CN102750562A - 无源超高频rfid导游系统和操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无源超高频RFID导游系统和操作方法，采用超高频RFID技术实现景点或大型展览馆的导游和管理，导游系统包括手持机控制系统和电子标签，电子标签为无源电子标签，手持机控制系统识别到电子标签存在时，开始读取电子标签的ID号数据，并把ID号数据传送至MCU控制单元，MCU控制单元把接收到的ID号数据传送至音频解码单元，音频解码单元开始查找SD卡内对应ID号数据的音频文件，进行解码后播放模拟立体声信号到立体声输出装置。本发明使用方便，成本低廉，便于维护，读取距离远，识别速度快。

Description

无源超高频RFID导游系统和操作方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种无源超高频RFID导游系统和操作方法。

背景技术

RFID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，可工作于各种环境，它一般包括两个设备，一个是射频读卡器，另外一个射频ID卡，即通常说的标签卡。

在现代旅游景区、大型展览会或博物馆等场地中，参观者观赏景点或展品时，需要了解相关的资讯，基本上要依赖导游以一对多的群体讲解。由于导游缺乏以及费用的问题，大多数观众只能走马观花，展览的质量不高效果不好。

市场上出现了电子导游系统，参观者便能自由地游览各个展区、各个展品，独立地游览有兴趣展品的相关资讯，从而达到真正观赏的效果。但是目前的导游机，基本使用的是数字语音按区域无线广播的方式实现，以声音和图像循环播放景点介绍信息，但这种方法的缺点是，游客需要集中在播放装置前，且声音比较嘈杂，面距离较远的情况下则无法看清播放图像。市场上还有部分导游机使用的有源RFID技术，此类有源RFID电子标签的电池一般只能用一两年甚至更短，维护起来十分麻烦，此外，其系统结构较为复杂，成本较高，使用不便。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术的缺点的问题，提供一种无源超高频RFID导游系统和操作方法，结构设计简单，成本低廉，使用方便，便于维护，读取距离远且较近的识别对象不会产生干扰。

一种无源超高频RFID导游系统，所述导游系统包括手持机控制系统和电子标签，所述电子标签设置于各个景区，所述电子标签内配置有ID，所述手持机控制系统包括MCU控制单元、射频识别单元和音频解码单元，所述MCU控制单元电连接所述射频识别单元，所述MCU控制单元发送控制信号至所述射频识别单元，并启动所述射频识别单元的识别功能，所述射频识别单元接收所述电子标签所发出信号，并读取所述电子标签的ID号数据，把ID号数据传送至所述MCU控制单元；

所述音频解码单元电性连接所述MCU控制单元，所述MCU控制单元接收所述射频识别单元传送的ID数据后，控制所述音频解码单元进行解码播放，所述音频解码单元把播放状态数据传送至所述MCU控制单元。

在其中一个实施例中，所述MCU控制系统电性连接有电源管理模块、显示单元、控制按键单元和EEPROM存储单元；所述电源管理模块为所述MCU控制单元提供电量；所述EEPROM存储单元内存储有配置文件数据，所述MCU控制单元读取所述EEPROM存储单元内的配置文件数据，并把配置文件数据传送至射频识别单元、显示单元和控制按键单元。

在其中一个实施例中，所述显示单元为LCD液晶显示屏。

在其中一个实施例中，所述控制按键单元包括菜单键、音量调节键、播放键、暂停键、重播键和开关机键。

在其中一个实施例中，所述射频识别单元内设有RFID芯片，所述射频识别单元连接有天线，所述RFID芯片通过所述天线接收所述电子标签发出的无线信号，并把无线信号传送至所述MCU控制单元。

在其中一个实施例中，所述音频解码单元电性连接有SD卡和Flash存储器，所述SD卡内存储有介绍各个景区的音频文件。

在其中一个实施例中，所述音频解码单元设有立体声输出装置。

在其中一个实施例中，所述电子标签包括有MCU控制模块和射频识别模块，所述射频识别模块电性连接有标签天线，所述MCU控制模块电性连接所述射频识别模块，所述MCU控制模块控制所述射频识别模块把电子标签内部的ID发送出。

