CN104156747A - 一种标签阅读器及标签阅读器系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种标签阅读器及标签阅读器系统，其中标签阅读器包括：主控芯片、第一无线模块和第二无线模块；所述第一无线模块用于收集该标签阅读器的检测范围内的主动标签的信号；所述第二无线模块用于与其他标签阅读器进行数据通信；所述主控芯片用于控制该标签阅读器与其他标签阅读器之间基于自组织网络协议进行数据通信。本发明实施例的技术方案能获取至少两个不连续区域的主动标签信号，能扩大标签信号的采集范围。

Description

一种标签阅读器及标签阅读器系统

技术领域

本发明涉及电子标签技术领域，具体涉及一种标签阅读器及标签阅读器系统。

背景技术

射频识别(radio frequency identification，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，可看作条形码的无线版本，射频识别技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点，其应用将给零售、物流等产业带来革命性变化。

RFID标签上电后，按照预设的规则周期性的进行信号发射，当RFID标签进入读写器的作用区域，阅读器获取到标签发射出来的信息，即完成了对标签的识别过程。RFID阅读器实时接收主动标签定时传送的数据包，从而获取RFID标签相对应物体的信息，从而达到监控人员，物品的目的。

但是，RFID标签与RFID阅读器之间传递射频信号的有效距离有限，若RFID标签分布在一个以上的不连续区域，而由于距离原因同一个RFID阅读器不能完全识别到这些区域的所有的RFID标签，因此无法对这些不连续区域的RFID标签的相对应物体的信息，不能对这些相对应物体信息进行集中管理。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种标签阅读器及标签阅读器系统，以获取至少两个不连续区域的主动标签信号。

第一方面，本发明实施例提供了一种标签阅读器，包括：

主控芯片、第一无线模块和第二无线模块；

所述第一无线模块用于收集该标签阅读器的检测范围内的主动标签的信号；

所述第二无线模块用于与其他标签阅读器进行数据通信；

所述主控芯片用于控制该标签阅读器与其他标签阅读器之间基于自组织网络协议进行数据通信。

第二方面，本发明实施例还提供了一种标签阅读器系统，包括：

至少两台如上述第一方面所述的标签阅读器；

所述标签阅读器的第二无线模块具体用于与所述系统所包括的其他标签阅读器的第二无线模块进行数据通信；

所述标签阅读器的主控芯片具体用于控制该标签阅读器与所述系统所包括的其他标签阅读器之间基于自组织网络协议进行数据通信。

本发明实施例的技术方案公开了一种标签阅读器及标签阅读器系统，其中标签阅读器包括第一无线模块、第二无线模块和主控芯片，分别用于收集该标签阅读器的检测范围内的主动标签的信号、与其他标签阅读器进行数据通信，以及控制该标签阅读器与其他标签阅读器之间基于自组织网络协议进行数据通信。本技术方案可分别通过至少两个所述标签阅读器的第一无线射频模块分别收集不同空间范围内的主动标签的信号，再通过各标签阅读器的第二无线射频模块的远程数据通信功能对所收集的主动标签的信号进行汇总，能获取至少两个不连续区域的主动标签信号，能扩大标签信号的采集范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一所述的标签阅读器结构框图；

图2是本发明实施例二所述的标签阅读器系统组织结构示意图；

图3是本发明实施例三所述的标签阅读器系统中主控阅读器的结构框图；

图4是本发明实施例三所述的标签阅读器系统部署示意图；

图5是本发明实施例三所述的标签阅读器系统的另一部署示意图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的标签阅读器结构框图，如图1所示，本实施例所述的标签阅读器包括：

主控芯片101、第一无线模块102和第二无线模块103；

所述第一无线模块102用于收集该标签阅读器的检测范围内的主动标签的信号；

所述第二无线模块103用于与其他标签阅读器进行数据通信；

所述主控芯片101用于控制该标签阅读器与其他标签阅读器之间基于自组织网络协议进行数据通信。

本实施例所提供的标签阅读器应用于标签阅读器的自组织网络中，即在一定的地理范围内布设至少两个标签阅读器，每个标签阅读器各自覆盖一定的检测范围，各标签阅读器的检测范围邻接。标签阅读器检测范围的大小由其与该范围内的主动标签通信能力决定。主控芯片101中可以设定自组织网络的策略，基于设定协议，例如信道频率、消息收发周期、消息格式等规定，控制标签阅读器之间的数据通信。

所述第一无线模块102与该标签阅读器的检测范围内的主动标签的无线模块建立通信链路链接，实现数据的收集和发送的功能，所述第二无线模块103实现了该标签阅读器与其他的标签阅读器之间的数据通信。通常需要第二无线模块103的通信能力大于第一无线模块102的通信能力。该通信能力可以由收发信号的功率来决定。

采用上述标签阅读器，可实现分别通过至少两个所述标签阅读器的第一无线射频模块分别收集不同空间范围内的主动标签的信号，再通过各标签阅读器的第二无线射频模块的远程数据通信功能对所收集的主动标签的信号进行汇总，能获取至少两个不连续区域的主动标签信号，能扩大标签信号的采集范围。

