CN103914719B - Rfid标签读写装置 - Google Patents

Abstract

一种RFID标签读写装置，包括单极子倒F天线、RFID标签读写头、中央处理器、电源模块、铜箔以及外壳；所述单极子倒F天线刻蚀在铜箔中，铜箔贴附于所述外壳内侧，所述RFID标签读写头、中央处理器、电源模块设于外壳内，所述RFID标签读写头通过铜箔的铜针与所述单极子倒F天线连接，所述RFID标签读写头与中央处理器连接，所述电源模块分别与所述RFID标签读写头、中央处理器连接。本发明方案通过采用单极子倒F天线作为RFID天线，并将单极子倒F天线刻蚀在铜箔中，铜箔贴附于外壳内侧。将RFID标签读写头、中央处理器、电源模块设于外壳内。从而大大缩小了设备的体积，且降低了成本。

Description

RFID标签读写装置

技术领域

本发明涉及FPID射频识别技术领域，特别是涉及一种RFID标签读写装置。

背景技术

射频识别即RFID（Radio Frequency I Dentification）技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

RFID射频识别技术应用越来越广，广泛应用于物流跟踪、库存管理及巡检等。目前，RFID射频识别读写器一般两种，一种为PDA设计，一种为读写模块设计。PDA式RFID读写器包括陶瓷基底天线、RFID读写芯片以及中央处理器等。该种读写器，一般是采用陶瓷基底天线，该天线增益高，方向性强，但也导致设备体积大，携带不方便，且成本较高。

发明内容

基于此，有必要针对RFID标签读写器体积大、成本高的问题，提供一种RFID标签读写装置。

一种RFID标签读写装置，包括单极子倒F天线、RFID标签读写头、中央处理器、电源模块、铜箔以及外壳；

所述单极子倒F天线刻蚀在铜箔中，铜箔贴附于所述外壳内侧，所述RFID标签读写头、中央处理器、电源模块设于外壳内，所述RFID标签读写头通过铜箔的铜针与所述单极子倒F天线连接，所述RFID标签读写头与中央处理器连接，所述电源模块分别与所述RFID标签读写头、中央处理器连接。

上述RFID标签读写装置，将RFID标签读写头、中央处理器、电源模块设于外壳内，并且采用了单极子倒F天线作为RFID天线，可以将单极子倒F天线刻蚀在铜箔中，再将铜箔贴附于外壳内侧，从而大大缩小了设备的体积，且降低了成本。

附图说明

图1为本发明RFID标签读写装置实施例一的结构示意图；

图2为本发明RFID标签读写装置实施例二的结构示意图；

图3为本发明RFID标签读写装置实施例三的结构示意图。

具体实施方式

以下针对本发明RFID标签读写装置的各实施例进行详细的描述。

如图1所示，为本发明RFID标签读写装置实施例一的结构示意图，包括单极子倒F天线110、RFID标签读写头120、中央处理器130、电源模块140、铜箔以及外壳；

所述单极子倒F天线110刻蚀在铜箔中，铜箔贴附于所述外壳内侧，所述RFID标签读写头120、中央处理器130、电源模块140设于外壳内，所述RFID标签读写头120通过铜箔的铜针与所述单极子倒F天线110连接，所述RFID标签读写头120与中央处理器130连接，所述电源模块140分别与所述RFID标签读写头120、中央处理器130连接。

本实施例通过采用单极子倒F天线作为RFID天线，并将单极子倒F天线刻蚀在铜箔中，铜箔贴附于外壳内侧。将RFID标签读写头、中央处理器、电源模块设于外壳内。从而大大缩小了设备的体积，且降低了成本。

在其中一个实施例中，为了降低RFID标签读写器的功耗，同时实现将读取的标签数据发送至终端，并接收终端数据进行写数据，如图2所示，为本发明RFID标签读写装置实施例二的结构示意图，还包括：蓝牙设备210、电源管理器220、读状态控制按键230和写状态控制按键240，所述电源模块140通过电源管理器220分别与RFID标签读写头120、中央处理器130连接，所述电源管理器220与所述蓝牙设备210连接，所述读状态控制按键230和所述写状态控制按键240分别与所述中央处理器130连接。其中，所述电源模块140通过电源管理器220分别与RFID标签读写头120、中央处理器130连接是指电源管理器220设于标签读写头120和电源模块140之间，并且电源管理器220也设置在中央处理器130与电源模块140之间。

中央处理器检测所述读状态控制按键和所述写状态控制按键的状态，当所述读状态控制按键和所述写状态控制按键同时处于静态时，控制电源管理器关闭RFID标签读写头和蓝牙设备的电源，并切入低功耗模式。

