CN108647758A - 一种基于蓝牙通信的平板外挂式超高频电子标签读写器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于蓝牙通信的平板外挂式超高频电子标签读写器，包括底板和设置于底板四周的挡板，底板与挡板包围形成凹型腔体作为带有蓝牙功能的平板电脑的容置空间，底板中集成UHF读写控制电路。UHF读写控制电路从平板电脑接收UHF电子标签的待写入数据，经加密后并通过UHF天线将加密数据写入UHF电子标签；UHF读写控制电路通过UHF天线从UHF电子标签中读取的加密数据，经解密后并将解密数据通过传输给平板电脑。本发明有效提高了UHF电子标签的数据安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电子标签读写器领域，更具体地说，涉及一种基于蓝牙通信的平板外挂式超高频电子标签读写器。
背景技术
随着经济高速发展与社会用电需求的与日俱增，电网规模不断升级扩大，线路运维检修工作面临巨大挑战，电力输变电管理、电子资产管理工作日益繁重。同时，随着RFID技术和物联网技术的快速发展，RFID技术和物联网技术越来越多得应用在电力行业。
目前，超高频(UHF)电子标签、二维码技术在电力资产管理中得到了大规模的应用，二维码技术具有编码范围广、免接触、成本低的特点，但同时具有易损坏、易复制、安全性不高等突出缺点。而基于RFID技术的超高频电子标签具有免接触、读距远、存储容量大、使用寿命长、安全性相对较高的特点，在物流、仓储、人员管理、车辆管理、零售行业、资产管理等领域得到大规模的渗透和应用，在电力行业的大规模应用也不可逆转。
然而，目前在电力行业应用的超高频电子标签读写系统基本上遵循通用的使用方法，将电子标签作为某个物品的身份证，只要符合统一标准的读写器都能读取，数据容易被复制和篡改，安全性不高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于蓝牙通信的平板外挂式超高频电子标签读写器。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：设计一种基于蓝牙通信的平板外挂式超高频电子标签读写器，包括底板和设置于底板四周的挡板，所述底板与挡板包围形成凹型腔体作为带有蓝牙功能的平板电脑的容置空间；
所述底板中集成UHF读写控制电路，所述UHF读写控制电路包括MCU模块、UHF读写模块、UHF天线、国密模块和蓝牙模块；所述UHF读写模块与UHF天线连接，利用UHF天线对UHF电子标签进行读写，所述UHF模块与MCU模块连接，所述MCU模块分别与国密模块和蓝牙模块连接；所述蓝牙模块与平板电脑进行蓝牙配对，实现所述MCU模块与平板电脑之间的数据传输；
所述MCU模块，用于通过所述蓝牙模块从平板电脑接收UHF电子标签的待写入数据，传输给所述国密模块进行加密，并通过所述UHF读写模块和UHF天线将加密数据写入UHF电子标签；还用于接收所述UHF读写模块和UHF天线从UHF电子标签中读取的加密数据，传输给所述国密模块进行解密，并将解密数据通过所述蓝牙模块传输给平板电脑。
在上述方案中，所述UHF读写控制电路还包括存储器，所述存储器与MCU模块连接，用于对所述UHF电子标签的读取和写入数据进行保存。
在上述方案中，所述读写控制电路还包括USB接口，所述USB接口与MCU模块连接。
在上述方案中，所述UHF读写控制电路还包括指示电源通断的LED指示灯，所述LED指示灯与MCU模块连接。
在上述方案中，所述UHF读写控制电路还包括峰鸣器，所述蜂鸣器与MCU模块连接。
在上述方案中，所述底板上还集成有电源电路，所述电源电路包括充电接口、蓄电池组、电源开关和电源降噪模块，所述充电接口的输入端通过外部的充电适配器连接电源，所述充电接口的输出端与蓄电池组连接，所述蓄电池组的输出端依次通过电源开关和电源降噪模块连接到UHF读写控制电路，对所述UHF读写控制电路进行供电。优选地，所述电源开关为按键式开关，所述电源开关、充电接口、LED指示灯和蜂鸣器均设置在底板的下表面。
在上述方案中，所述电源电路还包括电压检测模块，所述电压检测模块用于检测蓄电池组的电压，所述电压检测模块的输出端与MCU模块连接。
