CN206726247U - 一种可近场感应的超高频一体化读写器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可近场感应的超高频一体化读写器，属于射频识别技术领域。其包括读写器本体，读写器本体的侧方设有RS232串口数据通信接口和电源接口，该读写器本体为四层结构，底层为金属铝板，其上覆盖有一层吸波材料，该吸波材料上设有一层PVC板，其上设有一层亚克力有机玻璃板，所述PVC板的中部为镂空结构，镂空结构包括相互连通的十字型凹槽和L型凹槽，该十字型凹槽的四个边角均设有PCB近场天线，所述L型凹槽上设有读写器芯片模块和集成电路板，所述PCB近场天线均连接所述读写器芯片模块，该读写器芯片模块连接于集成电路板。与现有技术相比，其成本低、读取范围精准，可满足识别特定的一小部分电子标签，拓宽了应用范围。

Description

一种可近场感应的超高频一体化读写器

技术领域

本实用新型属于射频识别技术领域，具体而言，涉及一种可近场感应的超高频一体化读写器。

背景技术

射频识别，RFID（Radio Frequency Identification）技术，又称无线射频识别，是一种无线通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触的一种高新技术。RFID技术一般由应答器(电子标签)和阅读器(读写器)两部分组成。射频标签是产品电子代码（EPC）的物理载体，附着于可跟踪的物品上，可全球流通并对其进行识别和读写。RFID技术是作为构建全球"物联网"和工业4.0的关键技术，许多行业都运用了射频识别技术，如生产线、汽车、公交、消费、防伪、仓储、物流、畜牧、零售、图书、会员、人员身份识别等等，目前市场上主流的无源RFID技术频段分为低频125KHz、高频13.56MHZ、超高频915MHz。

目前市面上的读写器通常存在以下缺陷：

第一、普通的超高频电子标签读写器，由于UHF超高频电子标签感应距离较远，一般在1-15米不等，在有些狭窄空间的环境下，如果周围放置有很多个电子标签，而且又需要在小范围内识别特定的一小部分电子标签的时候，运行读写器时，由于超高频电子标签感应距离较远，电磁耦合度比较灵敏，读写器天线就会把旁边周围那些不需要感应的电子标签也一起感应到，出现串读乱读现象，造成多余标签干扰，数据出错等；

第二、目前市面上的一体化读写器，其天线通常为圆极化天线，没有做吸波过滤电磁波处理，如果把读写器的功率调到最低，则不能满足批量扫描重叠标签的效果，会出现漏读情况，如果把读卡器的发射功率调到最高，则扫描标签的时候，还是不能保证能在小范围内识别，功率太大偶尔还是会把旁边的标签也扫描到，同样导致串读乱读现象；

第三、目前市面上的类似的近场读写器，其天线结构为大尺寸，重量和体积都比较庞大，造价很高。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种可近场感应的超高频一体化读写器，其成本低、读取范围精准，可满足识别特定的一小部分电子重叠错乱堆放的电子标签而不会出现串读乱读的现象。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种可近场感应的超高频一体化读写器，包括读写器本体，所述读写器本体的侧方设有RS232串口数据通信接口和电源接口，所述读写器本体为四层结构，该读写器的底层为金属铝板，其上覆盖有一层吸波材料，该吸波材料上设有一层PVC板，其上设有一层亚克力有机玻璃板，所述PVC板的中部为镂空结构，该镂空结构包括相互连通的十字型凹槽和L型凹槽，所述十字型凹槽的四个边角均设有PCB近场天线，所述L型凹槽上设有读写器芯片模块和集成电路板，所述PCB近场天线均连接所述读写器芯片模块，该读写器芯片模块连接于集成电路板。

作为一种优选的技术方案，所述集成电路板包括蜂鸣器、RS232串口数据通信接口和电源接口，该电源接口为12V供电接口。

作为一种优选的技术方案，所述金属铝板的尺寸为500*300*2mm，吸波材料的尺寸为500*300*1mm，PVC板的尺寸为500*300*12mm，亚克力有机玻璃板的尺寸为500*300*3mm，各层之间通过双面胶粘贴成整体，整体的边缘部分采用强力胶水固化。

作为一种优选的技术方案，所述吸波材料为铁氧体。

有益效果：

1、本实用新型采用金属铝板作为底板，可以隔离读写器天线电磁波的散射串读现象，中间覆盖一层吸波材料，可吸收过滤一些散射太强的电磁波，并且吸波材料还可将天线的电磁波再反射到天线的正面上部，这样可以使电磁波只在天线的正面一侧交叉集中，大大增强读写器的正面部位扫描感应电子标签的性能，可满足识别特定的一小部分电子标签而不会出现串读乱读的现象；

2、本实用新型采用线极化的PCB近场天线感应模式，天线发射的电磁波会被限制在一定的范围内而不会向外随便散射，并且在多个PCB近场天线按“十字”型分布的情况下，天线的电磁波感应范围会以读写器的面板的中心为圆点，向正上面和四个侧面交叉辐射，这样就可以把读写器感应的电磁波集中在一定的小范围内并且增加识别感应的磁场，达到即可部分识别亦可使多个电子标签堆积重叠都可以全部识别，不会漏读标签；

3、本实用新型体积和重量均小，成本低，适宜大规模推广。

附图说明

图1为一种可近场感应的超高频一体化读写器的实施例示意图；

图2为读写器本体的截面示意图；

图3为PVC板的结构示意图。

附图标识：

1、读写器本体；2、RS232串口数据通信接口；3、电源接口；4、PCB近场天线；5、读写器芯片模块；6、集成电路板；7、蜂鸣器；11、金属铝板；12、吸波材料；13、PVC板；14、亚克力有机玻璃板；131、十字型凹槽；132、L型凹槽。