一种无源超高频RFID导游系统的操作方法包括以下步骤：

①、启动所述导游系统，所述MCU控制单元读取所述EEPROM存储单元内的存储的配置文件数据，并把配置文件数据传送至射频识别单元、显示单元和控制按键单元，同时，所述音频解码单元自动读取所述Flash存储器的启动代码，初始化手持机系统；

②、所述导游系统初始化完成后，所述射频识别单元、显示单元、控制按键单元、EEPROM存储单元和音频解码单元把工作状态传送至所述MCU控制单元，并通过所述显示单元显示；

③、用户通过所述控制按键单元进行按键操作，控制所述导游系统进入RFID射频识别状态，所述MCU控制单元把控制信号传送至所述射频识别单元，所述射频识别单元开始识别有无电子标签的存在；

④、所述电子标签进入手持机控制系统的射频识别范围内，通过所述标签天线接收所述射频识别单元所发出的信号，并获得能量被激活，开始读取本身的ID号数据，待ID号数据读取完成后，把ID号数据以反向散射方式发送至所述手持机控制系统；

⑤、所述天线接收到电子标签的ID号数据后，所述射频识别单元开始读取所述电子标签的ID号数据，并把ID号数据传送至所述MCU控制单元，所述MCU控制单元把接收到的ID号数据传送至所述音频解码单元，所述音频解码单元开始查找SD卡内对应ID号数据的音频文件，进行解码后播放模拟立体声信号到立体声输出装置。 

上述无源超高频RFID导游系统和操作方法，所述导游系统使用MCU控制单元作为核心控制部件，电性连接射频识别单元、音频单元、控制按键单元和显示单元，可实现电子自动导游、手动导游、多国语种选择播放等功能。

所述电子标签为超高频电子标签，且不需要电池供电，不需要维护，只需要在所述手持机控制系统感应的覆盖范围内即可获得能量，进行RFID识别，使用更加方便。此外，其读取距离远，识别速度快，可靠性大，易操作，灵活性强。

所述导游系统采用SD卡等移动存储器，可以做到很大的容量，更改容量亦很容易。本发明的无源超高频RFID导游系统的感应距离可远远超过普通的高频RFID技术的感应距离。所述手持机控制系统的天线为陶瓷天线，体积小，感应距离远，应用的范围广。

附图说明

图1为本发明结构原理图。

以下是本发明零部件符号标记说明：

手持机控制系统100、MCU控制单元110、射频识别单元120、音频解码单元130、电源管理模块140、显示单元150、控制按键单元160、EEPROM存储单元170、天线180、SD卡131、Flash存储器132、立体声输出装置190、电子标签200、MCU控制模块210、射频识别模块220、标签天线230。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本发明的优点与精神，藉由以下结合附图与具体实施方式对本发明的详述得到进一步的了解。

一种无源超高频RFID导游系统，包括有手持机和电子标签200两部分。手持机控制系统100包括MCU控制单元110、射频识别单元120和音频解码单元130。所述射频识别单元120和音频解码单元130分别与所述MCU控制单元110电性连接。所述电子标签200设置于各个景区，每个电子标签200内配置有唯一的ID。

所述MCU控制单元110发送控制信号至所述射频识别单元120，并启动所述射频识别单元120的识别功能，所述射频识别单元120接收所述电子标签200所发出信号，并读取所述电子标签200的ID号数据，把ID号数据传送至所述MCU控制单元110。所述MCU控制单元110接收所述射频识别单元120传送的ID数据后，控制所述音频解码单元130进行解码播放，所述音频解码单元130把播放状态数据传送至所述MCU控制单元110。

