CN208110643U - 可切换的高频多天线读写系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可切换的高频多天线读写系统，包括控制终端、数据传输模块、RFID读写器、天线切换装置、RFID天线组和RFID标签；所述天线切换装置包括天线切换单元和译码驱动控制模块，所述天线切换单元连接所述译码驱动控制模块，所述天线切换单元将所述RFID天线组接收到RFID标签的数据信号进行切换，所述译码驱动控制模块用于控制天线切换单元的闭合状态；所述RFID读写器，用于识别经天线切换装置切换后RFID标签的数据信号，并获取RFID标签的相关数据，控制相关数据的收发。通过本实用新型的系统应用，依赖于系统内的天线切换装置可以高效、准确地实现物品批量识别，减轻工作人员工作量，可用于无人零售业，企业仓库管理。

Description

可切换的高频多天线读写系统

技术领域

本实用新型涉及射频处理技术领域，尤其涉及了一种可切换的高频多天线读写系统。

背景技术

射频识别技术(RFID)，是20世纪80年代发展起来的一种新兴射频识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。射频识别技术(RFID)是一种通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触的无线通信技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。RFID识别系统通常包括集成有天线的RFID读写器和电子标签，RFID读写器通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。RFID读写器包含有RFID射频模块(发送器和接收器)、控制单元以及天线。电子标签与RFID阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内，根据时序关系，实现的传递、数据的交换。

射频识别技术已经广泛应用到不同行业之中，例如：将电子标签附着在一辆正在生产中的汽车，厂方便可以追踪此车在生产线上的进度；电子标签也可以附于牲畜与宠物上，方便对牲畜与宠物的识别。

随着无线通信技术的飞速发展，射频识别技术逐渐被普及，某些场合的条形码将逐渐被射频识别技术取代，但是，目前市面上多数RFID读写系统为单天线系统，通过这种单天线系统射频识别技术只能解决条形码一次读取一个标签，亦或者是读取距离近，亦或者是数据容量少等缺点；要实现多天线时必须增加RFID读写器，这会使解决方案成本上升，给企业带来不便。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中一次读取一个标签，亦或者是读取距离近，亦或者是数据容量少等缺点，提供了一种可切换的高频多天线读写系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种可切换的高频多天线读写系统，包括控制终端、数据传输模块、RFID读写器、天线切换装置、RFID天线组和RFID标签；

所述RFID天线组，用于接收RFID标签的数据信号并将射频能量提供给RFID标签；

所述天线切换装置包括天线切换单元和译码驱动控制模块，所述天线切换单元连接所述译码驱动控制模块，所述天线切换单元将所述RFID天线组接收到RFID标签的数据信号进行切换，所述译码驱动控制模块用于控制天线切换单元的闭合状态；

所述RFID读写器，用于识别经天线切换装置切换后RFID标签的数据信号，并获取RFID标签的相关数据，控制相关数据的收发；

所述控制终端，通过所述数据传输模块和所述RFID读写器进行信息交互，并对接收到的相关数据进行监控和存储。

作为一种可实施方式，所述天线切换装置还包括匹配负载模块，所述匹配负载模块包括若干个匹配负载，所述天线切换单元包含若干组切换部件，每个所述切换部件连接所述译码驱动控制模块，所述每个切换部件和每个所述匹配负载相互串联；

所述译码驱动控制模块控制所述切换部件的闭合状态，进而所述切换部件将所述RFID天线组接收到RFID标签的数据信号进行切换。

作为一种可实施方式，所述天线切换装置还包括输出钳位保护单元和输入钳位保护单元，所述输出钳位保护单元连接所述天线切换单元的输入端，所述输入钳位保护单元连接所述天线切换单元的输出端。

作为一种可实施方式，所述天线切换装置还包括电源模块和显示模块，所述电源模块分别连接所述天线切换单元、所述译码驱动控制模块和显示模块；

所述电源模块分别为所述天线切换单元、所述译码驱动控制模块和显示模块提供能源。

作为一种可实施方式，所述天线切换装置还包括射频信号输出接口、射频信号输入接口和控制信号接口；

所述射频信号输出接口连接所述RFID天线组，所述射频信号输入接口连接所述RFID读写器，所述译码驱动控制模块通过所述控制信号接口连接所述RFID读写器。

作为一种可实施方式，所述射频信号输出接口连接输出钳位保护单元，所述射频信号输入接口连接输如钳位保护单元。

作为一种可实施方式，所述射频信号输出接口为同轴连接器，所述射频信号输入接口为同轴连接器。

作为一种可实施方式，所述匹配负载为50欧姆阻抗匹配负载。

作为一种可实施方式，所述显示模块为数码显示管。

作为一种可实施方式，所述RFID读写器设有功率调节模块，所述功率调节模块用于调节识别经天线切换装置切换后RFID标签的数据信号的距离。

本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

本实用新型为一种可切换的高频多天线读写系统，包括控制终端、数据传输模块、RFID读写器、天线切换装置、RFID天线组和RFID标签；控制终端通过数据传输模块和所述RFID读写器进行信息交互，所述天线切换装置包括天线切换单元和译码驱动控制模块，所述天线切换单元连接所述译码驱动控制模块，所述天线切换单元将所述RFID天线组接收到RFID标签的数据信号进行切换，所述译码驱动控制模块用于控制天线切换单元的闭合状态；所述RFID读写器，用于识别经天线切换装置切换后RFID标签的数据信号，并获取RFID标签的相关数据，控制相关数据的收发。

