CN203133897U - 一种嵌入式超高频rfid读写器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种嵌入式超高频RFID读写器,其包括有一天线、一数据处理模块U1、一发射模块U2、一接收模块U3、一定向耦合模块U4、一载波抑制模块U5及一天线端口J1,其中:所述发射模块U2、接收模块U3及载波抑制模块U5集成于一个射频芯片内,所述射频芯片是IMPINJ R2000、IMPINJR500和IMPINJ R1000中的任意一个;所述数据处理模块U1是基于ARM架构的处理器。本实用新型相比现有的采用分立元件的RFID读写器而言,其具有体积较小、抗冲突能力强和灵敏度高的优势,并能够嵌入于其他工业自动化设备上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种读卡装置,尤其涉及一种嵌入式超高频RFID读写器。
背景技术
射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是一种非接触式自动识别技术,其通过射频信号来识别目标对象并获取相关数据,可识别高速运动物体并能同时识别多个电子标签,操作快捷、方便。RFID读写系统由一个读写器和多个电子标签构成,可用于控制、检测和跟踪物体。目前,市场上常见的RFID读写器,由于其组成模块都是由分立元件构成的,所以其体积较大,使用和安装很不方便,难以集成在工业自动化设备上;同时,这种RFID读写器的抗冲突能力差,只能读取几个或者几十个电子标签,难以应用于读写规模较大的场合;另外,这种RFID读写器的灵敏度较差,尤其在恶劣的环境下很难正常工作。
因此,现有的RFID读卡器存在体积较大、抗冲突能力差、灵敏度差的缺陷。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于,提供一种嵌入式超高频RFID读写器,该RFID读写器的体积较小,可嵌入于其他工业自动化设备上;同时,还具有较强的抗冲突能力,并能够读取更多数量的电子标签;另外,该RFID读写器在读写数据时还具有较高的灵敏度。
为解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案。
一种嵌入式超高频RFID读写器,其包括有一天线、一数据处理模块U1、一发射模块U2、一接收模块U3、一定向耦合模块U4、一载波抑制模块U5及一天线端口J1,其中:所述天线连接于天线端口J1,所述发射模块U2、载波抑制模块U5和天线端口J1分别连接于定向耦合模块U4,所述载波抑制模块U5连接于接收模块U3,所述发射模块U2和接收模块U3分别连接于数据处理模块U1;所述RFID读写器发送数据时,数据处理模块U1将该数据依次通过发射模块U2、定向耦合模块U4、天线端口J1及天线发送出去;所述RFID读写器接收数据时,天线所获得的数据依次通过天线端口J1、定向耦合模块U4、载波抑制模块U5及接收模块U3而传送至数据处理模块U1;所述发射模块U2、接收模块U3及载波抑制模块U5集成于一个射频芯片内,所述射频芯片是IMPINJR2000、IMPINJ R500和IMPINJ R1000中的任意一个;所述数据处理模块U1是基于ARM架构的处理器。
优选地,所述数据处理模块U1与射频芯片均设置于RFID读写器电路板的单面。
优选地,所述RFID读写器还包括有一电源管理模块,所述电源管理模块分别对数据处理模块U1、发射模块U2、接收模块U3、定向耦合模块U4及载波抑制模块U5隔离供电。
优选地,所述天线端口J1与定向耦合模块U4之间连接有一电容C1,该天线端口J1的输出端还通过一电容C2接地,所述定向耦合模块U3与载波抑制模块U5之间连接有一电容C3,所述定向耦合模块U3与发射模块U2之间连接有一电容C4,所述电容C1、电容C3及电容C4均为耦合电容,所述电容C2为滤波电容。
优选地,所述发射模块U2和接收模块U3的工作频段均为860MHZ~960MHZ。
