CN202748811U - 基于背夹式的物联网rfid便携识别系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于背夹式的物联网RFID便携识别系统，其包括背夹、移动式智能终端及服务器，背夹与移动式智能终端外形相适配并结合为一个整体，背夹包括RFID识别模块、电源模块及数据交换接口模块，移动式智能终端与服务器采用USB或无线连接，移动式智能终端采集到数据后，将数据送达服务器端，服务器包括数据处理系统，在接用于收到数据后，由数据处理系统对数据进行相关格式处理，同时对处理分析后的数据做备份存储。本实用新型是一个先进的基于物联网技术实现的稽查、溯源、防伪系统。展示了一种将RFID设备和移动式智能终端等便携设备进行分离，而又聚合为一体的技术理念。

Description

基于背夹式的物联网RFID便携识别系统

技术领域

       本实用新型涉及RFID技术，具体是指一种基于背夹式的物联网RFID便携识别系统。

背景技术

RFID（射频自动识别）技术是国际上最近几年开始兴起并得到迅速推广应用的一门新技术。射频识别设备通过微波天线向装有电子标签的物体发出微波查询信号，标签在收到读写器的查询信号后，根据查询信号中的命令要求，将标签中的数据信息反射回读写器，它是为实现数字化、信息化而对物体的属性、状态、编号等特征数据进行自动采集所推出的一种全新手段，可广泛应用于智慧物流、智能交通、食品防伪、溯源等领域。现有的RFID识别系统都是固定式的，限制了其进一步的应用。

       物联网(Internet of Things)就是物物相连的互联网，是新一代信息技术的重要组成部分。它指的是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线/有线的长距离/短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成、以及基于云计算的SaaS营运等模式，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

       如果将RFID识别系统与物联网相结合，实现一种便携式RFID识别系统，那将极大提高RFID识别系统的使用范围。

实用新型内容

       本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种简单实用、但性能卓越的基于背夹式的物联网RFID便携识别系统，该系统能提升用户体验，降低用户使用门槛，扩大了RFID识别系统的使用范围。

本实用新型所述的一种基于背夹式的物联网RFID便携识别系统，包括移动式智能终端机、背夹、服务器，所述背夹与移动式智能终端机外形相适配并结合为一个整体；背夹中设有RFID识别模块、电源模块及数据交换接口模块，其中RFID识别模块分别与电源模块及数据交换接口模块相连，数据交换接口模块与移动式智能终端机的接口连接，接收来自移动式智能终端机的数据采集软件系统的控制命令；移动式智能终端机与服务器之间采用无线或USB连接。

作为改进，背夹与移动式智能终端机之间采用插接结构方便组合或分离。电源模块采用分离式和一体式两种结构。

上述RFID识别模块包括射频接收模块和射频发射模块；移动式智能终端机上包括四种与背夹之间的标准通信接口：即RS232接口，USB接口，WiFi接口,Bluetooth接口；移动式智能终端机与服务器间提供wifi,GRPS,3G,4G四种标准通信接口。服务器采用塔式服务器或者刀片式服务器

本实用新型的优点在：

本实用新型将RFID设备和平板电脑或智能手机等移动智能设备采用可分离又可聚合的技术理念。分离，意味着各模块单元设计的独立性强，聚合指的是各模块单元之间聚合性高。

首先，基于背夹上的RFID识别模块、通信接口模块均可自由组合，较之传统的设备需要专门的工具才能完成模块组合的更换来说，本实用新型在实际工程中的使用更简便，操作更简单；同时，由于模块的可独立设计性强，且相较于传统设备模块内嵌式的设计空间，则基于背夹尺寸设计的各模块单元的外观尺寸的自由度也更大，这些特性在一定程度上保证了本实用新型所述系统比传统的设计方法，在整体性能更稳定，更优越。

其次，平板电脑尺寸较传统设备可控区域更大，则基于平板电脑设计的数据采集软件系统，将具有更丰富，人性化的人机交互界面；基于WebApp的设计方法，应用程序的跨平台性更显著，实现了真正意义的一次编译，随处运行；基于平板电脑平台的数据交换接口较之传统实现方式更丰富，且在相同工作条件下其相互间的信号干扰更低，与服务器端的数据交换无距离限制，可以全天候完成数据的实时交互；同时，平板电脑平台集成了SD存储技术，可将采集的数据做终端存储，这在无线网络出现异常时，可以有效保证数据的连续性，待网络恢复正常时，完成数据的续传，以保证数据的准确性；亦可直接在服务器端完成SD存储介质的数据直接导入功能。

