CN207408970U - 一种多功能超高频rfid笔式读写器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多功能超高频RFID笔式读写器，包括内设有控制板的笔体和触控笔头，所述控制板上设有远程通讯模组和RFID射频单元；所述远程通讯模组连接有蜂窝天线，用于与远程云端平台通讯连接和互传数据；所述RFID射频单元连接有定向天线，用于识别超高频电子标签。本实用新型外观小巧，钢笔形状设计，易于携带；配置透明的触控笔头，可以用于手机或平板的触控输入，且扫描状态通过触控笔头的透光，很直观指示；功能强大，更适合贴有超高频电子标签的精密精细类的物品跟踪、识别或巡检，效率高、成本低且环保无纸化。

Description

一种多功能超高频RFID笔式读写器

技术领域

本实用新型涉及无线射频识别及蜂窝物联网技术领域，尤其涉及一种多功能超高频RFID笔式读写器。

背景技术

无线射频识别（RFID）是一种通过无线电信号进行目标识别并读写数据的技术，在资产盘点、智能巡检、物流仓管、交通运输等领域广泛应用。RFID读写器是实现其技术的实施设备之一，用于读取RFID电子标签的信息。但是，目前市面上的RFID读写器一般都存在下列所述的某一个、多个或者全部缺陷：

（1）传统的RFID读写器一般外形比较大，在便携性和易用性方面缺陷明显，就算是手持式的读写器，在需要移动办公的情况下使用，也是一个很显示的累赘。

（2）传统的RFID读写器在通讯接口设计上，基本上无通讯接口或者是采用蓝牙接口，用于与手机或平板连接，实现无纸化的货物分拣和记录。如果需要远程通讯或者远程数据读写时，基本上需要进一步通过互联网网络来支撑实现，有些通过GPRS实现的，会存在通讯信号稳定性不好和功耗过高的问题。

（3）传统的RFID读写器一般与手机、平板等智能终端没有关联，就算是蓝牙连接，也是互为单独个体，无法交互。在进行RFID扫描识别后，如果需要在智能终端上输入内容时，一般要通过终端按键或手指触摸输入，在某些特殊场合，比如佩戴有手套，操作上就很不方便。

（4）传统的RFID读写器在功耗设计上相对比较随意，一般都是通过电源适配器进行供电，如果是采用电池的手持式的读写器，出于功耗的考虑，一般不具备远程通讯功能。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以远程通讯、外观小巧且低功耗的多功能超高频RFID笔式读写器。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种技术方案是：一种多功能超高频RFID笔式读写器，包括内设有控制板的笔体和触控笔头，所述控制板上设有远程通讯模组和RFID射频单元，所述远程通讯模组和所述RFID射频单元与微控制器单元电连接；所述远程通讯模组连接有蜂窝天线，用于与远程云端平台通讯连接和互传数据；所述RFID射频单元连接有定向天线，用于识别超高频电子标签，进行数据读取或写入；所述微控制器单元还连接有扫描按钮和扫描状态灯，所述扫描按钮按下时开始RFID扫描，并通过所述扫描状态灯指示当前的状态。

进一步地，所述扫描状态灯及所述定向天线设置于所述笔体的下端。

进一步地，所述远程通讯模组是一种基于蜂窝通讯的低功耗远程通讯模组，

优选地，所述远程通讯模组采用的是基于蜂窝通讯的eMTC通讯模组。

进一步地，所述触控笔头是透明棒状笔头；所述扫描状态灯点亮时，通过透明的所述触控笔头透光出来指示。

进一步地，所述微控制器单元还连接有远程联网开关和联网指示灯，所述远程联网开关是个拨动开关，开启时，所述联网指示灯将点亮。

进一步地，所述笔式读写器通过供电单元供电，所述供电单元包括有充电电路、可充电电池和电源管理电路，所述充电电路连接有USB接口。

进一步地，所述USB接口设置于所述笔体的顶端，所述笔体的顶端还有一笔盖。

与现有的技术相比，本实用新型具有以下有益效果：通过使用低功耗的微处理器和低功耗的远程通讯模组，在实现远程通讯的同时，又确保了设备的长时间续航使用；外观小巧，钢笔形状设计，易于携带；配置透明的触控笔头，可以用于手机或平板的触控输入，且扫描状态通过触控笔头的透光，很直观指示；也可以通过配置BLE低功耗蓝牙，实现与手机或平板的本地通讯连接；功能强大，更适合贴有超高频电子标签的精密精细类的物品跟踪、识别或巡检，效率高、成本低且环保无纸化。