本实用新型公开的嵌入式超高频RFID读写器中,当RFID读写器发送数据时,数据处理模块U1将该数据依次通过发射模块U2、定向耦合模块U4、天线端口J1及天线发送出去。当RFID读写器接收数据时,天线所获得的数据依次通过天线端口J1、定向耦合模块U4、载波抑制模块U5及接收模块U3而传送至数据处理模块U1。其中,由于发射模块U2、接收模块U3及载波抑制模块U5集成于一个射频芯片内,所以其相比现有的采用分立电子元件的RFID读写器而言,具有更小的体积,易于嵌入在其他工业自动化设备上;同时,由于射频芯片采用了IMPINJ R2000、IMPINJ R500和IMPINJ R1000中的任意一个,使得该RFID读写器具有较高的灵敏度,从而提高了RFID读写器的读写距离;另外,由于数据处理模块U1是基于ARM架构的高速处理器,并实现了更高效的抗冲突算法,使得该RFID读写器在读写标签时具有较强的抗冲突能力,能够实现每秒300~400个电子标签的读取速率。
附图说明
图1为本实用新型提出的嵌入式超高频RFID读写器的电路框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作更加详细的描述。
本实用新型公开一种嵌入式超高频RFID读写器,如图1所示,其包括有一天线1、一数据处理模块U1、一发射模块U2、一接收模块U3、一定向耦合模块U4、一载波抑制模块U5及一天线端口J1,其中:所述天线1连接于天线端口J1,所述发射模块U2、载波抑制模块U5和天线端口J1分别连接于定向耦合模块U4,所述载波抑制模块U5连接于接收模块U3,所述发射模块U2和接收模块U3分别连接于数据处理模块U1;所述RFID读写器发送数据时,数据处理模块U1将该数据依次通过发射模块U2、定向耦合模块U4、天线端口J1及天线1发送出去;所述RFID读写器接收数据时,天线1所获得的数据依次通过天线端口J1、定向耦合模块U4、载波抑制模块U5及接收模块U3而传送至数据处理模块U1;所述发射模块U2、接收模块U3及载波抑制模块U5集成于一个射频芯片内,所述射频芯片是IMPINJ R2000、IMPINJ R500和IMPINJ R1000中的任意一个;所述数据处理模块U1是基于ARM架构的处理器。
该RFID读写器中,数据处理模块U1用于对所接收到的数据进行处理或者向发射模块U2发送数据;发射模块U2用于将数据处理模块U1传来的数据发送至定向耦合模块U4;定向耦合模块U4作为数据定向处理的转接站,其用于将发射模块U2传送来的数据经由天线2发送出去,类似地,天线2所接收到的数据经由该定向耦合模块U4而传送至载波抑制模块U5;载波抑制模块U5采用反相抵消的方式抑制数据中的无效载波,从而得到有效数据,并提高RFID读写器的抗干扰能力;接收模块U3用于将载波抑制模块U5传送来的信号进行模数转换,之后再传送至数据处理模块U1。本实用新型中,由于发射模块U2、接收模块U3及载波抑制模块U5集成于一个射频芯片内,所以其相比现有的采用分立电子元件的RFID读写器而言,具有更小的体积,易于嵌入在其他工业自动化设备上;同时,由于射频芯片采用了IMPINJ R2000、IMPINJ R500和IMPINJR1000中的任意一个,使得该RFID读写器具有较高的灵敏度,从而提高了RFID读写器的读写距离;另外,由于数据处理模块U1是基于ARM架构的高速处理器,并实现了更高效的抗冲突算法,使得该RFID读写器在读写标签时具有较强的抗冲突能力,能够实现每秒300~400个电子标签的读取速率。
本实施例中,所述数据处理模块U1与射频芯片均设置于RFID读写器电路板的单面。所述RFID读写器还包括有一电源管理模块10,所述电源管理模块10分别对数据处理模块U1、发射模块U2、接收模块U3、定向耦合模块U4及载波抑制模块U5隔离供电,从而避免各模块之间的相互串扰,该电源管理模块10的输入电压为3.7V至5V,使得该RFID读写器更加便于集成在其他电子设备上。本实施例中,由于数据处理模块U1与射频芯片均设置于RFID读写器电路板的单面,且各模块是隔离供电的,所以进一步提高了RFID读写器的灵敏度。
本实施例中,所述天线端口J1与定向耦合模块U4之间连接有一电容C1,该天线端口J1的输出端还通过一电容C2接地,所述定向耦合模块U3与载波抑制模块U5之间连接有一电容C3,所述定向耦合模块U3与发射模块U2之间连接有一电容C4,所述电容C1、电容C3及电容C4均为耦合电容,所述电容C2为滤波电容。