本实用新型依托RFID技术、无线通信技术，构建了一个先进的基于物联网技术的稽查、溯源、防伪系统。同时，具有外观时尚，操作简便的用户交互界面，具有用户易接受等特性，可以替代现有的ＲＦＩＤ手持机。随着人们对物联网技术的深入了解，本实用新型所阐述的先进系统，其市场前景必然是宽阔的。 

附图说明

图1：本实用新型系统总体构成示意图，

图2：背夹构成单元结构图，

图3：背夹工作流程图，

图4：平板电脑平台构成单元结构图，

图5：平板电脑平台工作流程图，

图6：服务器构成单元结构图，

图7：服务器端工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图，对基于背夹式的物联网RFID便携识别系统进行详细描述：

如图1所示：基于背夹式的物联网RFID便携识别系统，主要包括背夹、平板电脑、服务器。

1）背夹（图2）：背夹由面壳、底壳、中框之间通过暗扣方式构成一体，整体外壳采用油阻燃耐高温材料，并基于超薄工学设计，具有手感舒适，美观大方、耐久使用等特性。背夹的面壳与底壳之间采用中空设计，即留有足够空间以便合理布置各个模块于背夹内，同时，根据各个模块的尺寸，设计中框结构，以达到各个模块能被固定地置于背夹内。

背夹主要包括供电模块、RFID识别模块、通信接口，其中：

供电模块:负责为RFID识别模块和通信接口模块的正常工作提供电力保障；设计为分离式和一体式两种方式；分离式：供电模块与RFID识别模块和通信接口分离，即各自是独立的模块；一体式：供电模块与RFID识别模块，供电模块与通信接口模块设计为一个整体。

RFID识别模块：主要包括射频收、发模块；射频接收：负责基带信号的解调工作，以便接受来自电子标签（EPC）中存储是数据信息；射频发射：负责基带信号的调制工作，以实现射频控制信号和电子标签(EPC)之间的命令交互；

RFID模块的频段主要包括：13.56MHz, 433MHz,900 MHz,2.45 GHz，但不仅限于上述4个频段；其中，13.56MHz频段的RFID模块支持ISO14443A/Type B，/ISO15693等标准协议，其工作方式为无源；433MHz频段的RFID模块支持的协议为自定义协议，其工作方式为有源；900MHz频段的RFID模块支持的协议ISO18000-6B,ISO18000-6C（或另一种叫法 EPC Class1 Gen2）两种标准协议，其工作方式为无源。2.45GHz频段的RFID模块支持的协议为自定义协议，其工作方式为有源。所谓有源和无源，指的是电子标签处于工作状态时是否需要提供独立的电源；有源即电子标签正常工作时需要为其提供电源，无源即电子标签正常工作时不需要为其提供电源；

数据交换接口模块：实现背夹到平板电脑电脑（不仅限于平板电脑电脑，亦包括如智能手机等便携式、手持式可以移动智能设备）之间的数据交换的物理链路；本实用新型的背夹上主要提供RS232接口，USB接口，WiFi接口,Bluetooth接口共四种标准的数据交换接口。数据交换接口模块是可选的组合方式为背夹到平板电脑提供交换数据的链路，即可以单独选择USB方式完成数据交互，也可以同时提供USB和WiFi两种接口方式为背夹到平板电脑提供数据交换能力。其他组合方式以此类推，不再一一列举。

电源模块：负责为RFID识别模块和通信接口模块的正常工作提供电力保障；设计为分离式和一体式两种方式，其中：

分离式：电源模块与RFID识别模块和通信接口分离，即各自是独立的模块，背夹上只配备一个电源模块，但是可以同时为RFID识别模块和数据交换接口模块提供电力；

一体式：电源模块与RFID识别模块，电源模块与数据交换接口模块设计为一个整体，即RFID射频识别模块和数据交换接口模块分别提供了电源模块；

背夹上所有模块之间的连接线如：数据线，电源线等均采用暗线的走线方式，符合时尚，简洁，美观的现代设计风格。

背夹承接与平板电脑，由数据交换接口接收来自平板电脑平台上的数据采集软件系统的控制命令，无效的命令，直接返回；当命令有效时，则将命令下发给RFID射频识别模块；RFID射频识别模块主要完成射频信号的调制和解调工作，首先将相关的命令码调制成基带信号，并将其加载的载波信号上，由天线发射出去，电子标签应答后，将标签内数据通过天线反射回去；当电子标签有应答时，天线接收电子标签返回来的射频信号，将载波信号上的基带信号解调下来，同时将信号放大，由解调模块完成信号解调工作，解调结束后，将得到的电子标签内的数据，通过数据交换接口返回给平板电脑平台的数据采集软件系统。其工作流程如图3所示。

