CN203786753U - 基于rfid中间件技术的超高频rfid读写器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于RFID中间件技术的超高频RFID读写器系统，微处理器的信号端口分别与韦根电路接口的信号端口和网口电路的信号端口连接，微处理器的数据信号输出端分别与通用异步收发传输器接口电路的数据信号输入端和射频模块的数据信号输入端连接，射频模块的数据信号端口与射频接口的数据信号端口连接。本实用新型提高了RFID读写器的可靠性、适应性和可重用性，采用本实用新型可批量生产物联网核心硬件产品，又能提高物联网应用系统的开发效率和实用性，为物联网的推广应用打下良好的基础，此外本实用新型的RFID读写器在不需要工作时，不处于工作状态，降低了读写器的平均功耗，增加了读写器的工作寿命，增加了系统的可靠性。

Description

基于RFID中间件技术的超高频RFID读写器系统

技术领域

本实用新型涉及一种RFID读写器，尤其涉及一种基于RFID中间件技术的超高频RFID读写器系统。

背景技术

目前，物联网的主要运用手段是提供RFID标签、RFID读写器和RFID系统集成。射频识别(RFID)与传统的识别方式相比，无需直接接触、无需光学可视、无需人工干预即可完成信息输入和处理，并且操作快捷方便，具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、标签上数据存储量大、可以加密和更改等优点。

电子标签取代条码作为商品(至少是大宗商品)标识，以提高商品物流的信息化、自动化和智能化水平，是一个必然趋势。另外，RFID技术还可用于人、动物、车辆的高效识别与管理，以及各种贴有标签物品的智能监管。由于RFID技术的快速发展，构筑一个由大量联网读写器和无数移动的标签组成的，比Internet更为庞大的应用网络成为物联网现阶段的发展趋势。

目前我国正在形成大规模的物联网系统的完整产业链（以沿海地区为先导和纽带，内陆地区也在迅速赶上），包括众多生产RFID系统配套的射频天线、各种性能和封装的电子标签、以及不同性能\协议\接口的RFID读写器(台式、挂式、手持式等)的专业厂家，也正在产生第一批以RFID系统集成、应用软件设计为主的专业团队或公司。对许多新产品来说，在RFID技术、性能上还有待进一步提高，对各种RFID协议和通信接口规约的兼容支持上还有待不断完善，另外物联网的统一标准和针对不同行业的RFID应用规范需要加快制订推行。RFID应用系统对底层硬件和上层任务的增加、变动、升级的适应性存在严重不足，也就是RFID应用系统可重用性差，不能适应变化的需求情况。此外传统的RFID读写器在不需要工作时，仍然处于工作状态，增加了读写器的平均功耗，降低了读写器的工作寿命，降低了系统的可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于RFID中间件技术的超高频RFID读写器系统。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于RFID中间件技术的超高频RFID读写器系统，包括DC电源、微处理器、射频模块、射频接口和通讯与接口模块，所述通讯与接口模块包括韦根电路接口、网口电路和通用异步收发传输器接口电路，所述微处理器的信号端口分别与所述韦根电路接口的信号端口和所述网口电路的信号端口连接，所述微处理器的数据信号输出端分别与所述通用异步收发传输器接口电路的数据信号输入端和所述射频模块的数据信号输入端连接，所述射频模块的数据信号端口与所述射频接口的数据信号端口连接。

具体地，所述射频模块包括调制电路、功放电路、耦合器、天线、本振电路、混频器、低噪声放大器、A/D转换器和调节解调器，所述本振电路的数据信号输出端与所述调制电路的数据信号输入端连接，所述调制电路的数据信号输入端还为所述射频模块的数据信号输入端，所述调制电路的数据信号输出端与所述功放电路的数据信号输入端连接，所述功放电路的数据信号输出端与所述耦合器的数据信号输入端连接，所述耦合器的数据信号输出端分别与所述天线的数据信号输入端和所述低噪声放大器的数据信号输入端连接，所述混频器的数据信号输入端分别与所述低噪声放大器的数据信号输出端和所述本振电路的数据信号输出端连接，所述混频器的数据信号输出端与所述A/D转换器的数据信号输入端连接，所述A/D转换器的数据信号输出端与所述调制解调器的数据信号输入端连接，所述调制解调器的数据信号输出端为所述射频模块的数据信号端口。

进一步地，所述RFID读写器还包括开关控制电路，所述微处理器的控制信号输出端与所述开关控制电路的控制信号输入端连接，所述开关控制电路的控制信号输出端与读写器电路连接。

读写器采用脉冲驱动方式，当读写器不需要工作时，系统处于休眠状态，读写器正常运行时，微处理器通过控制开关电路实现读写器的工作和休眠状态转换，从而实现脉冲工作，工作时间间隔可根据需要设定，这样大大降低了读写器的平均功耗，延长了读写器的工作寿命，提高了系统可靠性。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提高了RFID读写器的可靠性、适应性和可重用性，采用本实用新型可批量生产物联网核心硬件产品，又能提高物联网应用系统的开发效率和实用性，为物联网的推广应用打下良好的基础，此外本实用新型的RFID读写器在不需要工作时，不处于工作状态，降低了读写器的平均功耗，增加了读写器的工作寿命，增加了系统的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型基于RFID中间件技术的超高频RFID读写器系统的结构框图；

图2为图1中所述射频模块的结构框图；

图3为本实用新型的控制结构框图。

具体实施方式

下板结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，本实用新型基于RFID中间件技术的超高频RFID读写器系统，包括DC电源、微处理器、射频模块、射频接口和通讯与接口模块，所述通讯与接口模块包括韦根电路接口、网口电路和通用异步收发传输器接口电路，所述微处理器的信号端口分别与所述韦根电路接口的信号端口和所述网口电路的信号端口连接，所述微处理器的数据信号输出端分别与所述通用异步收发传输器接口电路的数据信号输入端和所述射频模块的数据信号输入端连接，所述射频模块的数据信号端口与所述射频接口的数据信号端口连接。