在上述方案中，所述电源降噪模块包括第一三极管Q1和稳压二极管Z1，所述稳压二极管Z1的负极连接第一三极管Q1的基极，所述稳压二极管Z1的负极还通过限流电阻R3连接到电源开关，所述稳压二极管Z1的正极接地，所述第一三级管Q1的集电极连接电源开关，所述第一三极管Q1的发射级连接到UHF读写控制电路。
在上述方案中，所述电源降噪模块还包括短路保护器件，所述短路保护器件包括第一电阻R1、第二电阻R2和第二三级管Q2，所述第一电阻R1的一端连接到电源开关，所述第一电阻R1的另一端通过第二电阻R2连接到UHF读写控制电路；所述第一电阻R1和第二电阻R2的公共端连接到第二三级管Q2的基极，所述第二三极管Q2的集电极与第一三极管Q1的基极连接，所述第二三级管Q2的发射极连接到UHF读写控制电路。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明将UHF读写器与平板电脑相结合，通过平板电脑输入电子标签的待写入数据，经UHF读写控制电路进行国密加密后，写入UHF电子标签中；通过UHF读写控制电路从UHF电子标签中读取带有密文的数据，进行国密解密后传输给平板电脑。这样有效提高了UHF电子标签的数据安全性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为超高频电子标签读写器的结构示意图；
图2为底板与挡板相配合形成的凹型腔体示意图；
图3为UHF读写控制电路和电源电路的原理框图；
图4为电源降噪模块的电路原理图。
图中，1-底板，2-挡板，3-凹型腔体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1和图2所示，本发明提供一种基于蓝牙通信的平板外挂式超高频电子标签读写器，包括底板1和设置于底板1四周的挡板2，底板1与挡板2包围形成凹型腔体3作为带有蓝牙功能的平板电脑的容置空间。凹型腔体3的长宽尺寸与平板电脑的长宽尺寸一致，使得平板电脑能够装载于凹型腔体3中，即超高频电子标签读写器外挂在平板电脑上。需要说明的是，平板电脑由于型号的不同，其尺寸是不一致的，故本发明的实施例中，可以甚至多种不同尺寸规格的平板外挂式超高频电子标签读写器，只需要保证平板外挂式超高频电子标签读写器中，凹型腔体3的长宽尺寸，与其所要配合的平板电脑长宽尺寸一致即可。
底板1中集成UHF读写控制电路，如图3所示，UHF读写控制电路包括MCU模块、UHF读写模块、UHF天线、国密模块、蓝牙模块、存储器、USB接口、指示LED指示灯、峰鸣器。UHF读写模块与UHF天线连接，利用UHF天线对UHF电子标签进行读写，UHF模块与MCU模块连接，MCU模块分别与国密模块、蓝牙模块、存储器、USB接口、指示LED指示灯、峰鸣器连接。蓝牙模块与平板电脑进行蓝牙配对，实现MCU模块与平板电脑之间的数据传输。MCU模块，用于通过蓝牙模块从平板电脑接收UHF电子标签的待写入数据，传输给国密模块进行加密，并通过UHF读写模块和UHF天线将加密数据写入UHF电子标签；还用于接收UHF读写模块和UHF天线从UHF电子标签中读取的加密数据，传输给国密模块进行解密，并将解密数据通过蓝牙模块传输给平板电脑。存储器用于对UHF电子标签的读取和写入数据进行保存。LED指示灯用于指示电源通断。MCU模块在蓄电池组的电压低于设定阈值时，控制蜂鸣器启动，提醒用户进行充电。
底板1上还集成有电源电路，电源电路包括充电接口、蓄电池组、电源开关、电源降噪模块、电压检测模块。充电接口的输入端通过外部的充电适配器连接电源，充电接口的输出端与蓄电池组连接，蓄电池组的输出端依次通过电源开关和电源降噪模块连接到UHF读写控制电路，对UHF读写控制电路进行供电。电压检测模块用于检测蓄电池组的电压，电压检测模块的输出端与MCU模块连接。
其中，电源降噪模块包括第一三极管Q1、稳压二极管Z1、短路保护器件，如图4所示，稳压二极管Z1的负极连接第一三极管Q1的基极，稳压二极管Z1的负极还通过限流电阻R3连接到电源开关，稳压二极管Z1的正极接地，第一三级管Q1的集电极连接电源开关，第一三极管Q1的发射级连接到UHF读写控制电路。短路保护器件包括第一电阻R1、第二电阻R2和第二三级管Q2，第一电阻R1的一端连接到电源开关，第一电阻R1的另一端通过第二电阻R2连接到UHF读写控制电路；第一电阻R1和第二电阻R2的公共端连接到第二三级管Q2的基极，第二三极管Q2的集电极与第一三极管Q1的基极连接，第二三级管Q2的发射极连接到UHF读写控制电路。