2）平板电脑（移动式智能终端机）（图4）：承接于背夹，服务于服务器端，是整个系统的基础平台；平台基于Android操作系统，但不仅限于Android操作系统，同时，支持IOS操作系统，Windows（Windows7和Windows8）操作系统；平台提供四种标准的通信接口到背夹：RS232接口，USB接口，WiFi接口,Bluetooth接口；同时，平台提供GRPS,3G,4G三种标准通信接口到服务器端，作为平台与服务器端实现数据交互的物理链路；作为平板电脑到服务器端的数据交换方式，不仅限于上述三种无线模式，传统的存储介质也是本实用新型中实现数据交换的方式之一，如：SD存储卡；基于平台上的数据采集软件系统实现方式：原生态App和WebApp两种方式；原生态App采用传统的软件开发方式，如Java，.net，c++技术等实现的应用程序；WebApp则是采用最新的HTML5技术实现应用程序；同时，平台提供二次开发接口，以方便终端用户可以根据自身业务需求，设计业务系统。

平板电脑平台的工作流程如图5所示。平板电脑平台上的数据采集软件系统，主动发起动作事件。动作事件由一串自定义的命令码组成，命令码数据格式为16进制形式的字符串，但不仅限于16进制的字符编码方式；命令码由前端数据交换接口送达背夹，当命令被成功执行后，背夹端将返回采集到的数据，此时，平板电脑平台上的数据采集软件系统由前端数据交换接口接收来自背夹端的数据；平板电脑平台上的数据采集软件系统采集到数据后，经过后端数据交换接口，如Gprs，3G，4G，或SD卡方式，将采集到的数据送达服务器。

3）服务器（图6）：服务器可以是塔式服务器或者刀片式服务器，当业务量较少的情况下，亦可以使用普通的PC作为服务器；服务器端到平板电脑提供了四种标准的数据交换接口，分别是GRPS,3G,4G，SD卡，作为之间数据交换的物理链路；服务器端的业务流程系统，负责对数据进行格式，计算，分析，存储，以便终端用户根据分析的结果作出相应的决策。

采集到的数据经过相关格式处理，计算，分析后，做存储备份操作，并将分析后的数据，提交到决策软件系统，如：ERP，CRM，MES，CDS，AS等，以完成企业的BI（商业智能）相关业务流程。

其工作流程如图7所示。平板电脑平台采集到数据后，将送达服务器端，服务器端通过前端数据交换接口如Gprs，3G，4G或SD卡等方式，接收来自平板电脑平台采集到的数据；服务器端接收到数据后，交由数据处理系统对数据进行相关格式处理，计算，分析的业务流程操作，数据经过处理分析后，递交决策软件系统，同时，对处理分析后的数据做备份存储。

Claims (6)

1.一种基于背夹式的物联网RFID便携识别系统，其特征在于包括移动式智能终端机、背夹、服务器，所述背夹与移动式智能终端机外形相适配并结合为一个整体；背夹中设有RFID识别模块、电源模块及数据交换接口模块，其中RFID识别模块分别与电源模块及数据交换接口模块相连，数据交换接口模块与移动式智能终端机的接口连接，接收来自移动式智能终端机的数据采集软件系统的控制命令；移动式智能终端机与服务器之间采用无线或USB连接。

2.根据权利要求1所述的基于背夹式的物联网RFID便携识别系统，其特征在于，背夹与移动式智能终端机之间采用插接结构方便组合或分离。

3.根据权利要求1或2所述的基于背夹式的物联网RFID便携识别系统，其特征在于，电源模块采用分离式和一体式两种结构。

4.根据权利要求1或2所述的基于背夹式的物联网RFID便携识别系统，其特征在于，RFID识别模块包括射频接收模块和射频发射模块。

5.根据权利要求1或2所述的基于背夹式的物联网RFID便携识别系统，其特征在于，移动式智能终端机上包括四种与背夹之间的标准通信接口：即RS232接口，USB接口，WiFi接口,Bluetooth接口；移动式智能终端机与服务器间提供wifi,GRPS,3G,4G四种标准通信接口。

6.根据权利要求1或2所述的基于背夹式的物联网RFID便携识别系统，其特征在于，服务器采用塔式服务器或者刀片式服务器。

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