CN108768466A - 一种超高频rfid无线通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种超高频RFID无线通信系统。该系统包括应用软件和便携式超高频RFID模块，通过外壳组件将指示灯组件、声音提示组件、无线链接控制组件、电源组件、RFID组件、RFID天线组件、中央处理组件、无线通信组件、加密处理组件封装在一起，形成一个独立的便携式超高频RFID模块。便携式超高频模块与智能终端间通过无线的方式进行通讯。便携式模块与智能终端链接和通信的过程中存在认证机制，认证步骤包括：管理员分发初始识别码至智能终端和本模块；双方建立首次通信时使用初始识别码，后续每帧通信都由本模块传输新识别码给建立链接的智能终端；智能终端使用新识别码嵌入下一通信数据帧。
Description
技术领域
本发明涉及射频识别领域，特别是一种超高频RFID无线通信系统的实现方法。
背景技术
RFID技术作为物联网领域最重要的分支已经广为应用，其可以应用于交通、物流、食品追溯、智慧城市、物品防盗等等众多领域，随着应用场景的增加、使用量的提升，对于便携式终端设备的需求量也在不断增加。
目前市场上便携式终端以手持机为主，配有键盘、显示屏和RFID读头等组件，其中RFID读头是一种感应式的读写模块，如果其RFID性能较好，那么手持设备通常尺寸大、重量大，如果很小巧大都RFID性能不尽如人意。从架构上说，现有的手持机设备手持机形式，架构复杂、开发周期长、各个模块相互耦合、性能很难提升。
发明内容
基于此，提出一种便携式超高频RFID模块，使RFID业务模块与其他各个模块相互解耦，大大降低了手持智能终端架构的复杂度。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种便携式超高频RFID模块，包括：外壳组件、指示灯组件、声音提示组件、无线链接控制组件、电源组件、RFID组件、RFID天线组件、中央处理组件、无线通信组件、加密处理组件；
所述外壳组件将其他组件约束在一个结构单元内，使其成为一个整体；
进一步的，外壳组件具备安装于各类智能手机或终端的安装件，通过安装件将所述RFID模块卡装在不同尺寸的智能手机或者终端上；
进一步的，所述指示灯组件主要由红绿颜色的LED灯组成，可以通过不同组合向用户提示充电、低电、无线连接中、无线连接完成、无线数据传输等状态。
进一步的，所述声音提示组件主要由蜂鸣器或者扬声器及其周边电路构成，负责在RFID清点、读、写成功或者失败时给用户不同的声音提示；
进一步的，所述无线链接控制组件由实体按键构成，负责激活无线通信组件，使其与智能手机或者终端进行无线通信，不需要时可以通过控制组件关断无线通信电路，这样可以更节省电量。
与现有技术相比，本发明中一种便携式超高频RFID模块的有益效果在于：
便携式超高频RFID模块独立的至于智能终端外部，通过无线通信方式与智能终端进行交互，大大降低了手持智能终端架构的复杂度，使得各个模块相互解耦，人机界面全面交给智能手机或者终端，所述便携超高频模块做专业的RFID业务，功耗低、开发周期短、适用于各种智能手机或者终端、实现成本低。
本发明的另一目的在于提出一种超高频RFID无线通信系统，所述通信系统包括应用软件和所述便携式超高频RFID模块。
智能终端和所述便携式模块通过无线方式进行通讯，智能终端通过安装在其中的应用软件完成对所述便携式高频模块的搜索、链接和配置。
进一步的在链接过程中存在认证机制，具体为通过在智能终端与本模块的每一数据帧中都嵌入识别码使得所述便携超高频模块和智能终端在通信中有认证机制，
所述认证机制步骤为：
(1)初始识别码由管理员分发至智能终端和本模块，双方建立首次通信时使用初始识别码；
(2)后续每帧通信都由本模块传输新识别码给建立链接的智能终端；
(3)智能终端使用新识别码嵌入下一通信数据帧。
进一步的所述加密处理组件对所述便携式超高频模块与RFID标签间通信的数据以及所述便携式高频模块与智能手机或终端间无线通信的数据进行加密。
与现有技术相比，所述超高频RFID无线通信系统利用所述便携式超高频模块，两者之间通信均使用识别码保证身份认证，同时加密通信数据，提高了智能终端与便携式模块，便携式模块与RFID标签之间通信的安全性。
附图说明
图1是本发明的系统组成框图。
具体实施方式
本发明提供了一种超高频RFID无线通信系统的实现方法，如附图1所示，该系统包括应用软件和便携式超高频模块。
所述模块包括外壳组件、指示灯组件、声音提示组件、无线链接控制组件、电源组件、RFID组件、RFID天线组件、中央处理组件、无线通信组件、加密处理组件、运行于处理器中的软件组件。
所述外壳组件主要负责将其他组件约束在一个结构单元内，使其成为一个整体，同时其具备安装于各类智能手机或终端的安装件，能够卡装在不同尺寸的智能手机或者终端上，可以和智能手机或者终端完美融为一体。
所述指示灯组件主要由红绿颜色的LED灯组成，可以通过不同组合向用户提示充电、低电、无线连接中、无线连接完成、无线数据传输等状态。
所述声音提示组件主要由蜂鸣器或者扬声器及其周边电路构成，负责在RFID清点、读、写成功或者失败时给用户不同的声音提示。