本实施例中,所述发射模块U2和接收模块U3的工作频段均为860MHZ~960MHZ,但是在本实用新型的其他实施例中,所述发射模块U2和接收模块U3还可以工作在其他频段。
本实用新型公开的嵌入式超高频RFID读写器中,当RFID读写器发送数据时,数据处理模块U1将该数据依次通过发射模块U2、定向耦合模块U4、天线端口J1及天线2发送出去。当RFID读写器接收数据时,天线2所获得的数据依次通过天线端口J1、定向耦合模块U4、载波抑制模块U5及接收模块U3而传送至数据处理模块U1。本实用新型中,由于发射模块U2、接收模块U3及载波抑制模块U5集成于一个射频芯片内,所以其相比现有的采用分立电子元件的RFID读写器而言,其具有较小的体积,可嵌入于其他工业自动化设备上;同时,由于射频芯片采用了美国IMPINJ公司的IMPINJ R2000、IMPINJ R500和IMPINJR1000中的任意一个,使得该RFID读写器具有较高的灵敏度,从而提高了RFID读写器的读写距离;另外,由于数据处理模块U1是基于ARM架构的高速处理器,并实现了更高效的抗冲突算法,使得该RFID读写器在读写标签时具有较强的抗冲突能力,能够实现每秒300~400个电子标签的读取速率。结合以上几点可以看出,本实用新型具有体积较小、抗冲突能力强和灵敏度高的优势,适合在物联网技术领域推广应用,并具有广阔的市场前景。
以上所述只是本实用新型较佳的实施例,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等,均应包含在本实用新型所保护的范围内。
Claims (5)
1.一种嵌入式超高频RFID读写器,其特征在于,所述RFID读写器包括有一天线(1)、一数据处理模块U1、一发射模块U2、一接收模块U3、一定向耦合模块U4、一载波抑制模块U5及一天线端口J1,其中:
所述天线(1)连接于天线端口J1,所述发射模块U2、载波抑制模块U5和天线端口J1分别连接于定向耦合模块U4,所述载波抑制模块U5连接于接收模块U3,所述发射模块U2和接收模块U3分别连接于数据处理模块U1;
所述RFID读写器发送数据时,数据处理模块U1将该数据依次通过发射模块U2、定向耦合模块U4、天线端口J1及天线(1)发送出去;
所述RFID读写器接收数据时,天线(1)所获得的数据依次通过天线端口J1、定向耦合模块U4、载波抑制模块U5及接收模块U3而传送至数据处理模块U1;
所述发射模块U2、接收模块U3及载波抑制模块U5集成于一个射频芯片内,所述射频芯片是IMPINJ R2000、IMPINJ R500和IMPINJ R1000中的任意一个;
所述数据处理模块U1是基于ARM架构的处理器。
2.如权利要求1所述的RFID读写器,其特征在于,所述数据处理模块U1与射频芯片均设置于RFID读写器电路板的单面。
3.如权利要求1所述的RFID读写器,其特征在于,所述RFID读写器还包括有一电源管理模块(10),所述电源管理模块(10)分别对数据处理模块U1、发射模块U2、接收模块U3、定向耦合模块U4及载波抑制模块U5隔离供电。
4.如权利要求1所述的RFID读写器,其特征在于,所述天线端口J1与定向耦合模块U4之间连接有一电容C1,该天线端口J1的输出端还通过一电容C2接地,所述定向耦合模块U3与载波抑制模块U5之间连接有一电容C3,所述定向耦合模块U3与发射模块U2之间连接有一电容C4,所述电容C1、电容C3及电容C4均为耦合电容,所述电容C2为滤波电容。
5.如权利要求1所述的RFID读写器,其特征在于,所述发射模块U2和接收模块U3的工作频段均为860MHZ~960MHZ。
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- 2013-03-06 CN CN 201320102586 patent/CN203133897U/zh not_active Expired - Lifetime
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