CN106294247A - 一种多天线rfid读写器与多电脑的连接系统及连接方法 - Google Patents

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杨超
胡辉华
裴俊
朱正国
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Abstract

本发明公开一种多天线RFID读写器与多电脑的连接系统及连接方法，系统包括RFID读写器、安装在RFID读写器和每台电脑上的RS485接口；RFID读写器包括作为RS485通讯的主机设备的RFID读写器主机和多个RFID读写器天线，每台电脑设置为RS485通讯的从机设备，RFID读写器主机的RS485地址设置为广播通信地址，各电脑的RS485地址设定为不同地址。采用工业RS485接口模式将多台电脑和一台多天线的RFID读写器相连，任意一台电脑可以对任意一个RFID读写器天线所对应的RFID卡进行数据读取和写入操作，而且时延控制在实时系统可接受的毫秒级，可以满足基本的实时性要求。

Description

一种多天线RFID读写器与多电脑的连接系统及连接方法
技术领域
本发明涉及RFID领域，特别涉及一种多天线RFID读写器与多电脑的连接系统及连接方法。
背景技术
随着物联网的发展，RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别)技术得到了广泛应用；在传统制造业产线上作为零部件的识别、产品的识别也得到广泛应用。
RFID读写器一般为一个主机，多个天线(一拖四或一拖八＜即一个RFID读写器主机+四个或八个天线＞)方式。如果有多台电脑需要读取某个RFID天线处的RFID卡的信息，或多台电脑中的某一台电脑需要在某个RFID天线处的RFID卡写入信息，传统方法是将多台电脑通过网络连成一个局域网，并加多一台电脑作为RFID读写器的服务器，所有电脑通过RFID服务器来进行数据的读取和写入。此种采用RFID服务器的方法一是增加成本(需加多一台电脑或服务器)；二是对于工业控制，局域网几百毫秒甚至几秒以上的时延(四个或八个天线的轮流读取写入将是秒级的时延)，基本使系统无法工作。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种多天线RFID读写器与多电脑的连接系统及连接方法，实现任意一台电脑可以对任意一个RFID读写器天线所对应的RFID卡进行数据读取和写入操作，而且时延控制在实时系统可接受的毫秒级。
本发明提出一种多天线RFID读写器与多电脑的连接系统，包括带有多个天线的RFID读写器、安装在RFID读写器和每台电脑上的RS485接口或RS232转RS485转换器或USB转RS485转换器；所述RFID读写器包括作为RS485通讯的主机设备的RFID读写器主机和多个RFID读写器天线，每台电脑设置为RS485通讯的从机设备来与RFID读写器主机通过RS485通讯接口连接，RFID读写器主机的RS485地址设置为广播通信地址，各电脑的RS485地址设定为不同地址。
本发明又提出一种多天线RFID读写器与多电脑的连接方法，包括如下步骤：
1)将多台电脑与带有多个天线的RFID读写器通过RS485接口连接；
2)将RFID读写器主机设置为RS485通讯的主机设备，将RFID读写器主机的RS485地址0设置为广播通信地址；将各电脑设置为RS485通讯的从机设备，将各电脑的RS485地址设定为不同的地址(1-247)；
3)将多台电脑与RFID读写器之间的RS485通讯采用自定义协议；
4)设定RFID读写器主机以轮询的方式，检测各个RFID读写器天线的电波范围内是否存在RFID卡，如存在RFID卡，则读出卡内信息；轮询一次后，将信息以报文的方式进行广播(RS485地址为0进行发送)；作为从机的电脑首先判断地址位，判断地址为0，是广播，从而进行接收；
5)设定作为主机设备的RFID读写器主机定时轮询各个作为从机设备的电脑，查询各电脑是否有数据需要写入RFID卡，具体怎样的数据，写入哪跟天线对应的RFID卡；在查询到作为从机设备的电脑的响应需求后，RFID读写器主机执行对应操作。
优选地，在上述步骤1中，若电脑和RFID读写器没有RS485接口，则对应分别加装RS232转RS485转换器或USB转RS485转换器。
本发明的多天线RFID读写器与多电脑的连接系统及连接方法的有益效果为：
本发明采用工业RS485接口模式将多台电脑和一台多天线的RFID读写器相连，任意一台电脑可以对任意一个RFID读写器天线所对应的RFID卡进行数据读取和写入操作，而且时延控制在实时系统可接受的毫秒级，可以满足基本的实时性要求。
附图说明
图1为本发明的多天线RFID读写器与多电脑的连接系统中RFID读写器主机发出的信息报文格式图。
图2为本发明的多天线RFID读写器与多电脑的连接系统的构造框图。
图3为本发明的多天线RFID读写器与多电脑的连接系统的线路构造示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1至图3，提出本发明的一种多天线RFID读写器与多电脑的连接系统的一实施例：