所述无线链接控制组件主要由实体按键构成，负责激活无线通信组件，使其与智能手机或者终端进行无线通信，不需要时可以通过控制组件关断无线通信电路，这样可以更节省电量。
所述电源组件主要由可充电电池电芯、充电管理芯片、电源调理电路等部分组成，电芯主要起到充电放电存储电量释放电量的作用，充电管理电路主要起到对充电过程进行控制的作用，使得充电过程安全可靠，电源调理电路主要是负责将电池电压调整为整机各个组件需要的电压。
所述RFID组件主要是负责完成RFID对应协议的调制、解调工作，所述RFID天线组件主要是负责将RFID信号发送出去和接收回来。
所述中央处理器组件主要是负责整机各个组件的控制、工作流程的调度等。
所述无线通信组件主要是负责本模块与智能手机或者终端的无线链路建立以及无线通信等，无线通信包含蓝牙、WIFI、NFC等多种形式。
所述加密处理组件主要是负责模块与RFID标签件通信数据的加密以及模块与智能手机或终端间无线通信的数据加密，使得通信更安全、更可靠。加密处理组件使得智能终端与本模块间通信均采用密文传输，加密方式可选用我国自主知识产权的SM2/SM4算法
智能终端通过应用软件完整对所述便携式超高频模块的搜索、链接和配置。在链接和通讯过程中通过在智能终端和本模块的每一数据帧中都嵌入识别码，识别智能终端和便携式超高频模块间存在认证机制。步骤为：由管理员分发初始识别码至智能终端和本模块，双方建立首次通信时使用初始识别码，后续每帧通信都由本模块传输新识别码给建立链接的智能终端，智能终端使用新识别码嵌入下一通信数据帧。识别码由模块随机产生，保证随机性和离散型，从而智能终端和本模块间通信既保证了认证机制又做了加密保护，增强了系统的安全和保密性。
所述一种基超高频RFID无线通信系统的工作流程如下：步骤1模块通过开机键完成开机，模块上电，软件组件开始运行并对相关组件进行初始化；步骤2通过无线链路控制组件开启无线通信组件；步骤3智能手机或者终端侧启动APP，搜索并与模块完成链接，链接过程具备认证功能，确保安全性；步骤4智能手机或者终端侧APP具备配置RFID模块功率等级、信道编号、定跳频模式、前反向速率等功能，完成相应配置；步骤5智能手机或者终端侧APP具备清点、读、写等操作功能，可以根据需要点击对应按钮，相应加密指令通过无线方式传递给模块，模块执行对应操作；步骤6所述便携超高频模块将对应操作的响应通过无线通信方式加密传递回智能手机或者终端；步骤7智能手机或者终端会将模块回传的数据进行展示。
此外所述便携超高频模块还可以完成流程外的充电、开关无线链路、对应声光指示等功能。
以上流程中智能终端与本模块间的通信均使用识别码保证身份认证，同时使用加密通信。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种便携式超高频RFID模块，其特征在于，包括如下组件：外壳组件、指示灯组件、声音提示组件、无线链接控制组件、电源组件、RFID组件、RFID天线组件、中央处理组件、无线通信组件、加密处理组件，外壳组件将其他组件约束在一个结构单元内，RFID组件与RFID天线组件组成RFID读头，负责与RFID标签进行通信，指示灯组件、声音提示组件和加密处理组件为独立模块，无线链接控制组件负责激活无线通信组件，中央处理组件通过运行在其中的软件控制电源组件、加密处理组件、指示灯组件、声音提示组件、无线链接控制组件进行工作，电源组件为除外壳组件外的其他组件供电。
2.如权利要求1所述一种便携式超高频RFID模块，其特征在于，所述外壳具备安装件，使得所述外壳能够卡装在不同尺寸的智能终端上。
3.如权利要求1所述一种便携式超高频RFID模块，其特征在于，所述指示灯组件主要由红绿颜色的LED灯组成，通过不同组合向用户提示智能终端的状态。
4.如权利要求1所述一种便携式超高频RFID模块，其特征在于，所述声音提示组件在RFID清点、读、写成功或者失败时给用户不同的声音提示。
5.如权利要求1所述一种便携式超高频RFID模块，其特征在于，所述无线链接控制组件由实体按键构成，负责激活所述无线通信组件，使所述无线通信组件与智能终端进行无线通信，不需要时可以关断无线通信电路。
6.一种超高频RFID无线通信系统，其特征在于，包括应用软件和所述便携式超高频RFID模块，所述便携式超高频模块独立的安装于智能终端外部，专门负责RFID业务，智能终端和所述便携式模块通过无线方式进行通讯，智能终端通过安装在其中的应用软件完成对所述便携式高频模块的搜索、链接和配置。
7.如权利要求6所述一种超高频RFID无线通信系统，其特征在于，所述便携式高频模块和智能终端间链接和通信过程过存在认证机制，认证步骤包括：管理员分发初始识别码至智能终端和所述便携式高频模块；双方建立首次通信时使用初始识别码；后续每帧通信都由本模块传输新识别码给建立链接的智能终端；智能终端使用新识别码嵌入下一通信数据帧，所述便携式超高频模块与智能终端通信的数据帧经过所述加密处理组件加密。
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