CN201984501U

CN201984501U - 一种有源rfid系统

Info

Publication number: CN201984501U
Application number: CN2010205428003U
Authority: CN
Inventors: 何鎏
Original assignee: GUANGZHOU BANGXUN INFORMATION SYSTEM CO Ltd
Current assignee: GUANGZHOU BANGXUN INFORMATION SYSTEM CO Ltd
Priority date: 2010-09-26
Filing date: 2010-09-26
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2020-09-26

Abstract

一种有源RFID系统，包括标签和读写器，所述标签进一步包括处理器模块、分别与处理器模块连接的电源模块、射频收发模块和电池；所述读写器进一步包括处理器模块，分别与处理器模块连接的电源模块、若干多个射频收发模块、传输接口模块和外接天线；其特征在于，所述标签的处理器模块还连接有定时器，用于控制标签处于休眠状态的时间。本实用新型的有源RFID系统具有位移侦测功能，且能有效节省标签的电池能源。

Description

一种有源RFID系统

技术领域

本实用新型涉及一种射频识别领域，特别涉及一种有源RFID系统。

背景技术

有源RFID技术具有识别距离远、传输数据量大、发射功率小、可靠性和兼容性好的优点，因此在信息查询领域有着广泛的发展前景。在现有的有源RFID应用中， RFID定位功能是基于标签出现在哪个读头的原理而识别，只有当RFID较大范围的移动才能定位，这就需要在现场部署大量读头来进行支持，使得系统总体设备成本较高。现有的有源RFID还有电池寿命短的缺点。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种具有位移侦测功能、能有效节省标签电池能源的有源RFID系统。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种有源RFID系统，包括标签和读写器。所述标签进一步包括处理器模块、分别与处理器模块连接的电源模块、射频收发模块和电池；所述读写器进一步包括处理器模块，分别与处理器模块连接的电源模块、若干多个射频收发模块、传输接口模块和外接天线；所述标签的处理器模块还连接有定时器，用于控制标签处于休眠状态的时间。

所述标签的处理器模块还连接有功率搜索算法模块，用于确定合适的发送功率。

所述标签的处理器模块还连接有速度匹配算法模块，用于保证在较远的通信距离下使用合适的通信速度。

所述标签的处理器模块还连接有跳频算法模块，用于实现抗干扰和预防第三方侦测。

所述标签的处理器模块还连接有温度检测模块，用于检测标签表面的温度。

所述标签的处理器模块还连接有电池电压检测模块，在电池电压低于2.2V时向读写器发送报警信息。

所述标签的处理器模块还连接有防拆传感模块，在标签被拆除时向读写器发送报警信息。

所述读写器的传输接口模块包括TTL的3线串口、RS232/485接口、LAN接口、USB接口、GPRS/CDMA接口。

本实用新型取得的有益效果：

本实用新型的有源RFID系统通过在标签上增加位移侦测算法模块，实现只需要一个读写器就可实现定位功能；同时增加了功率搜索模块和速度匹配模块，延长了标签电池的使用寿命。

附图说明

图1为标签的结构图示意图；

图2为读写器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型的有源RFID包括标签和读写器。如图1所示，标签包括处理器模块，分别与处理器模块连接的电源模块、定时器、2.4Ghz射频收发模块、位移侦测模块、防拆传感检测模块、温度检测模和电池电压检测模块、跳频算法模块、功率搜索算法模块、速度匹配算法模块。

如图2所示，读写器包括处理器模块，分别与处理器模块连接的传输接口模块、2.4Ghz射频收发模块1、2.4Ghz射频收发模块2、2.4Ghz射频收发模块3和2.4Ghz射频收发模块4，其中传输接口模块包括TTL的3线串口、RS232/485接口、LAN接口、USB接口、GPRS/CDMA接口。