其中，读状态控制按键处于静态即读状态控制按键没有被触发或是按下，写状态控制按键处于静态即写状态控制按键没有被触发或是按下。在两个状态控制按键都是静态时，即该装置处于不运行状态，中央处理器控制电源管理器关闭RFID标签读写头和蓝牙设备的电源，中央处理器切入低功耗模式。低功耗模式即耗电量少的模式，可以是飞行模式等。

在其中一个实施例中，当所述读状态控制按键被触发时，中央处理器切入工作模式，并控制电源管理器打开RFID标签读写头的电源，向所述RFID标签读写头发送标签读取指令，并接收RFID标签读写头反馈的标签数据，控制电源管理器关闭RFID标签读写头的电源，打开蓝牙设备的电源，将处理后数据通过蓝牙设备传输至客户终端，并控制电源管理器关闭蓝牙设备，切入低功耗模式。

在读状态控制按键被触发时，中央处理器由低功耗模式转换为工作模式，即中央处理器被唤醒。工作模式即为正常运行模式。此时，中央处理器控制电源管理器打开RFID标签读写头的电源，同时向RFID标签读写头发送读取指令。RFID标签读写头接收到读取指令后，产生无线电信号，向单极子倒F天线发送无线电信号。单极子倒F天线向待测标签发射无线电信号，并接收反馈的标签数据，将标签数据传送至RFID标签读写头。RFID标签读写头将标签数据进行处理后上报给中央处理器。中央处理器获得RFID标签读写头发送的标签数据，则中央处理器控制电源管理器关闭RFID标签读写头的电源。中央处理器通过电源管理器打开蓝牙设备的电源，并向蓝牙设备发送配对指令。蓝牙设备接收配对指令后，蓝牙设备进入配对状态，待用户终端响应配对后，蓝牙设备进入连接状态。此时，中央处理器可以与外部用户终端进行数据传输。比如将标签数据传输至用户终端。用户终端可以是手机、平板电脑等。数据传输完毕后，中央处理器控制电源系统关闭蓝牙设备的电源，同时中央处理器进入低功耗休眠模式。

在中央处理器发送标签读取指令后一段时间内，若没有收到反馈的标签数据，说明发生了异常，因此可以直接控制电源管理器关闭RFID标签读写头的电源。

在其中一个实施例中，当所述写状态控制按键被触发时，中央处理器切换工作模式，控制电源管理器打开RFID标签读写头和蓝牙设备的电源，通过蓝牙设备从客户终端获取待写入的标签数据，向RFID标签读写头发送具有待写入的标签数据的标签写入指令，并接收RFID标签读写头反馈数据，控制电源管理器关闭RFID标签读写头的电源和蓝牙设备的电源，切入低功耗模式。

在写标签过程中，中央处理器通过电源管理器控制蓝牙设备和电源模块的连接，通过电源管理器控制RFID标签读写头与电源模块的连接。中央处理器通过蓝牙设备从客户终端获取待写入的标签数据，向RFID标签读写头发送具有待写入的标签数据的标签写入指令。其中，标签写入指令包括标签数据，从而可以实现向待写入目标写入标签数据。

其中，蓝牙设备可以采用蓝牙4.0协议，实现RFID标签读写装置与用户终端的蓝牙连接及数据交换。同时，通过上述各模块之间的连接及控制，大大降低了工作功耗。另外，电源管理器可以用于实现电源模块内电池的充放电管理，比如电池的预充电、快充电、涓流充电管理等，同时还可以显示电池充电状态。

在其中一个实施例中，读状态控制按键和写状态控制按键为同一个按键，比如该按键受压时间小于阈值时，表示读标签，按键受压时间大于阈值时，表示写标签。

在其中一个实施例中，还包括电容触控笔头，所述外壳为笔形外壳，所述电容触控笔头嵌合于笔形外壳的笔头处，所述电容触控笔头通过导线与电源模块连接。其中，电容触控笔头可以采用纳米导电材料实现。比如，如图3所示，本发明RFID标签读写装置实施例三的结构示意图，包括电容触控笔头310、单极子倒F天线320、RFID标签读写头330、中央处理器340、电源模块350以及笔形外壳360。铜箔在图3中未示出。单极子倒F天线刻蚀在铜箔中，铜箔贴附于外壳内侧，RFID标签读写头、中央处理器、电源模块设于外壳内，RFID标签读写头通过铜箔的铜针与单极子倒F天线连接，RFID标签读写头与中央处理器连接，电源模块分别与RFID标签读写头、中央处理器连接。

本装置设计为笔形外壳，不仅轻巧，方便携带。同时在笔形外壳的笔头处设计有电容触控笔，从而实现多功能，既可以触控，也可以读写标签，节约成本，方便携带。

在其中一个实施例中，还包括：标签读写状态指示灯、电量指示灯和蓝牙指示灯，所述标签读写状态指示灯与RFID标签读写头连接，所述蓝牙指示灯与蓝牙连接，标签读写状态指示灯、电量指示灯和蓝牙指示灯分别与电源模块连接。

