灾难现场的人员，必须在 72 小时内抢救出来，否则生还机会极为渺茫，倘若加 上落海的乘客因为天气或海水冰冷造成失温，则72小时黄金抢救时间显得更为重要。为了能够及时抢救这些人员，因此最重要的就是要能够知道落难人员的正确位置，然而，尤其在空难时，飞机解体的瞬间，飞机上的乘客即使幸存，但因为四处飘散使得人员的真正座落位置是雷达所侦测不到的。即使乘客身上具有通讯设备，也因为无法跟卫星连线，所以造成受难乘客的位置极难加以查出。
此时想要知道落难人员的正确位置，则必须使用 GPS 才有办法。除了 GPS 定位以外，我们还必须知道落难人员的身分。这一身分可以在登机、登船、潜水、以及从事可能有危险失踪运动或运输时，发给每一个人员特殊且唯一的主动式RFID标签，标签上记录了个人及家属相关资料，将 GPS 终端以及主动式 RFID标签这两个模块整合于能与卫星通讯的无线发信器之中，无线发信器直接缝制在救生衣之上，以便能够在灾难发生时主动发出求救讯号。
当发信器电源打开时，则该发信器拥有者的位置与该人员相关的所有讯息会透过无线发信器传递至卫星中，再经由卫星转发至救援直升机、救援舰船或救难指挥中心，救援直升机或舰船安装有能够接受发信器所发信号的接受器，接受器既要有GPS处理芯片，又要有能读取RFID标签的RFID读写器芯片，以便能持续接受发信器所发出的具体位置和确定落难人员的身份，如此可以避免救难人员毫无目标的搜寻，以增加人员获救生还的机会；另外根据接收的讯息来公开落难人员相关信息及位置，让落难人员的家属及时知道亲人的情况。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，对可能涉及危险运动或运输的人员配备GPS 终端和主动式 RFID标签相结合的无线发信器，为了搜救方便，还需提供和发信器配套工作的接受器，本发明旨在提供安装在接受器上的一种集成有GPS模块的RFID读写器芯片。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
集成有GPS模块的RFID读写器芯片，包括RFID读写器芯片、平衡器、功放、隔离器、耦合器、有源晶振、低压差线性稳压器，所述RFID读写器芯片通过平衡器与功放连接，功放再通过隔离器与耦合器连接，所述RFID读写器芯片与耦合器连接，有源晶振分别与功放及RFID读写器芯片连接，所述集成有GPS模块的RFID读写器芯片设置有GPS模块，所述GPS模块与RFID读写器芯片连接。
上述集成有GPS模块的RFID读写器芯片中，所述RFID读写器芯片主要包括微处理单元MCU、射频收发模块、调制解调模块，所述射频收发模块通过调制解调模块与微处理单元MCU连接，所述微处理单元MCU还通过数据总线与闪存fash memory、高速缓存SRAM、复位控制电路Reset control、看门狗定时电路WDT、定时器Timers、通用异步接受/发送装置VART、串行外围接口电路SPI、端口控制器Port controller、串行总线I2C、中断控制器Interupt controller和电源管理器power management连接。
上述集成有GPS模块的RFID读写器芯片中，所述射频收发模块分别设置有发射端口和接受端口。
上述集成有GPS模块的RFID读写器芯片中，所述RFID读写器芯片为RM9030。
本发明将专用的RFID读写器设计成RFID读写器芯片，并在RFID读写器芯片上集成GPS处理模块，将集成有GPS模块的RFID读写器芯片安装在接受器中，使接受器既能读取发信器中RFID标签信息，又能处理GPS 位置信息，准确反映携带发信器落难人员的身份信息和位置信息，方便救援人员及时营救和确定落难人员的身份。
本发明的有益效果是：本发明将RFID专用读写器芯片与GPS处理模块结合在一起，使安装有本发明的接受器能够接受发信器中RFID标签和GPS 位置信息，方便救援人员及时营救和确定落难人员的身份。
附图说明
图1为发信器的结构示意图。
图2为安装在接受器中的本发明结构示意图。
图3为本发明所设置的RFID读写器芯片（RM9030）架构图。
图4为本发明实施例2的结构示意图。
图中标记：图1中，101-电源，102-RFID标签，103-GPS终端，104-无线发射天线；图2中,201-集成有GPS模块的RFID读写器芯片,202-RFID读写器芯片（RM9030）,203-平衡器,204-功放,205-隔离器,206-耦合器,207-低压差线性稳压器,208-有源晶振，209-GPS模块；图3中，202-RFID读写器芯片（RM9030），302-调制解调模块，303-射频收发模块，304-接受端口，305-发射端口，306-微处理单元（MCU）；图4中，401-接受器，402-发信器。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如附图1所示，为救生衣中所配置的发信器的结构示意图，发信器主要设置有RFID标签102、GPS 终端103、无线发射天线104以及电源101，RFID标签102为有源标签，有源标签102可以主动发送和提供交互信息，所述电源101为RFID标签102和GPS 终端103供电，发信器的功能在于当发生紧急危难时，可以将求救讯息透过发信器传递至卫星中，再经由卫星转发至救援直升机、救援舰船或救难指挥中心。发信器除了可通过GPS 终端103发送落难者的位置之外，设置的RFID标签102存储有落难者的身分信息。