蓄电池组通过电源降噪模块后再向UHF读写控制电路进行供电，能够降低电源噪声，不会对UHF读写控制电路的射频读写产生不利影响；同时，电源降噪模块还包括短路保护器件，能够保护电源降噪模块中的第一三极管Q1输出短路时不致损坏，降低了安全隐患。
在本实施中，电源开关为按键式开关，电源开关、充电接口、LED指示灯和蜂鸣器均设置在底板1的下表面。
附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (9)
1.一种基于蓝牙通信的平板外挂式超高频电子标签读写器，其特征在于，包括底板(1)和设置于底板(1)四周的挡板(2)，所述底板(1)与挡板(2)包围形成凹型腔体(3)作为带有蓝牙功能的平板电脑的容置空间；
所述底板(1)中集成UHF读写控制电路，所述UHF读写控制电路包括MCU模块、UHF读写模块、UHF天线、国密模块和蓝牙模块；所述UHF读写模块与UHF天线连接，利用UHF天线对UHF电子标签进行读写，所述UHF模块与MCU模块连接，所述MCU模块分别与国密模块和蓝牙模块连接；所述蓝牙模块与平板电脑进行蓝牙配对，实现所述MCU模块与平板电脑之间的数据传输；
所述MCU模块，用于通过所述蓝牙模块从平板电脑接收UHF电子标签的待写入数据，传输给所述国密模块进行加密，并通过所述UHF读写模块和UHF天线将加密数据写入UHF电子标签；还用于接收所述UHF读写模块和UHF天线从UHF电子标签中读取的加密数据，传输给所述国密模块进行解密，并将解密数据通过所述蓝牙模块传输给平板电脑。
2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通信的平板外挂式超高频电子标签读写器，其特征在于，所述UHF读写控制电路还包括存储器，所述存储器与MCU模块连接，用于对所述UHF电子标签的读取和写入数据进行保存。
3.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通信的平板外挂式超高频电子标签读写器，其特征在于，所述读写控制电路还包括USB接口，所述USB接口与MCU模块连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通信的平板外挂式超高频电子标签读写器，其特征在于，所述UHF读写控制电路还包括指示电源通断的LED指示灯，所述LED指示灯与MCU模块连接。
5.根据权利要求所述1的一种基于蓝牙通信的平板外挂式超高频电子标签读写器，其特征在于，所述UHF读写控制电路还包括峰鸣器，所述蜂鸣器与MCU模块连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通信的平板外挂式超高频电子标签读写器，其特征在于，所述底板(1)上还集成有电源电路，所述电源电路包括充电接口、蓄电池组、电源开关和电源降噪模块，所述充电接口的输入端通过外部的充电适配器连接电源，所述充电接口的输出端与蓄电池组连接，所述蓄电池组的输出端依次通过电源开关和电源降噪模块连接到UHF读写控制电路，对所述UHF读写控制电路进行供电。
7.根据权利要求6所述的一种基于蓝牙通信的平板外挂式超高频电子标签读写器，其特征在于，所述电源电路还包括电压检测模块，所述电压检测模块用于检测蓄电池组的电压，所述电压检测模块的输出端与MCU模块连接。
8.根据权利要求所述6的一种基于蓝牙通信的平板外挂式超高频电子标签读写器，其特征在于，所述电源降噪模块包括第一三极管Q1和稳压二极管Z1，所述稳压二极管Z1的负极连接第一三极管Q1的基极，所述稳压二极管Z1的负极还通过限流电阻R3连接到电源开关，所述稳压二极管Z1的正极接地，所述第一三级管Q1的集电极连接电源开关，所述第一三极管Q1的发射级连接到UHF读写控制电路。
9.根据权利要求所述8的一种基于蓝牙通信的平板外挂式超高频电子标签读写器，其特征在于，所述电源降噪模块还包括短路保护器件，所述短路保护器件包括第一电阻R1、第二电阻R2和第二三级管Q2，所述第一电阻R1的一端连接到电源开关，所述第一电阻R1的另一端通过第二电阻R2连接到UHF读写控制电路；所述第一电阻R1和第二电阻R2的公共端连接到第二三级管Q2的基极，所述第二三极管Q2的集电极与第一三极管Q1的基极连接，所述第二三级管Q2的发射极连接到UHF读写控制电路。
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