CN201757908U - 具有路由功能的射频识别读写器以及含有该读写器的射频识别系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种具有无线路由功能的射频识别读写器以及含有该读写器的射频识别系统，其无线路由射频读写器，包括无线路由控制模块、射频无线收发模块和天线，射频无线收发模块分别与无线路由控制模块及天线相连，其中无线路由控制模块又包括微处理器、路由器接口模块和存储器，路由器接口模块和存储器均与微处理器相连。本实用新型具有兼容性强、强大的扩展功能、成本低的优点。

Description

具有路由功能的射频识别读写器以及含有该读写器的射频识别系统

技术领域

本实用新型涉及无线射频识别技术，特别涉及一种无线路由RFID读写器及一种无线路由RFID系统。

背景技术

射频识别RFID(Radio Frequency Identification)是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合传输特性，实现对被识别物体的自动识别。作为快速、实时、准确的高效采集与信息处理技术。由于RFID技术的安全可靠、采集数据迅速。随着新的RFID芯片的诞生，硬件成本的不断降低，射频识别技术已经在社会的各个领域都起到了关键性的作用。

RFID系统主要包括射频读写器、射频识别标签(应答器)、计算机系统等部分组成。射频识别标签存储着要被识别物品的相关信息，是射频识别系统的数据载体。通常，射频识别标签由耦合元件和微电子器件构成，可分为有源标签和无源标签两种类型。读写器可以发送射频信号到电子标签，并接收电子标签返回的射频信号，从而获取标签数据信息。计算机管理系统用于对数据的管理，完成通信传输功能。

然而，传统的RFID读写器存在一些缺陷：

1)读写器与计算机系统通讯接口单一，仅支持RS485总线。

2)读写器与读写器之间无法完成通讯，只能通过计算机纵向通讯。

3)不具备路由功能，组网比较复杂，只适合简单应用。

4)读写器与计算机一般都是采用有线通讯方式，实际应用时候现场很难布网，不利于实施和维护。

5)很难和其它无线通信技术整合，比如GPS、3G、GPRS等。

6)实际应用时候通常需要增加RS485总线转以太网模块，通过以太网、无线AP或无线路由器和交换机或计算机系统通讯。如此，实际读写器成本至少上浮2倍，且模块单元太多，不利于布网和维护。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无线路由RFID读写器，以解决现有的RFID读写器接口单一、布网复杂、不具备路由功能的问题。

本实用新型的另一目的是提供一种无线路由RFID系统，以解决现有的RFID读写器接口单一、布网复杂、不具备路由功能的问题。

本实用新型提出一种无线路由RFID读写器，包括无线路由控制模块、RFID无线收发模块和天线，RFID无线收发模块分别与无线路由控制模块及天线相连，其中无线路由控制模块又包括微处理器、路由器接口模块和存储器，路由器接口模块和存储器均与微处理器相连。

本实用新型另提出一种无线路由RFID系统，包括无线路由RFID读写器、若干RFID标签和服务器，RFID标签通过无线射频方式与无线路由RFID读写器相连，无线路由RFID读写器与服务器相连。其中，无线路由RFID读写器又进一步包括无线路由控制模块、RFID无线收发模块和天线，RFID无线收发模块分别与无线路由控制模块及天线相连，无线路由控制模块又包括微处理器、路由器接口模块和存储器，路由器接口模块和存储器均与微处理器相连。

优选的，路由器接口模块包括UART接口、SPI接口、USB接口、12C接口和以太网接口，且UART接口、SPI接口、USB接口、12C接口和以太网接口分别与微处理器相连。

优选的，无线路由控制模块为RT3050芯片。

优选的，RFID无线收发模块为CC2500/CC1101芯片。

优选的，存储器进一步包括状态寄存器、射频配置寄存器、发送地址寄存器、发送数据寄存器和接收数据寄存器，状态寄存器、射频配置寄存器、发送地址寄存器、发送数据寄存器和接收数据寄存器分别与微处理器相连。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的无线路由RFID读写器和服务器之间可以采用多种通信协议，支持以太网、RS485总线、WIFI无线传输等，使布网和维护更为简捷。

2、本实用新型的无线路由RFID读写器带路由功能，支持读写器与读写器之间的通信。

3、本实用新型的无线路由RFID读写器是将无线路由器和RFID读写器整合在一起，且其RFID无线收发模块采用模块化设计，支持多种型号和各种种类，可以支持多个厂商的无线收发芯片，具有很强的适应性。