通过本实用新型的系统应用，依赖于系统内的天线切换装置可以高效、准确地实现物品批量识别，减轻工作人员工作量，可用于无人零售业，企业仓库管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的整体结构示意图。

标号说明：1、控制终端；2、数据传输模块；3、RFID读写器；4、天线切换装置；5、RFID天线组；6、RFID标签；41、天线切换单元；42、译码驱动控制模块；43、电源模块；44、匹配负载模块；441、匹配负载；411、切换部件；45、输出钳位保护单元；46、输入钳位保护单元；47、显示模块；48、射频信号输出接口；49、射频信号输入接口；50、控制信号接口。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例1：

一种可切换的高频多天线读写系统，如图1所示，包括控制终端1、数据传输模块2、RFID读写器3、天线切换装置4、RFID天线组5和RFID标签6，控制终端1通过数据传输模块2和所述RFID读写器3进行信息交互，RFID天线组5连接所述天线切换装置4，所述RFID读写器3连接所述天线切换装置4；所述RFID天线组5，用于接收RFID标签6的数据信号并将射频能量提供给RFID标签6；所述天线切换装置4包括天线切换单元41和译码驱动控制模块42，所述天线切换单元41连接所述译码驱动控制模块42，所述天线切换单元41将所述RFID天线组5接收到RFID标签6的数据信号进行切换，所述译码驱动控制模块42用于控制天线切换单元41的闭合状态；所述RFID读写器3，用于识别经天线切换装置4切换后RFID标签6的数据信号，并获取RFID标签6的相关数据，控制相关数据的收发；所述控制终端1，通过所述数据传输模块2和所述RFID读写器3进行信息交互，并对接收到的相关数据进行监控和存储。

需要陈述的是，数据传输模块2可以为有线网络传输模块或者是无线网络传输模块。RFID标签6，用于依附在物品上标识目标物品，在此，控制终端1为RFID管理上位机，或者是电脑。

本实用新型中，天线切换装置4可以通过外界电源提供能源，比如，天线切换装置4连接RFID读写器3，所述RFID读写器3也可以给天线切换装置4供电，所以也可以在天线切换装置4内设置有所述电源模块43，这样，就可以实现独立供电。本实用的天线切换装置4直接可以和RFID读写器3连接，相当于天线切换装置4是一个完善的切换开关，直接连接在整个系统对RFID标签6的数据信号进行接收或者是拒绝，将所述RFID天线组5接收到RFID标签6的数据信号进行切换，也就是在此实施例中讲到的所述天线切换单元41将所述RFID天线组5接收到RFID标签6的数据信号进行切换，所述译码驱动控制模块42用于控制天线切换单元41的闭合状态，这样，RFID读写器3就可以同时执行对多个RFID标签6的数据信号的读取和识别，准确地实现物品批量识别。

根据本实用新型的系统，所述天线切换装置4可以直接集成为一个整体，也可以将天线切换装置4集成在RFID读写器3内部，组成一个带有天线切换装置的RFID读写器3。

更进一步地，为了能更使天线切换装置4使用起来更加稳定和传输效率高，给所述天线切换装置4还包括匹配负载模块44，所述匹配负载模块44包括若干个匹配负载441，如图，匹配负载441a、匹配负载441b…，所述天线切换单元41包含若干组切换部件411，切换部件411a、切换部件411b…，每个所述切换部件411连接所述译码驱动控制模块42，所述每个切换部件411和每个所述匹配负载441相互串联，比如，匹配负载441a连接切换部件411a，匹配负载441b连接切换部件411b…；所述译码驱动控制模块42控制所有所述切换部件411的闭合状态，进而所述切换部件411将所述RFID天线组5接收到RFID标签6的数据信号进行切换；所述天线切换装置4还包括输出钳位保护单元45和输入钳位保护单元46，所述输出钳位保护单元45连接所述天线切换单元41的输入端，所述输入钳位保护单元46连接所述天线切换单元41的输出端，所述每个切换部件411和每个所述匹配负载441相互串联之后再进行并联，并联之后所述天线切换单元41和输出钳位保护单元45进行连接，所述输入钳位保护单元46连接所述天线切换单元41的输出端，在本实施例中，所述译码驱动控制模块42控制所述切换部件411的闭合状态，进而所述切换部件411将所述RFID天线组5接收到RFID标签6的数据信号进行切换。本实施例中，所述的切换部件411可以为开关，所述译码驱动控制模块42连接在开关的控制端，所述输出钳位保护单元45和输入钳位保护单元46分别连接到切换部件411的其他触点上，在此，所述匹配负载441为50欧姆阻抗匹配负载，可以提高射频信号传输效率，如果使用一般电线传输高频率电流，这种电线就会相当于一根向外发射无线电的天线，这种效应损耗了信号的功率，使得接收到的信号强度减小。

