CN203133898U

CN203133898U - 一种嵌入式超高频多通道rfid读写器

Info

Publication number: CN203133898U
Application number: CN 201320102822
Authority: CN
Inventors: 蒋洪雷
Original assignee: SHENZHEN SANRAY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN SANRAY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2023-03-06

Abstract

本实用新型公开了一种嵌入式超高频多通道RFID读写器，其包括有一读写器主机及多个天线，所述读写器主机内设有一数据处理模块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、一天线切换模块U6及多个天线端口J1，其中：每个天线对应连接于一个天线端口J1，多个天线端口J1分别连接于天线切换模块U6，所述数据处理模块U1是基于ARM架构的处理器。本实用新型具有较大的读写区域，尤其对多个区域的电子标签进行读写时，无需设置多个读写器，从而降低了设备成本和安装布线成本。

Description

一种嵌入式超高频多通道RFID读写器

技术领域

本实用新型涉及一种RFID读写器，尤其涉及一种嵌入式超高频多通道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RFID读写器和多个电子标签构成，可用于控制、检测和跟踪物体。现有的RFID读写器大多设有一个天线，并通过该天线与电子标签建立通讯，从而实现数据传输。由于这种读写模块只设有一个天线，所以其只局限于天线能够感应的有效范围，使得读写区域较小。当用户对多个区域的电子标签进行读写时，需要设置多个读写器，具有较高的设备成本及安装布线成本。

因此，现有的RFID读写器存在读写信号所覆盖的区域较小、多区域工作时设备成本较高且布线复杂的缺陷。

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多通道RFID读写器，该RFID读写器具有较大的读写区域，尤其对多个区域的电子标签进行读写时，无需设置多个读写器，从而降低了设备成本和安装布线成本。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。

一种嵌入式超高频多通道RFID读写器，其包括有一读写器主机及多个天线，所述读写器主机内设有一数据处理模块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、一天线切换模块U6及多个天线端口J1，其中：每个天线对应连接于一个天线端口J1，多个天线端口J1分别连接于天线切换模块U6，所述发射模块U2、载波抑制模块U5及天线切换模块U6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，所述天线切换模块U6用于将多个天线端口J1中的某个或者多个切换连接至定向耦合模块U4；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、天线切换模块U6、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、天线切换模块U6、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；所述数据处理模块U1是基于ARM架构的处理器。

优选地，所述天线和天线端子J1的数量均是四个。

优选地，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。

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、载波抑制模块U5及天线切换模块U6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U4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U4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多通道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、天线切换模块U6、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、天线切换模块U6、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，多个天线分别设置于多个位置，由于天线切换模块U6能够将多个天线端口J1中的某个或者多个切换连接至定向耦合模块U4，使得读写器主机能够对多个天线所覆盖区域的电子标签进行读写，从而扩大了RFID读写器的读写区域，尤其在需要对多个位置的电子标签进行读写时，无需设置多个读写器，从而降低了设备成本和安装布线成本。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多通道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多通道RFID读写器，如图1所示，其包括有一读写器主机1及多个天线2，所述读写器主机1内设有一数据处理模块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、一天线切换模块U6及多个天线端口J1，其中：每个天线2对应连接于一个天线端口J1，多个天线端口J1分别连接于天线切换模块U6，所述发射模块U2、载波抑制模块U5及天线切换模块U6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，所述天线切换模块U6用于将多个天线端口J1中的某个或者多个切换连接至定向耦合模块U4；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、天线切换模块U6、天线端口J1及天线2发送出去；所述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、天线切换模块U6、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；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，多个天线2分别设置于多个位置，由于天线切换模块U6 能够将多个天线端口J1中的某个或者多个切换连接至定向耦合模块U4，使得读写器主机1能够对多个天线2所覆盖区域的电子标签进行读写，从而扩大了RFID读写器的读写区域，尤其在需要对多个位置的电子标签进行读写时，无需设置多个读写器，从而降低了设备成本和安装布线成本。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，所述天线2和天线端子J1的数量均是四个。但是这只是本实用新型的一个较佳的实施例，并不用于限制本实用新型，在本实用新型的其他实施例中，还可以设置其他数量的天线2和天线端子J1。

本实施例中，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，所述射频芯片是美国IMPINJ公司的IMPINJ R2000、IMPINJ R500和IMPINJ R1000中的任意一个，使得该RFID读写器相比现有的采用分立电子元件的读写器而言，具有较高的灵敏度，从而大大提高了RFID读写器的读写性能和稳定性；同时，还具有更小的体积，易于嵌入在其他工业自动化设备上。

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U4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U4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多通道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、天线切换模块U6、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、天线切换模块U6、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，多个天线2分别设置于多个位置，由于天线切换模块U6能够将多个天线端口J1中的某个或者多个切换连接至定向耦合模块U4，使得读写器主机1能够对多个天线2所覆盖区域的电子标签进行读写，从而扩大了RFID读写器的读写区域，尤其在需要对多个位置的电子标签进行读写时，无需设置多个读写器，从而降低了设备成本和安装布线成本。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。

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

1.一种嵌入式超高频多通道RFID读写器，其特征在于，所述RFID读写器包括有一读写器主机（1）及多个天线（2），所述读写器主机（1）内设有一数据处理模块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、一天线切换模块U6及多个天线端口J1，其中：

每个天线（2）对应连接于一个天线端口J1，多个天线端口J1分别连接于天线切换模块U6，所述发射模块U2、载波抑制模块U5及天线切换模块U6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，所述天线切换模块U6用于将多个天线端口J1中的某个或者多个切换连接至定向耦合模块U4；

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、天线切换模块U6、天线端口J1及天线（2）发送出去；

所述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、天线切换模块U6、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，所述天线（2）和天线端子J1的数量均是四个。

3.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、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。

4.如权利要求3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。

5.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、载波抑制模块U5及天线切换模块U6隔离供电。

6.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U4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U4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。

7.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。