4、本实用新型的无线路由RFID读写器具有很强大的扩展功能，很方便和现代通信技术比如3G、GPS、GPRS进行整合。

5、本实用新型的无线路由RFID读写器可采用多通信方式，不需要额外的以太网及WIFI模块进行转换，成本低。

附图说明

图1为本实用新型无线路由RFID系统的一种实施例结构图；

图2为本实用新型无线路由RFID系统的一种工作流程图；

图3为本实用新型无线路由RFID读写器的一种实施例结构图。

具体实施方式

以下结合附图，具体说明本实用新型。

请参见图1，其为本实用新型无线路由RFID系统的一种实施例结构图，其包括无线路由RFID读写器11、若干RFID标签12和一个服务器13，RFID标签12通过无线射频方式与无线路由RFID读写器11相连，无线路由RFID读写器11与服务器13相连。

其中，每一个RFID标签12都对应着唯一的ID号，便于软件识别和数据传输，RFID标签12用于接收来自无线路由RFID读写器11的信息并根据无线路由RFID读写器11指令要求发出周期性地发出无线信号。无线路由RFID读写器11接收并传输定位RFID标签12和其它无线设备发出的信号，且不造成任何信号干扰，不影响其它仪器设备的正常工作，接收到信号后，将信号传送给服务器13。服务器13接收到从标签管理器、监控器发送的控制标签的指令内容以后，转为RFID标签12所能识别数据包，并通过无线路由RFID读写器11发送给RFID标签12，实现控制标签的功能。同时接收RFID标签12发送的数据，接收RFID标签12所发送的无线信号数据，以及温度等信息，并对数据经过分析处理，保存到系统中。

工作过程中，请参见图2，首先令无线路由RFID读写器11上电复位初始化，然后开始发送寻卡命令，等待RFID标签12响应。当有RFID标签12响应时，无线路由RFID读写器11会收到RFID标签12发来的标签信息，并判断发送的数据是否出现错误。如果有，就返回一个确认失败信息给RFID标签12，并等待RFID标签12重新发送数据。若检验数据无错，则开始向服务器13发送标签信息验证请求。若无线路由RFID读写器11未得到服务器13返回的信息时，则继续向服务器13发送标签信息请求验证(如果连续3次没有得到验证结果返回，就向RFID标签12发送一个验证失败信息)。当无线路由RFID读写器11收到服务器13返回来的验证信息时，判断验证结果。成功，则向RFID标签12发送一个确认成功信息；若失败，向RFID标签12发送一个确认失败信息。

而与现有技术相比，本实用新型针对目前市场上RFID读写器设计功能缺陷，功能单一、布网复杂、兼容性差、成本高等问题，推出基于无线路由器的一种新型的无线路由RFID读写器，为无线路由器增加RFID读写器功能，将无线路由器和RFID读写器整合在一起，通过无线路由器自带的控制器和外置的RFID无线收发模块构置成无线路由RFID读写器，具有兼容性强，拓展性好，多功能，低成本等优点。尤其是可以利用无线路由器自带的UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用异步收发传输器)、SPI(Serial Peripheral Interface，串行外围接口)、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)、I2C、以太网等接口，将GPS(Global Positioning System，全球定位系统)、WIFI、3G、GPRS(General Packet Radio Service，通用封包无线服务技术)、RFID、BLUETOOTH(蓝牙)、ZIGBEE等很好的整合到一起，超强的扩展性能。

请参见图3，其为本实用新型无线路由RFID读写器的一种实施例结构图。其包括无线路由控制模块31、RFID无线收发模块32和天线33，RFID无线收发模块32分别与无线路由控制模块31及天线33相连。无线路由控制模块31又包括微处理器34、路由器接口模块35和存储器36，路由器接口模块35和存储器36均与微处理器34相连。

其中，路由器接口模块35用来与服务器13连接，其可以提供多种形式的接口。例如，路由器接口模块35可以包括UART接口、SPI接口、USB接口、12C接口和以太网接口等(当然可以根据需要设计其它的应用接口)，从而使无线路由RFID读写器11与服务器13之间可以灵活地采用多种方式连接，有利于系统的布网和维护。

工作时，微处理器34通过SPI总线访问RFID无线收发模块32，并获取来自RFID标签12的ID识别号、无线传感信号等信息。再通过RS485串口、USB、以太网或无线WIFI等方式把相关数据信息传给服务器13进行分析处理，从而完成对射频电子标签的读写功能。

而本实用新型的存储器36可以分为5个寄存器，即状态寄存器、射频配置寄存器、发送地址寄存器、发送数据寄存器和接收数据寄存器，且均与微处理器34相连。状态寄存器包含数据准备好引脚状态信息和地址匹配引脚状态信息；射频配置寄存器包含收发器配置信息，如频率和输出功能等；发送地址寄存器包含接收机的地址和数据的字节数；发送数据寄存器包含待发送的数据包的信息，如字节数等；接收数据寄存器包含要接收的数据的字节数等信息。