作为优选，所述第一无线模块102和所述第二无线模块103使用同一天线，所述同一天线用于在不同频率的信道上接收数据。例如，采用DuoCeiverTM技术可以使该标签阅读器可以使用同一天线，以同时在不同频率的信道上接收数据。

作为优选，本实施例所述第二无线模块103可包括功率放大器，以使所述标签阅读器通过所述功率放大器与其他标签阅读器进行远程数据通信。可根据该标签阅读器的具体应用场景，预先设定功率放大器的覆盖传输范围半径，例如预先设定所述功率放大器的覆盖传输范围半径大于第一阈值且小于第二阈值。作为优选，所述第一阈值等于2公里，所述第二阈值等于3公里。

所述标签阅读器的选取可从产品性价比方面的因素、信号接收能力的因素、信道的信噪比因素、和/或标签阅读器的具体应用场景等因素考虑，设定所述标签阅读器的工作频段，作为优选，所述标签阅读器基于2.4GHZ无线技术的工作频段。

为了保障标签阅读器之间数据通信的质量，所述第二无线模块103还可进一步包含链路质量检测和/或信道干扰检测。

例如，所述第二无线模块103可采用单片射频收发芯片，芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块，输出功率和通信频率信道可通过程序进行配置。芯片能耗较低，以-5分贝毫瓦的功率发射时，工作电流只有10.5毫安，接收时工作电流只有18毫安，多种低功率工作模式，节能设计更方便。

本实施例所述的标签阅读器还可包括扩展接口，可以任接支持标准协议：通用异步收发传输器UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，串行外设接口SPI(Serial Peripheral Interface)，集成电路总线IIC(Inter-IntegratedCircuit)的传感器如声音传感器、重力传感器、加速度传感器、移动方向传感器、压力传感器、光照传感器、温度传感器、红外传感器等传感器。

采用本实施例所述的标签阅读器，可收集不同空间范围内的主动标签的信号，并对所收集的主动标签的信号进行汇总，能获取至少两个不连续区域的主动标签信号，能扩大标签信号的采集范围。

实施例二

在实施例一的基础上，本实施例提出了一种标签阅读器系统，包括至少两台如实施例一所述的标签阅读器。

本实施例中，所述标签阅读器的第二无线模块具体用于与所述系统所包括的其他标签阅读器的第二无线模块进行数据通信；所述标签阅读器的主控芯片具体用于控制该标签阅读器与所述系统所包括的其他标签阅读器之间基于自组织网络协议进行数据通信。

图2是本发明实施例二所述的标签阅读器系统组织结构示意图，如图2所示，本实施例所述的标签阅读器系统包括四个标签阅读器，分别为第一标签阅读器、第二标签阅读器、第三标签阅读器和第四标签阅读器。

当然，需要说明的是，具体的标签阅读器的数目为两个或两个以上即可，可根据具体应用场景进行设定，此处并无限定。

一般来说，若标签阅读器的处理能力满足要求的话，使用一个标签阅读器分管一片区域，用于收集该区域内的主动标签信号。由于主动标签的设计是考虑低功耗，所以其通信距离是有限的，因此，标签阅读器与该区域内的主动标签的距离不能超过该标签阅读器的检测范围。

标签阅读器之间通过标签的第二无线模块进行数据通信，作为优选，所述第二无线模块可包括功率放大器，以使标签阅读器通过所述功率放大器与其他的标签阅读器进行数据通信。当然，需要说明的是，若标签阅读器的第二无线模块采用功率放大器，则该功率放大器型号需要按照具体的传输距离范围来选定。具体地，可根据该标签阅读器系统的具体应用场景进行选定，以满足该标签阅读器系统中各标签阅读器的不同距离需求。因此，可分别根据各标签阅读器同与之相邻的标签阅读器之间的距离来选定与该距离相适应的功率放大器，作为各标签阅读器的第二无线模块的功率放大器。

作为优选，本实施例中各标签阅读器的第二无线模块的功率放大器采用覆盖传输范围半径大于第一阈值且小于第二阈值的功率放大器，更进一步地，所述第一阈值等于2公里，所述第二阈值等于3公里。

本实施例所述的标签阅读器系统，可收集不同空间范围内的主动标签的信号，并对所收集的主动标签的信号进行汇总，能获取至少两个不连续区域的主动标签信号，能扩大标签信号的采集范围。

实施例三

在实施例二的基础之上，本实施例进一步公开了一种标签阅读器系统，包括至少两台标签阅读器，其中所述标签阅读器中包括至少一台主控阅读器。图3是本实施例所述的主控阅读器的结构框图，如图3所示，本实施例所述的主控阅读器包括：主控芯片301、第一无线模块302、第二无线模块303和移动通信模块304。