附图说明

图1为本实用新型实施例的RFID笔式读写器的结构图竖立正面视图。

图2为本实用新型实施例的RFID笔式读写器的结构图竖立背面视图。

图3为本实用新型实施例的RFID笔式读写器顶部结构的部分示意图。

图4为本实用新型实施例的RFID笔式读写器的硬件实现框图。

图1中：1-上笔盖、2- 笔体、3-触控笔头、20-扫描按钮、21-联网指示灯、22-扫描状态灯、27- 定向天线、28-蜂窝天线。

图2中：23-远程联网开关、24-供电单元。

图3中：25-USB接口、26- 卡槽、260- SIM卡。

图4中：T1-RFID射频单元、T2- 远程通讯模组、T3-BLE模块、20-扫描按钮、21-联网指示灯、22-扫描状态灯、24-供电单元、27- 定向天线、28-蜂窝天线、29-微控制器单元。

具体实施方式

下面将对具体实施方式所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，附图是本实用新型一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他形式的附图。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本实用新型描述中的术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，可以是一体地连接、固定连接或者是可拆卸连接；可以是通过机械结构或者电子直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。

如图1至图4所示，一种多功能超高频RFID笔式读写器，包括内设有控制板的笔体2和触控笔头3，所述控制板上设有远程通讯模组T2和RFID射频单元T1，所述远程通讯模组T2和所述RFID射频单元T1与微控制器单元29电连接；所述远程通讯模组T2连接有蜂窝天线28，用于与远程云端平台通讯连接和互传数据；所述RFID射频单元T1连接有定向天线27，用于识别超高频电子标签，进行数据读取或写入；所述微控制器单元29还连接有扫描按钮20和扫描状态灯22，所述扫描按钮20按下时开始RFID扫描，并通过所述扫描状态灯22指示当前的状态。

在本实施例中，所述定向天线27采用窄波束定向天线，高增益，860~960MHz的UHF频段，发射功率可达1W；所述蜂窝天线28优选采用基于蜂窝通讯频段的陶瓷天线。所述RFID射频单元T1采用ISO/IEC 18000协议标准。

在本实施例中，所述扫描状态灯22及所述定向天线27设置于所述笔体2的下端。

在本实施例中，所述远程通讯模组T2是一种基于蜂窝通讯的低功耗远程通讯模组。优选地，所述远程通讯模组T2采用的是eMTC通讯模组。作为可选的实施方式之一，所述远程通讯模组T2也可以采用NB-IoT窄带物联网通讯模组。

在本实施例中，所述触控笔头3是透明棒状笔头；所述扫描状态灯22点亮时，通过透明的所述触控笔头3透光出来指示。所述触控笔头3采用纳米纤维制作，且可以更换。所述触控笔头3可以在手机或平板等智能终端上通过触控输入，所述触控笔头3消耗到一定程度后，可以进行更换，换上新的笔头。

在本实施例中，所述扫描状态灯22采用红色LED灯，点亮时，透明的所述触控笔头3也很直观显现出红色状态。

在本实施例中，所述微控制器单元29还连接有远程联网开关23和联网指示灯21，所述远程联网开关23是个拨动开关，开启时，所述联网指示灯21将点亮。

在本实施例中，所述远程联网开关23设置于所述笔式读写器的背面上部位置，通过拨动实现所述远程通讯模组T2的供电或断电，所述远程通讯模组T2上电后，与远程云端平台进行通讯连接，连接正常，则所述联网指示灯21处于常亮状态。当所述远程通讯模组T2采用eMTC通讯模组时，所述远程通讯模组T2在连网时会同步进行定位，获取当前所在位置地理信息，一并上报所述远程云端平台。当所述远程通讯模组T2采用NB-IoT窄带物联网通讯模组时，没有上报地理位置。

在本实施例中，所述笔式读写器通过供电单元24供电，所述供电单元24包括有充电电路、可充电电池和电源管理电路，所述充电电路连接有USB接口25。

如图2所示，所述供电单元24设置于所述笔体2内部。

在本实施例中，所述笔式读写器低功耗设计，采用低功耗的所述远程通讯模组T2、低功耗的所述RFID射频单元T1及低功耗的所述微控制器单元29，在非工作状态进行休眠待机状态，待机功耗只有几十uA。所述可充电电池采用350mA/h的电池，在通过所述USB接口接入电源充满电后，可以确保所述笔式读写器长时间使用。

在本实施例中，所述供电单元24还包括有电压检测单元，当所述笔式读写器需要补充电量时，通过所述联网指示灯21进行闪烁提示。作为可选的实施方式之一，也可能再设一个电量指示单元，进行电量余量的同步指示。

在本实施例中，所述USB接口设置于所述笔体2的顶端，所述笔体2的顶端还有一上笔盖1。

如图3所示，在本实施例中，所述笔体2的顶端还设置有一卡槽26，用于插入SIM卡260，所述卡槽26边上设有一内设弹簧机构的按钮，用于按下时弹出所述SIM卡260；所述SIM卡260可以采用物联网专用号段号码，并与唯一不重复的设备ID实现关联。作为可选的实施方式之一，所述SIM卡260及对应所述卡槽26也可以不用，通过所述远程通讯模组T2内置的eSIM卡实现同样的功能。