一种多天线RFID读写器与多电脑的连接系统，包括带有多个天线的RFID读写器、安装在RFID读写器和每台电脑上的RS485接口。RFID读写器包括RFID读写器主机和多个RFID读写器天线。系统中多天线RFID读写器与多电脑的连接方法为：将RFID读写器主机作为RS485通讯的主机设备，每台电脑设置为RS485通讯的从机设备，每台电脑与RFID读写器主机通过RS485通讯接口连接，RFID读写器主机的RS485地址0设置为广播通信地址，各电脑的RS485地址设定为不同地址(1-247)。
若电脑和RFID读写器没有RS485接口，则对应分别加装RS232转RS485转换器或USB转RS485转换器，实现每台电脑与RFID读写器主机通过RS485通讯接口连接。
将多台电脑与RFID读写器之间的RS485通讯采用自定义协议，能保证尽量高的实时性及尽量小的时延。
设定RFID读写器主机以轮询的方式，检测各个RFID读写器天线的电波范围内是否存在RFID卡，如存在RFID卡，则读出卡内信息；轮询一次后，将信息以报文的方式进行广播(RS485地址为0进行发送)；作为从机的电脑首先判断地址位，判断地址为0，是广播，从而进行接收。其信息报文格式一般如下图1所示，报文中具有EPC(电子产品代码)、TID(标签识别号)、User(用户)、Reserved(保留)四个独立的存储区块信息(具体含义可查询EPC Class1Gen2协议)。ANT1、ANT2、ANT3、ANT4代表的是哪个天线读取到的信息，TotalCount代表连续读到了多少次信息。RSSI代表信号的强弱(表示RFID卡离天线的相对距离)。Type″6C″代表是6C标准的RFID卡(另有一种卡标准是″6B″)。如果几根天线同时读到了RFID卡信息，则会增加几行报文(一根天线读到的内容占一行报文)。作为从机设备的电脑很容易从报文中分析并取出自己想要的信息(从不同的RFID卡读取到的信息)。
写RFID卡的操作步骤为：设定作为主机设备的RFID读写器主机定时轮询各个作为从机设备的电脑，查询各电脑是否有数据需要写入RFID卡，具体怎样的数据，写入哪个天线对应的RFID卡；在查询到作为从机设备的电脑的响应需求后，RFID读写器主机执行对应操作。
在实际测试中，以一台八天线RFID读写器与八台电脑通信连接为例，单个RFID天线轮询间隔时间100ms，在RFID轮询期间，不管有没有读取到RFID卡信息，都发送一次此天线的数据报文(没有RFID卡信息，报文为空即可)。此报文发送和作为从机设备的电脑接收的时间可控制在100ms内，这里是并行的，不用单独计算时间。8个天线轮询一个循环后，作为RFID读写器的主机发送一次各电脑是否有写RFID卡的需求询问，若查到有电脑有写RFID卡需求，则对应在相应天线执行写RFID卡动作。写RFID卡动作最长时间不会超过200ms。因一般系统中写RFID卡的几率很小，所以整个系统在没有写RFID卡需求的时候，整个轮询时间为800ms(在800ms内，任一电脑知道任一RFID读写器天线所读的RFID卡的内容信息)；在偶尔有写RFID卡需求的时候，整个轮询时间延长至1000ms(1秒)，可以满足基本的实时性要求。
对于一台四天线RFID读写器，轮询时间在500ms(0.5秒)以内，实时性更易满足要求。
本发明采用工业RS485接口模式将多台电脑和一台多天线的RFID读写器相连，任意一台电脑可以对任意一个RFID读写器天线所对应的RFID卡进行数据读取和写入操作，而且时延控制在实时系统可接受的毫秒级，可以满足基本的实时性要求。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种多天线RFID读写器与多电脑的连接系统，其特征在于，包括带有多个天线的RFID读写器、安装在RFID读写器和每台电脑上的RS485接口或RS232转RS485转换器或USB转RS485转换器；所述RFID读写器包括作为RS485通讯的主机设备的RFID读写器主机和多个RFID读写器天线，每台电脑设置为RS485通讯的从机设备来与RFID读写器主机通过RS485通讯接口连接，RFID读写器主机的RS485地址设置为广播通信地址，各电脑的RS485地址设定为不同地址。
2.一种多天线RFID读写器与多电脑的连接方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将多台电脑与带有多个天线的RFID读写器通过RS485接口连接；
2)将RFID读写器主机设置为RS485通讯的主机设备，将RFID读写器主机的RS485地址0设置为广播通信地址；将各电脑设置为RS485通讯的从机设备，将各电脑的RS485地址设定为不同的地址(1-247)；
3)将多台电脑与RFID读写器之间的RS485通讯采用自定义协议；
4)设定RFID读写器主机以轮询的方式，检测各个RFID读写器天线的电波范围内是否存在RFID卡，如存在RFID卡，则读出卡内信息；轮询一次后，将信息以报文的方式进行广播(RS485地址为0进行发送)；作为从机的电脑首先判断地址位，判断地址为0，是广播，从而进行接收；
5)设定作为主机设备的RFID读写器主机定时轮询各个作为从机设备的电脑，查询各电脑是否有数据需要写入RFID卡，具体怎样的数据，写入哪跟天线对应的RFID卡；在查询到作为从机设备的电脑的响应需求后，RFID读写器主机执行对应操作。
3.根据权利要求2所述的多天线RFID读写器与多电脑的连接方法，其特征在于，在上述步骤1中，若电脑和RFID读写器没有RS485接口，则对应分别加装RS232转RS485转换器或USB转RS485转换器。
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