所述MCU控制系统电性连接有电源管理模块140、显示单元150、控制按键单元160和EEPROM存储单元170。所述电源管理模块140为电池，为所述MCU控制单元110提供电量。所述EEPROM存储单元170内存储有配置文件数据，所述MCU控制单元110读取所述EEPROM存储单元170内的配置文件数据，并把配置文件数据传送至射频识别单元120、显示单元150和控制按键单元160，在启动手持机后，整个系统初始化。

所述显示单元150为LCD液晶显示屏。所述控制按键单元160包括菜单键、音量调节键、播放键、暂停键、重播键和开关机键。按下所述菜单键，所述LCD显示屏显示自动模式、手动模式、号码模式和语言选择等选项。

所述射频识别单元120内设有RFID芯片，所述射频识别单元120连接有天线180，所述RFID芯片通过所述天线180接收所述电子标签200发出的无线信号，并把无线信号传送至所述MCU控制单元110。

所述音频解码单元130电性连接有SD卡131和Flash存储器132，所述SD卡131内存储有介绍各个景区的音频文件。所述音频解码单元130设有立体声输出装置190，所述立体声输出装置190上设有耳机接口。

所述电子标签200包括有MCU控制模块210和射频识别模块220，所述射频识别模块220电性连接有标签天线230，所述MCU控制模块210电性连接所述射频识别模块220，所述MCU控制模块210控制所述射频识别模块220把电子标签200内部的ID发送出。

一种无源超高频RFID导游系统的操作方法包括以下步骤：

①、启动所述导游系统，所述MCU控制单元110读取所述EEPROM存储单元170内的存储的配置文件数据，并把配置文件数据传送至射频识别单元120、显示单元150和控制按键单元160，同时，所述音频解码单元130自动读取所述Flash存储器132的启动代码，初始化手持机系统。

②、所述导游系统初始化完成后，所述射频识别单元120、显示单元150、控制按键单元160、EEPROM存储单元170和音频解码单元130把工作状态传送至所述MCU控制单元110，并通过所述显示单元150显示。

③、用户通过所述控制按键单元160进行按键操作，控制所述导游系统进入RFID射频识别状态，所述MCU控制单元110把控制信号传送至所述射频识别单元120，所述射频识别单元120开始识别有无电子标签200的存在。

④、所述电子标签200进入手持机控制系统100的射频识别范围内，通过所述标签天线230接收所述射频识别单元120所发出的信号，并获得能量被激活，开始读取本身的ID号数据，待ID号数据读取完成后，把ID号数据以反向散射方式发送至所述手持机控制系统100。

⑤、所述天线180接收到电子标签200的ID号数据后，所述射频识别单元120开始读取所述电子标签200的ID号数据，并把ID号数据传送至所述MCU控制单元110，所述MCU控制单元110把接收到的ID号数据传送至所述音频解码单元130，所述音频解码单元130开始查找SD卡131内对应ID号数据的音频文件，进行解码后播放模拟立体声信号到立体声输出装置190。

当一个景区的音频文件播放完毕后，可以通过所述射频识别单元120继续识别其他电子标签200的存在，当识别到另一个电子标签200时，所述标签天线230把本电子标签200的ID号信息发送出去，所述射频识别单元120通过天线180接收到ID号信息，并把信息传送至所述MCU控制单元110，所述MCU控制单元110把接收到的信息传送至所述音频解码单元130进行解码后播放。

综上所述，本发明使用MCU控制单元110作为核心控制部件，电性连接射频识别单元120、音频单元、控制按键单元160和显示单元150，可实现电子自动导游、手动导游、多国语种选择播放等功能。