所述主控阅读器的所述主控芯片301用于控制该主控阅读器与其他标签阅读器之间基于自组织网络协议进行数据通信；

所述主控阅读器的所述第一无线模块302用于收集该主控阅读器的检测范围内的主动标签的信号；

所述主控阅读器的第二无线模块303用于收集所述系统所包括的其他标签阅读器获取的标签信号；

所述主控阅读器的移动通信模块304用于通过移动通信网络对所收集的主动标签的信号上传给服务器、数据库和/或互联网。

作为优选，移动通信模块404可采用移动通信协议为第四代移动电话行动通信标准，例如，移动通信模块404采用4G LTE LTE-Advanced模块，能保证数据上传的速率和带宽，从而能保证数据的实时收集。

图4是本发明实施例三所述的标签阅读器系统部署示意图，401为第一子网，402为第二子网，403为第三子网，404为第四子网，405主控阅读器，在该图中所包括四个部署区域(即子网)和一个主控阅读器，每个部署区域由若干主动标签和标签阅读器构成，各子网的标签阅读器的第一无线模块用于收集子网中的主动标签的数据，各子网的标签阅读器的第二无线模块负责远距离的组网需求。主控阅读器通过部署区域的标签阅读器的第二无线模块收集这四个部署区域所包括的标签信号，移动通信模块通过移动通信网络对所收集的主动标签的信号上传给服务器、数据库和/或互联网。

需要说明的是，图4所示出的标签阅读器系统部署示意图仅为本实施例所述的标签阅读器系统的其中一种组织形式，图4所示出的标签阅读器系统中，各标签阅读器分别收集不同空间范围内的主动标签的信号，各标签阅读器与物理相邻的其他阅读器进行数据通信，若标签阅读器系统中各标签阅读器均不超出其他标签阅读器的数据通信范围，或者，若主动标签不超出标签阅读器系统中至少一台标签阅读器的有效的标签信号采集范围，则该主动标签的标签信号会同时被所述至少一台标签阅读器采集到，即可能出现标签阅读器系统所收集的主动标签的信号中包括重复的标签信号的情况，如图5所示，501-504均为标签阅读器，505为主控阅读器，506为服务器，507-509均为主动标签，标签阅读器501-504均能采集到主动标签507-509的标签信号。因此，有必要在收集的主动标签的信号后，对所收集的标签信号进行去重处理。

在实施例二的基础之上，本实施例的标签阅读器系统所包括的标签阅读器中包括至少一台主控阅读器，所述主控阅读器用于通过第二无线模块收集所述系统所包括的其他标签阅读器获取的标签信号；所述主控阅读器还包括移动通信模块，所述移动通信模块用于通过移动通信网络对所收集的主动标签的信号上传给服务器、数据库和/或互联网，能收集并汇总不同空间范围内的主动标签的信号，并将所汇总的标签的信号上传给服务器、数据库和/或互联网，能实现远程处理。

以上实施例提供的技术方案中的部分内容可以通过软件编程实现，其软件程序存储在可读取的存储介质中，存储介质例如：计算机中的硬盘、光盘或软盘。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种标签阅读器，其特征在于，所述标签阅读器包括主控芯片、第一无线模块和第二无线模块； 

所述第一无线模块用于收集该标签阅读器的检测范围内的主动标签的信号； 

所述第二无线模块用于与其他标签阅读器进行数据通信； 

所述主控芯片用于控制该标签阅读器与其他标签阅读器之间基于自组织网络协议进行数据通信。 

2.根据权利要求1所述的标签阅读器，其特征在于，所述第一无线模块和所述第二无线模块使用同一天线，所述同一天线用于在不同频率的信道上接收数据。 

3.根据权利要求1所述的标签阅读器，其特征在于，所述第二无线模块包括功率放大器，所述功率放大器的覆盖传输范围半径大于第一阈值且小于第二阈值。 

4.根据权利要求3所述的标签阅读器，其特征在于，所述第一阈值等于2公里，所述第二阈值等于3公里。 

5.根据权利要求1所述的标签阅读器，其特征在于，所述标签阅读器基于2.4GHZ无线技术的工作频段。 

6.一种标签阅读器系统，其特征在于，所述系统包括至少两台如权利要求1-5任一所述的标签阅读器； 

所述标签阅读器的第二无线模块具体用于与所述系统所包括的其他标签阅读器的第二无线模块进行数据通信； 

所述标签阅读器的主控芯片具体用于控制该标签阅读器与所述系统所包括的其他标签阅读器之间基于自组织网络协议进行数据通信。 

7.根据权利要求6所述的标签阅读器系统，其特征在于，所述标签阅读器中包括至少一台主控阅读器，所述主控阅读器用于通过第二无线模块收集所述系统所包括的其他标签阅读器获取的标签信号；所述主控阅读器还包括移动通信模块，所述移动通信模块用于通过移动通信网络对所收集的主动标签的信号上传给服务器、数据库和/或互联网。 

8.根据权利要求7所述的标签阅读器系统，其特征在于，所述移动通信模块采用移动通信协议为第四代移动电话行动通信标准。 

9.根据权利要求8所述的标签阅读器系统，其特征在于，所述移动通信模块为4G LTE LTE-Advanced模块。