特别的，本实用新型的无线路由控制模块可以采用RT3050芯片，RT3050芯片是现在比较主流的高度集成的完整SoC(System on a Chip，系统级芯片)无线芯片，可加速802.11n AP/路由器制造商的产品上市时间并降低开发成本。属于802.11n单芯片接入点(AP)/路由器SoC。它采用MIPS24KEc内核，有助于RT3050芯片处理宽带路由、以太网至Wi-Fi网桥、VoIP、在线游戏、以及家庭娱乐等先进应用。它们可满足市场对路由器设备外型轻巧及更低BOM成本的要求，同时还能提供高数据速率和802.11n最佳有效无线覆盖范围。RT3050的处理速度为320MHz，为150Mbps产品。

另外，RFID无线收发模块32所适用的芯片在市面上有很多，考虑到设计成本及系统的功能特点，本实用新型可以采用TI公司的无线低功耗射频收发芯片CC2500/CC1101，其中CC2500芯片为2.4GHz单芯片无线收发芯片，CC1101芯片为1GHz以下单芯片无线收发芯片，用于低功耗及低电压无线通信。

本实用新型针对目前市场上RFID读写器设计功能缺陷，功能单一、布网复杂、兼容性差、成本高等特点，推出基于无线路由器的一种新型的RFID读写器设计，为无线路由器增加RFID读写器功能，兼容性强，强大的扩展功能，超低成本。

当然，以上公开的仅为本实用新型的较佳实施例方式，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无线路由RFID读写器，其特征在于，包括一无线路由控制模块、一RFID无线收发模块和一天线，该RFID无线收发模块分别与该无线路由控制模块及该天线相连，其中该无线路由控制模块又包括一微处理器、一路由器接口模块和一存储器，该路由器接口模块和该存储器均与该微处理器相连。

2.如权利要求1所述的无线路由RFID读写器，其特征在于，该无线路由器和无线收发模块通信可以采用多种接口，模块包括一UART接口、一SPI接口、一USB接口、一12C接口和一以太网接口，该UART接口、该SPI接口、该USB接口、该12C接口和该以太网接口均与该微处理器相连。

3.如权利要求1所述的无线路由RFID读写器，其特征在于，在无线路由模块基础上添加无线收发模块组成RFID读写器功能，包括对对现有无线路由器进行改造，添加RFID无线收发模块完成及天线完成无线路由RFID读写器功能；采用无线路由模块和RFID无线收发模块及天线完成无线路由RFID读写器功能。

4.如权利要求1所述的无线路由RFID读写器，其特征在于“无线路由+读写器”的新型设计理念，这里无线收发模块可以是RFID无线收发模块，也可以其他类型无线收发模块，包括Zigbee无线收发模块、Bluetooth蓝牙无线收发模块、无线编码解码收发模块等。

5.如权利要求1所述的无线路由RFID读写器，其特征在于，该存储器进一步包括一状态寄存器、一射频配置寄存器、一发送地址寄存器、一发送数据寄存器和一接收数据寄存器，该状态寄存器、该射频配置寄存器、该发送地址寄存器、该发送数据寄存器和该接收数据寄存器分别与该微处理器相连。

6.一种无线路由RFID系统，其特征在于，包括一无线路由RFID读写器、若干RFID标签和一服务器，该RFID标签通过无线射频方式与该无线路由RFID读写器相连，该无线路由RFID读写器与该服务器相连，其中，

该无线路由RFID读写器又进一步包括一无线路由控制模块、一RFID 无线收发模块和一天线，该RFID无线收发模块分别与该无线路由控制模块及该天线相连，该无线路由控制模块又包括一微处理器、一路由器接口模块和一存储器，该路由器接口模块和该存储器均与该微处理器相连。

7.如权利要求6所述的无线路由RFID系统，其特征在于，该路由器接口模块包括一UART接口、一SPI接口、一USB接口、一12C接口和一以太网接口，该UART接口、该SPI接口、该USB接口、该12C接口和该以太网接口均与该微处理器相连。

8.如权利要求6所述的无线路由RFID系统，其特征在于，该设计采用无线路由模块+无线收发模块+天线，将无线信号的读写和无线路由整合在一起，这里的无线收发模块可以是各类无线收发模块，不仅仅只是RFID无线收发模块，还包括其他无线收发模块及读卡芯片模块。

9.如权利要求6所述的无线路由RFID系统，其特征在于，该存储器进一步包括一状态寄存器、一射频配置寄存器、一发送地址寄存器、一发送数据寄存器和一接收数据寄存器，该状态寄存器、该射频配置寄存器、该发送地址寄存器、该发送数据寄存器和该接收数据寄存器分别与该微处理器相连。

10.如权利要求6所述的无线路由RFID系统，其特征在于采用不同的无线通信协议，将RFID技术和无线WiFi技术整合，标签采用有源RFID电子标签，读写器与标签通信采用RFID通信协议，读写器与服务器通信采用以太网或无线WiFi协议。 

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