在本实施例中，所述笔式读写器还可以包括有BLE模块T3，用于通过低功耗蓝牙实现与手机或平板等具备蓝牙接口的智能终端的连接。

在本实施例中，本实用新型的技术方案是这么实现的：拨动所述远程联网开关23，让所述笔式读写器退出休眠状态，并通过所述远程通讯模组T2与远程云端平台进行通讯连接，成功连接时，所述联网指示灯21点亮；所述RFID射频单元T1及其连接的所述定向天线27用于对超高频电子标签进行读写，读取时，通过按压所述扫描按钮20，并通过所述扫描状态灯22进行扫描状态的直观提示；如果此时所述远程通讯模组T2处于联网状态，所述RFID射频单元T1所扫描的结果信息在经过所述微控制器单元29处理后，再通过所述远程通讯模组T2上传至所述远程云端平台。

所述触控笔头3用于在智能终端的屏幕上实现内容输入，可以当作手写笔在手机等智能终端中写入内容，完全替代手指触摸。 如果所述笔式读写器还设置有所述BLE模块T3，在所述笔式读写器退出休眠状态时，可以连接各种带有蓝牙功能的智能终端，实现本地无纸化的扫描并录入。

超高频电子标签一般贴于物品上，当需要远程更新超高频电子标签内容时，通过所述远程云端平台输入更改的内容，下传至所述远程通讯模组T2，并经过所述微控制器单元29处理后，再通过所述RFID射频单元T1写入所述超高频电子标签。

在本实施例中，所述RFID射频单元T1可以通过集成度很高的芯片来实现，比如型号为Intel R1000收发器，也可以通过射频芯片及相应的PA模块、解调器及比较器来实现。在通过射频芯片实现时，所述定向天线27通过解调电路连接两路信号，包括I路信号和Q路信号，此两路信号通过惰性电路及滤波电路后，进行放大和平滑处理，最终经一比较器电路进入所述微控制器单元29。需要特别说明的是，实现RFID射频读写功能并不局限于上述所列的两种方案，由于RFID射频识别是相对比较成熟的技术方案，本实用新型的所要解决的技术方案并不依赖于此，本领域技术人员可以通过很多种技术方案实现此部分的功能。

在本实施例中，本实用新型通过使用低功耗的微处理器和低功耗的远程通讯模组，在实现远程通讯的同时，又确保了设备的长时间续航使用；外观小巧，钢笔形状设计，易于携带；配置透明的触控笔头，可以用于手机或平板的触控输入，且扫描状态通过触控笔头的透光，很直观指示；也可以通过配置BLE低功耗蓝牙，实现与手机或平板的本地通讯连接；功能强大，更适合贴有超高频电子标签的精密精细类的物品跟踪、识别或巡检，效率高、成本低且环保无纸化。

以上所述仅为本实用新型较佳实施例，只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，但并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型涵盖范围。

Claims (6)

1.一种多功能超高频RFID笔式读写器，包括内设有控制板的笔体（2）和触控笔头（3），其特征在于，所述控制板上设有远程通讯模组（T2）和RFID射频单元(T1)，所述远程通讯模组（T2）和所述RFID射频单元(T1)与微控制器单元（29）电连接；所述远程通讯模组（T2）连接有蜂窝天线（28），用于与远程云端平台通讯连接和互传数据；所述RFID射频单元(T1)连接有定向天线（27），用于识别超高频电子标签，进行数据读取或写入；所述微控制器单元（29）还连接有扫描按钮（20）和扫描状态灯（22），所述扫描按钮（20）按下时开始RFID扫描，并通过所述扫描状态灯（22）指示当前的状态。

2.根据权利要求1所述的一种多功能超高频RFID笔式读写器，其特征在于，所述扫描状态灯（22）及所述定向天线（27）设置于所述笔体（2）的下端。

3.根据权利要求1所述的一种多功能超高频RFID笔式读写器，其特征在于，所述远程通讯模组（T2）是一种基于蜂窝通讯的低功耗远程通讯模组。

4.根据权利要求1所述的一种多功能超高频RFID笔式读写器，其特征在于，所述触控笔头（3）是透明棒状笔头；所述扫描状态灯（22）点亮时，通过透明的所述触控笔头（3）透光出来指示。

5.根据权利要求1所述的一种多功能超高频RFID笔式读写器，其特征在于，所述微控制器单元（29）还连接有远程联网开关（23）和联网指示灯（21），所述远程联网开关（23）是个拨动开关，开启时，所述联网指示灯（21）将点亮。

6.根据权利要求1所述的一种多功能超高频RFID笔式读写器，其特征在于，所述笔式读写器通过供电单元（24）供电，所述供电单元（24）包括有充电电路、可充电电池和电源管理电路，所述充电电路连接有USB接口。