具体实施方式

为进一步对本实用新型的技术方案进行公开说明，下面结合附图对一种可近场感应的超高频一体化读写器进行清楚、完整的说明。

需要说明的是，本说明书中所引用的如“上”、“内”、“中”、“左”、“右”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴，合先叙明。

请参照附图1至3，本实用新型提供一种可近场感应的超高频一体化读写器，包括读写器本体1，所述读写器本体1的侧方设有RS232串口数据通信接口2和电源接口3，所述读写器本体1为四层结构，该读写器的底层为金属铝板11，该金属铝板11可以用来隔离读写器电磁波向外散射，又可以用来隔离在实际使用现场环境的其他电磁辐射对读写器天线进行电磁耦合干扰；

其上覆盖有一层吸波材料12，其可用于吸收读写器天线散射的电磁波，同时也起到反射电磁波的作用，使读写器天线发射的电磁波，经过吸波材料12后再反射回去，这样可以增强电磁波的交叉耦合感应，形成一个强磁场，这样可以尽量多的扫描感应多种状态放置的重叠的电子标签；

该吸波材料12上设有一层PVC板13，其上设有一层亚克力有机玻璃板14，该亚克力有机玻璃板14上可定制颜色和印刷图案文字LOGO等，所述PVC板13的中部为镂空结构，该镂空结构包括相互连通的十字型凹槽131和L型凹槽132，所述十字型凹槽131的四个边角均设有PCB近场天线4，所述L型凹槽132上设有读写器芯片模块5和集成电路板6，该读写器芯片模块5为射频通道基于Impinj的R2000D型号的UHF RFID专用芯片模块，所述PCB近场天线4均连接所述读写器芯片模块5，PCB近场天线4为PCB材质的近场小天线，尺寸为100*40*2mm，用强力胶水固定于PVC板13的十字型凹槽131上，采用4个PCB近场天线4"十字"型布局，用近场天线使读写器在最大功率下感应标签距离不会太远，辐射不会太散，并且天线的感应磁场彼此交叉，会增强正中间的磁感应场识别电子标签的性能，该天线通过SMA接口连接读写器芯片模块5，该读写器芯片模块5连接于集成电路板6，通过读写器芯片模块5于集成电路板6的电性连接实现供电和通信。

进一步地，所述集成电路板6包括蜂鸣器7、RS232串口数据通信接口2和电源接口3，该电源接口3为12V供电接口。

进一步地，所述金属铝板11的尺寸为500*300*2mm，吸波材料12的尺寸为500*300*1mm，PVC板13的尺寸为500*300*12mm,亚克力有机玻璃板14的尺寸为500*300*3mm,各层之间通过双面胶粘贴成整体，整体的边缘部分采用强力胶水固化，在产品的宽度一次侧，有两个小孔作为串口数据线和电源线的接口引出，读写器产品整体一体固化密封后，则由这两条电源线外接电源供电，外接PC电脑的RS232串口进行数据交互通信。

进一步地，所述吸波材料12为铁氧体。

本实用新型产品，在使用时，可整体放置于桌面。接通电源和串口通讯后，将需要盘点扫描的钉扣电子标签或者其他形式的电子标签，批量多个错乱或者重叠放置于读写器的正面扫描部位，读写器链接通电脑后，通过上位机软件进行扫描读写操作，近场小范围批量扫描感应，电磁波将集中在读写器中间部位的上方，这样即可大批量的进行电子标签的密集重叠型扫描，可忽略标签批量放置时的堆叠状态和重叠顺序，速度快且不漏读。

读写器感应的大概辐射范围控制在读写器正面的1-50cm范围可调，侧面1-30cm范围可调，底部是金属铝板11已经隔离了一些散射辐射的电磁波，使读写器无法穿透铝板而去感应底部以下范围周围的电子标签，另外铝板上覆盖的一层吸波材料12又使电磁波吸收和过滤了一些散射太大范围的电磁波，使天线发射的电磁场全部集中反射到读写器的天线正上面周围、部分侧面感应范围，读取距离可通过PC软件设置输出功率的大小来调节，功率大小范围在1-33Dbi可调。

本实用新型并不局限于上述实施形式，如果本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求和等同技术范围内，本实用新型也包括这些变形和改动。

Claims (4)

1.一种可近场感应的超高频一体化读写器，包括读写器本体，所述读写器本体的侧方设有RS232串口数据通信接口和电源接口，其特征在于：所述读写器本体为四层结构，该读写器的底层为金属铝板，其上覆盖有一层吸波材料，该吸波材料上设有一层PVC板，其上设有一层亚克力有机玻璃板，所述PVC板的中部为镂空结构，该镂空结构包括相互连通的十字型凹槽和L型凹槽，所述十字型凹槽的四个边角均设有PCB近场天线，所述L型凹槽上设有读写器芯片模块和集成电路板，所述PCB近场天线均连接所述读写器芯片模块，该读写器芯片模块连接于集成电路板。

2.根据权利要求1所述的可近场感应的超高频一体化读写器，其特征在于：所述集成电路板包括蜂鸣器、RS232串口数据通信接口和电源接口，该电源接口为12V供电接口。

3.根据权利要求1所述的可近场感应的超高频一体化读写器，其特征在于：所述金属铝板的尺寸为500*300*2mm,吸波材料的尺寸为500*300*1mm,PVC板的尺寸为500*300*12mm,亚克力有机玻璃板的尺寸为500*300*3mm,各层之间通过双面胶粘贴成整体，整体的边缘部分采用强力胶水固化。

4.根据权利要求1所述的可近场感应的超高频一体化读写器，其特征在于：所述吸波材料为铁氧体。