所述电子标签200为超高频电子标签200，且不需要电池供电，不需要维护，只需要在所述手持机控制系统100感应的覆盖范围内即可获得能量，进行RFID识别，使用更加方便。此外，其读取距离远，识别速度快，可靠性大，易操作，灵活性强。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种无源超高频RFID导游系统，所述导游系统包括手持机控制系统和电子标签，所述电子标签设置于各个景区，所述电子标签内配置有ID，其特征在于：所述手持机控制系统包括MCU控制单元、射频识别单元和音频解码单元，所述MCU控制单元电连接所述射频识别单元，所述MCU控制单元发送控制信号至所述射频识别单元，并启动所述射频识别单元的识别功能，所述射频识别单元接收所述电子标签所发出信号，并读取所述电子标签的ID号数据，把ID号数据传送至所述MCU控制单元；

所述音频解码单元电性连接所述MCU控制单元，所述MCU控制单元接收所述射频识别单元传送的ID数据后，控制所述音频解码单元进行解码播放，所述音频解码单元把播放状态数据传送至所述MCU控制单元。

2.根据权利要求1所述的无源超高频RFID导游系统，其特征在于：所述MCU控制系统电性连接有电源管理模块、显示单元、控制按键单元和EEPROM存储单元；所述电源管理模块为所述MCU控制单元提供电量；所述EEPROM存储单元内存储有配置文件数据，所述MCU控制单元读取所述EEPROM存储单元内的配置文件数据，并把配置文件数据传送至射频识别单元、显示单元和控制按键单元。

3.根据权利要求2所述的无源超高频RFID导游系统，其特征在于：所述显示单元为LCD液晶显示屏。

4.根据权利要求2所述的无源超高频RFID导游系统，其特征在于：所述控制按键单元包括菜单键、音量调节键、播放键、暂停键、重播键和开关机键。

5.根据权利要求1所述的无源超高频RFID导游系统，其特征在于：所述射频识别单元内设有RFID芯片，所述射频识别单元连接有天线，所述RFID芯片通过所述天线接收所述电子标签发出的无线信号，并把无线信号传送至所述MCU控制单元。

6.根据权利要求1所述的无源超高频RFID导游系统，其特征在于：所述音频解码单元电性连接有SD卡和Flash存储器，所述SD卡内存储有介绍各个景区的音频文件。

7.根据权利要求1所述的无源超高频RFID导游系统，其特征在于：所述音频解码单元设有立体声输出装置。

8.根据权利要求1所述的无源超高频RFID导游系统，其特征在于：所述电子标签包括有MCU控制模块和射频识别模块，所述射频识别模块电性连接有标签天线，所述MCU控制模块电性连接所述射频识别模块，所述MCU控制模块控制所述射频识别模块把电子标签内部的ID发送出。

9.一种无源超高频RFID导游系统的操作方法，其特征在于：所述操作方法包括以下步骤：

①、启动所述导游系统，所述MCU控制单元读取所述EEPROM存储单元内的存储的配置文件数据，并把配置文件数据传送至射频识别单元、显示单元和控制按键单元，同时，所述音频解码单元自动读取所述Flash存储器的启动代码，初始化手持机系统；

②、所述导游系统初始化完成后，所述射频识别单元、显示单元、控制按键单元、EEPROM存储单元和音频解码单元把工作状态传送至所述MCU控制单元，并通过所述显示单元显示；

③、用户通过所述控制按键单元进行按键操作，控制所述导游系统进入RFID射频识别状态，所述MCU控制单元把控制信号传送至所述射频识别单元，所述射频识别单元开始识别有无电子标签的存在；

④、所述电子标签进入手持机控制系统的射频识别范围内，通过所述标签天线接收所述射频识别单元所发出的信号，并获得能量被激活，开始读取本身的ID号数据，待ID号数据读取完成后，把ID号数据以反向散射方式发送至所述手持机控制系统；

⑤、所述天线接收到电子标签的ID号数据后，所述射频识别单元开始读取所述电子标签的ID号数据，并把ID号数据传送至所述MCU控制单元，所述MCU控制单元把接收到的ID号数据传送至所述音频解码单元，所述音频解码单元开始查找SD卡内对应ID号数据的音频文件，进行解码后播放模拟立体声信号到立体声输出装置。

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