如图2所示，所述射频模块包括调制电路、功放电路、耦合器、天线、本振电路、混频器、低噪声放大器、A/D转换器和调节解调器，所述本振电路的数据信号输出端与所述调制电路的数据信号输入端连接，所述调制电路的数据信号输入端还为所述射频模块的数据信号输入端，所述调制电路的数据信号输出端与所述功放电路的数据信号输入端连接，所述功放电路的数据信号输出端与所述耦合器的数据信号输入端连接，所述耦合器的数据信号输出端分别与所述天线的数据信号输入端和所述低噪声放大器的数据信号输入端连接，所述混频器的数据信号输入端分别与所述低噪声放大器的数据信号输出端和所述本振电路的数据信号输出端连接，所述混频器的数据信号输出端与所述A/D转换器的数据信号输入端连接，所述A/D转换器的数据信号输出端与所述调制解调器的数据信号输入端连接，所述调制解调器的数据信号输出端为所述射频模块的数据信号端口。

如图3所示，所述RFID读写器还包括开关控制电路，所述微处理器的控制信号输出端与所述开关控制电路的控制信号输入端连接，所述开关控制电路的控制信号输出端与读写器电路连接。

本实用新型的工作过程为：数据输入到调制电路进行幅度或频率调制，本振电路提供射频载波，调制后的信号经过放大后从耦合器送给天线发射出去；电子标签接收到射频信号后将有关的射频信号反射给接收天线，再经耦合器送给低噪放放大，之后通过混频器将信号下变频到中频，再经AD变换后进行解调输出数据。微处理器是整个读卡器的控制与通信的核心，完成对射频模块的数据交换和控制，完成对上层应用的通信接口。

本实用新型读写器系统可高速扫描识别标签ID号，最高扫描识别速度小于10ms；在车联网项目中实现了对120公里时速的车辆标签识别处理。

提供了Windows环境下，面向对象方式的支持ISO18000-6B/6C协议的驱动程序DLL；为便于在各种读写器参数环境下对上层提供统一调用接口(函数功能和数据结构)，还设计了读写器的系统参数配置文件，以设置RFID协议、射频频段、通信端口、发射功率、接收灵敏度等参数。这种初步的RFID中间件方式，即用系统配置文件设置各种系统的运行参数来适应底层硬件产品的变化(不同协议、频段、端口等)，对上层应用程序提供统一、标准的标签ID号扫描、取值，标签数据区读写等面向对象的类库。

在此RFID中间件接口的基础上，加入上层的标签信息处理模块和应用管理系统，就构成了采用中间件技术的RFID应用系统。这种RFID中间件技术的应用系统，能很容易地适应上层应用软件和底层硬件系统的升级变化。例如增加或更换不同种类的电子标签、RFID读写器，对后台数据库扩容、升级上层应用程序等各种情况，只需对RFID中间件进行相应设置或修改升级，便可完成。RFID中间件屏蔽了RFID设备的多样性和复杂性，能够为后台业务系统提供强大的支撑，从而驱动更广泛、更丰富的RFID应用。

本实用新型读写器的主要性能指标包括：

工作电压：DC9V-32V

工作频段：800MHz/900MHz频段工作，单频或跳频方式

输出功率：1W

支持协议：ISO-18000-6C、6B协议工作

识读距离：0～15m

防碰撞：能同时识别、处理多张标签

数据接口：同时具备RS232、韦根、TCP/IP数据接口

最大功耗：0.5W

模块尺寸：100X84X15mm。

Claims (3)

1.一种基于RFID中间件技术的超高频RFID读写器系统，包括DC电源，其特征在于：还包括微处理器、射频模块、射频接口和通讯与接口模块，所述通讯与接口模块包括韦根电路接口、网口电路和通用异步收发传输器接口电路，所述微处理器的信号端口分别与所述韦根电路接口的信号端口和所述网口电路的信号端口连接，所述微处理器的数据信号输出端分别与所述通用异步收发传输器接口电路的数据信号输入端和所述射频模块的数据信号输入端连接，所述射频模块的数据信号端口与所述射频接口的数据信号端口连接。

2.根据权利要求1所述的基于RFID中间件技术的超高频RFID读写器系统，其特征在于：所述射频模块包括调制电路、功放电路、耦合器、天线、本振电路、混频器、低噪声放大器、A/D转换器和调节解调器，所述本振电路的数据信号输出端与所述调制电路的数据信号输入端连接，所述调制电路的数据信号输入端还为所述射频模块的数据信号输入端，所述调制电路的数据信号输出端与所述功放电路的数据信号输入端连接，所述功放电路的数据信号输出端与所述耦合器的数据信号输入端连接，所述耦合器的数据信号输出端分别与所述天线的数据信号输入端和所述低噪声放大器的数据信号输入端连接，所述混频器的数据信号输入端分别与所述低噪声放大器的数据信号输出端和所述本振电路的数据信号输出端连接，所述混频器的数据信号输出端与所述A/D转换器的数据信号输入端连接，所述A/D转换器的数据信号输出端与所述调制解调器的数据信号输入端连接，所述调制解调器的数据信号输出端为所述射频模块的数据信号端口。

3.根据权利要求1所述的基于RFID中间件技术的超高频RFID读写器系统，其特征在于：所述RFID读写器还包括开关控制电路，所述微处理器的控制信号输出端与所述开关控制电路的控制信号输入端连接，所述开关控制电路的控制信号输出端与读写器电路连接。