本实施例通过设置标签读写状态指示灯来指示是读状态，还是写状态。比如，可以通过设置绿灯为写状态，红灯为写状态。如此，可以方便用户知道目前的状态是读状态，还是写状态。

本实施例通过设置电量指示灯显示电源模块中电量的多少。比如，电量大于或等于第一阈值时（此时电量充足），可以显示绿灯。电量小于第一阈值且大于第二阈值时（此时表示有电量，但不是很充足），可以显示黄灯。电量小于或等于第二阈值时，可以显示红灯，表示电量马上不足。通过这种提示灯的方式，提示用户电量的多少，以便及时充电或更换电池。

本实施例通过设置蓝牙指示灯指示蓝牙设备是否配对成功或蓝牙设备是否连接等。

在另一个实施例中，也可以不用指示灯方式，而是直接利用显示屏方式显示标签读写状态、电量多少和蓝牙连接情况。比如，还包括显示器，所述显示器与RFID标签读写头连接。显示器可以用于显示RFID标签读写头的读写状态，还可以用来显示RFID标签读写头的读写标签数据。

电源模块可以是电源装置，也可以是容纳电源的一个容器。在其中一个实施例中，还包括锂电池，所述锂电池设于电源模块内。由于本发明读写装置采用超低功耗设计，因此锂电池体积小，从而进一步减小了本装置的体积。

在其中一个实施例中，所述笔形外壳的笔头相对的另一端设置有挂件。本实施例通过在笔形外壳的笔头对立端设置有挂件，可以通过挂件将笔挂在墙上，或者通过挂件在该标签读写装置上挂一些吊饰，避免丢失，同时方便用户携带。比如，如图3所示，挂件370为拱形状。

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RFID标签读写装置，其特征在于，包括单极子倒F天线、RFID标签读写头、中央处理器、电源模块、铜箔以及外壳；

所述单极子倒F天线刻蚀在铜箔中，铜箔贴附于所述外壳内侧，所述RFID标签读写头、中央处理器、电源模块设于外壳内，所述RFID标签读写头通过铜箔的铜针与所述单极子倒F天线连接，所述RFID标签读写头与中央处理器连接，所述电源模块分别与所述RFID标签读写头、中央处理器连接；

RFID标签读写装置还包括电源管理器，所述电源模块通过电源管理器分别与RFID标签读写头、中央处理器连接。

2.根据权利要求1所述的RFID标签读写装置，其特征在于，还包括：蓝牙设备、读状态控制按键和写状态控制按键，所述电源管理器与所述蓝牙设备连接，所述读状态控制按键和所述写状态控制按键分别与所述中央处理器连接；

中央处理器检测所述读状态控制按键和所述写状态控制按键的状态，当所述读状态控制按键和所述写状态控制按键同时处于静态时，控制电源管理器关闭RFID标签读写头和蓝牙设备的电源，并切入低功耗模式。

3.根据权利要求2所述的RFID标签读写装置，其特征在于，当所述读状态控制按键被触发时，中央处理器切入工作模式，并控制电源管理器打开RFID标签读写头的电源，向所述RFID标签读写头发送标签读取指令，并接收RFID标签读写头反馈的标签数据，控制电源管理器关闭RFID标签读写头的电源，打开蓝牙设备的电源，将处理后数据通过蓝牙设备传输至客户终端，并控制电源管理器关闭蓝牙设备，切入低功耗模式。

4.根据权利要求2所述的RFID标签读写装置，其特征在于，当所述写状态控制按键被触发时，中央处理器切换工作模式，控制电源管理器打开RFID标签读写头和蓝牙设备的电源，通过蓝牙设备从客户终端获取待写入的标签数据，向RFID标签读写头发送具有待写入的标签数据的标签写入指令，并接收RFID标签读写头反馈数据，控制电源管理器关闭RFID标签读写头的电源和蓝牙设备的电源，切入低功耗模式。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的RFID标签读写装置，其特征在于，还包括电容触控笔头，所述外壳为笔形外壳，所述电容触控笔头嵌合于笔形外壳的笔头处，所述电容触控笔头通过导线与电源模块连接。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的RFID标签读写装置，其特征在于，还包括：标签读写状态指示灯、电量指示灯和蓝牙指示灯，

所述标签读写状态指示灯与RFID标签读写头连接，所述蓝牙指示灯与蓝牙连接，标签读写状态指示灯、电量指示灯和蓝牙指示灯分别与电源模块连接。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的RFID标签读写装置，其特征在于，还包括锂电池，所述锂电池设于电源模块内。

8.根据权利要求1至4任意一项所述的RFID标签读写装置，其特征在于，还包括显示器，所述显示器与RFID标签读写头连接。

9.根据权利要求5所述的RFID标签读写装置，其特征在于，所述笔形外壳的笔头相对的另一端设置有挂件。