接受器是一个具有动态身份识别、实时定位跟踪、无线数据传输的系统。主要由GPS接受模块、RFID读卡器模块和MCU中央处理器模块组成。当发信器电源打开时，则该发信器拥有者的位置与该人员相关的所有讯息会透过发信器的无线发射天线传递至卫星中，再经由卫星转发至救援直升机、救援舰船或救难指挥中心，救援直升机或舰船安装的接受器能够对落难者所携带的发信器进行实时跟踪查询，当救援人员寻获落难者时，可以及时告知家属相关消息。
附图2为安装在接受器中的本发明结构示意图，集成有GPS模块的RFID读写器芯片201，包括RFID读写器芯片（RM9030）202、平衡器203、功放204、隔离器205、耦合器206、有源晶振208、低压差线性稳压器207，所述RFID读写器芯片（RM9030）202通过平衡器203与功放204连接，功放204再通过隔离器205与耦合器206连接，所述RFID读写器芯片（RM9030）202与耦合器206连接，有源晶振208分别与功放204及RFID读写器芯片（RM9030）202连接，所述集成有GPS模块的RFID读写器芯片201设置有GPS模块209，所述GPS模块209与RFID读写器芯片（RM9030）202连接。将集成有GPS模块的RFID读写器芯片201安装在接受器中，使接受器既能读取发信器中RFID标签信息，又能处理GPS 位置信息，准确反映携带发信器落难人员的身份信息和位置信息，将接受器和发信器配合使用，方便救援人员及时营救和确定落难人员的身份。
如附图3所示，本发明设置的RFID读写器芯片（RM9030）202主要包括微处理单元（MCU）306、射频收发模块303、调制解调模块302，所述射频收发模块303通过调制解调模块302与微处理单元（MCU）306连接，所述微处理单元（MCU）306还通过数据总线与闪存（fash memory）、高速缓存(SRAM)、复位控制电路(Reset control)、看门狗定时电路(WDT)、定时器(Timers)、通用异步接受/发送装置(VART)、串行外围接口电路(SPI)、端口控制器(Port controller)、串行总线(I2C)、中断控制器(Interupt controller)和电源管理器(power management)连接。所述RFID读写器芯片（RM9030）202中的射频收发模块303分别设置有发射端口305和接受端口304，发射端口305通过图2中的平衡器203与功放204连接，功放204再通过隔离器205与耦合器206连接，耦合器206再与外部天线连接；接受端口304直接通过耦合器与206外部天线连接。
本发明集成有GPS模块的RFID读写器芯片的具体规格如下：
直流电压：3.3～5 V
直流电流：Imax≤550mA(RFID)+32mA(GPS)
工作频率：920MHZ
GPS定位精度：小于5m
实施例2
如附图4所示，本实施例为带有本发明的海事搜救定位系统，海事搜救定位系统包括配置有发信器402的救生衣，安装有接收器401的救援直升机或舰船。发信器402有手动和自动开启方式，自动开启是为了防止落难者落海后处于昏迷而不能正常开启发信器402，落海时所造成的冲击力可使发信器402里的电池供电程序自动开启。落难者所穿救生衣上的发信器402 将人员相关讯息透过无线发射天线传递至卫星中，再经由卫星转发至救援直升机、救援舰船或救难指挥中心，救援直升机或舰船安装的接受器401能够对落难者所携带的发信器进行实时跟踪查询。
Claims (1)
1.集成有GPS模块的RFID读写器芯片，包括RFID读写器芯片RM9030、平衡器、功放、隔离器、耦合器、有源晶振、低压差线性稳压器，所述RFID读写器芯片RM9030通过平衡器与功放连接，功放再通过隔离器与耦合器连接，所述RFID读写器芯片RM9030还与耦合器直接连接，有源晶振分别与功放及RFID读写器芯片RM9030连接，其特征在于:所述集成有GPS模块的RFID读写器芯片设置有GPS模块，所述GPS模块与RFID读写器芯片RM9030连接，所述RFID读写器芯片RM9030包括微处理单元MCU、射频收发模块、调制解调模块，所述射频收发模块通过调制解调模块与微处理单元MCU连接，所述微处理单元MCU还通过数据总线与闪存flash memory、高速缓存SRAM、复位控制电路Reset control、看门狗定时电路WDT、定时器Timers、通用异步接收/发送装置UART、串行外围接口电路SPI、端口控制器Port controller、串行总线I2C、中断控制器Interuptcontroller和电源管理器power management连接，所述射频收发模块分别设置有发射端口和接收端口。
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