系统工作时，标签有两种工作状态：休眠状态和激活状态。休眠状态时仅仅定时器处于工作状态，保证最小的电流消耗。标签接通电源，进入休眠状态。定时器开始计时，一定时间后激活标签，标签进入激活状态，标签向读写器发起注册，注册成功后，标签获得与读写器的准同步。注册过程中，标签先听后发，注册成功后，标签和读写器进入到通信过程，该通信过程中，标签先发后听。标签和读写器间的每一次通信都需要对方的确认，如果连续3次都不能得到对方的确认，标签需要重新注册。标签和读写器通信完成后，标签再次进入到休眠状态。

本实用新型的RFID的位移侦测功能通过以下方式实现：

利用RSSI和三角定位原理，可以判断到精确到较小范围内的移动，一旦设备被移动，通过位移侦测算法立即发现向管理者告警。这种方式可以只用一个读写器就可实现定位。

本实用新型的有源RFID系统的注册机制采用先听后发，如果侦听到来自读写器的广播才发起注册（侦听使用的频率是变化的，侦听的时间间隔为通信时间间隔的两倍或以上）。注册成功后，标签按照来自读写器的频率获得与读写器的准同步，包括时钟、激活时间间隔、使用的频率等。注册机制充分考虑到没有读写器的存在时不消耗无谓的电池电量，有效距离内一旦出现读写器，标签能够在较短的时间内注册到读写器。注册成功后，标签和读写器间预约使用的频率一旦被干扰，标签将会重新向读写器注册。标签有160个有效频点，将160个频点分成40组，每组4个频点，其中4组频点作为注册用频道，36组频点作为数据通信频道。设计中保证标签满足应用需求的情况下尽可能少的激活次数，保证标签注册时间最小化。本实用新型已实现标签最多历时4个连续激活态，可以注册到读写器。

在注册过程中，功率搜索算法，速率匹配算法，用于得到标签和读写器最佳的通信参数，下面对各算法的作用做简单介绍：

功率搜索算法：

对于一定的距离，标签使用合适的发射功率，过大的发射功率浪费电池的能量，同时造成标签间的干扰。标签向读写器注册时，启用功率搜索算法，确定合适的发射功率。一旦通信标签和读写器通信中断，标签再次启用功率搜索算法。注册时默认最大功率发送，注册过程中标签和读写器的协商可以改变合适的发送功率。

速率匹配算法：

虽然较低的发射速率，有利于增加通信距离，但是收发相同数据量的数据流就会相应增加了持续收发的时间，也就增加了电池损耗。因此，在默认的最大发送速率下，标签无法向读写器注册时，标签启用速率匹配算法，保证对于较远的通信距离下使用合适的通信速度。

跳频分组算法：

由于2.4Ghz为开放频段，同频干扰不可避免。和直接序列扩频相比，跳频扩频易于实现且成本低，近距离通信的场合选择跳频扩频也能较好的实现抗干扰，从系统安全的角度，跳频算法也有利于预防第三方侦测。

电池电压检测模块用于系统预估电池剩余寿命，标签一旦检测到电池电压低于2.2V立即向读写器发送电池电压欠压信息。

标签的防拆传感检测模块可以为预埋在标签内金属丝或干簧管，弹簧片等，标签拆除时后，金属丝或干簧管，弹簧片等会随着标签的拆除而拉断，读写器可以感知标签被拆除；防拆检测还可以为下列方式：读写器通过是否检测到外部磁场是否存在，感知标签是否被拆除。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种有源RFID系统，包括标签和读写器，所述标签进一步包括处理器模块、分别与处理器模块连接的电源模块、射频收发模块和电池；所述读写器进一步包括处理器模块，分别与处理器模块连接的电源模块、若干多个射频收发模块、传输接口模块和外接天线；其特征在于，所述标签的处理器模块还连接有定时器，用于控制标签处于休眠状态的时间。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述读写器的传输接口模块包括TTL的3线串口、RS232/485接口、LAN接口、USB接口、GPRS/CDMA接口。