于其他实施例中，所述天线切换装置4还包括电源模块43和显示模块47，所述电源模块43分别连接所述天线切换单元41、所述译码驱动控制模块42和显示模块47；所述电源模块43分别为所述天线切换单元41、所述译码驱动控制模块42和显示模块47提供能源，所述显示模块47为数码显示管，所述显示模块47用于显示所述天线切换装置4的各种信息，便于工作人员的检查。比如说，天线切换装置4中的某个结构出现工作故障，此时，所述译码驱动控制模块42就可以控制所述显示模块47进行显示，比如说，可以直接显示“某某部件有故障”等。

更具体地，为了能更好的对信息进行传输，并且不会出现信号的减小，所述天线切换装置4还包括射频信号输出接口48、射频信号输入接口49和控制信号接口50；所述射频信号输出接口48连接所述RFID天线组5，所述射频信号输入接口49连接所述RFID读写器3，所述译码驱动控制模块42通过所述控制信号接口50连接所述RFID读写器3，更具体地，所述射频信号输出接口48为同轴连接器，所述射频信号输入接口49为同轴连接器，基于设有所述射频信号输出接口48、射频信号输入接口49和控制信号接口50，那么，可以实现以下连接：所述射频信号输出接口48连接所述输出钳位保护单元45，所述射频信号输入接口49连接所述输入钳位保护单元46。

在此，需要阐述下钳位保护的意义，电路中的钳位是指将某点的电位限制在规定电位的措施，是一种过压保护技术，产生这个措施的那些电路叫做钳位电路，钳位电路的作用是将周期性变化的波形的顶部或底部保持在某一确定的直流电平上，从而提高整个电路的工作稳定性，在本实用新型中，正是基于此原因，所以在所述天线切换装置4还设有输出钳位保护单元45和输入钳位保护单元46，所述输出钳位保护单元45连接所述天线切换单元41的输入端，主要也是为了使整个天线切换装置提高稳定性。

所述RFID读写器3设有功率调节模块，所述功率调节模块用于调节识别经天线切换装置4切换后RFID标签6的数据信号的距离。需要陈述的是，一般来说，RFID读写器3是通过天线与RFID标签6进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作，典型的RFID读写器包含有RFID射频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线，由于没有设置功率调节模块，一般的RFID读写器识识别的距离比较短，因此，为了能更大距离的对RFID标签的数据信号进行识别，所以在RFID读写器3设置有功率调节模块，进而实现最大化的电源利用率。

安装本实用新型时，首先根据使用要求，首先将RFID读写器3内的功率调节装置调节到合理的功率值，将所述射频信号输出接口48与RFID天线组5通过50欧姆同轴电缆线进行连接，将所述射频信号输入接口49与RFID读写器3也通过50欧姆同轴电缆线进行连接，将整个系统连接之后就可以执行识别RFID标签6的过程。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种可切换的高频多天线读写系统，其特征在于，包括控制终端、数据传输模块、RFID读写器、天线切换装置、RFID天线组和RFID标签；

所述RFID天线组，用于接收RFID标签的数据信号并将射频能量提供给RFID标签；

所述天线切换装置包括天线切换单元和译码驱动控制模块，所述天线切换单元连接所述译码驱动控制模块，所述天线切换单元将所述RFID天线组接收到RFID标签的数据信号进行切换，所述译码驱动控制模块用于控制天线切换单元的闭合状态；

所述RFID读写器，用于识别经天线切换装置切换后RFID标签的数据信号，并获取RFID标签的相关数据，控制相关数据的收发；

所述控制终端，通过所述数据传输模块和所述RFID读写器进行信息交互，并对接收到的相关数据进行监控和存储。

2.根据权利要求1所述的可切换的高频多天线读写系统，其特征在于：所述天线切换装置还包括匹配负载模块，所述匹配负载模块包括若干个匹配负载，所述天线切换单元包含若干组切换部件，每个所述切换部件连接所述译码驱动控制模块，所述每个切换部件和每个所述匹配负载相互串联；

所述译码驱动控制模块控制所述切换部件的闭合状态，进而所述切换部件将所述RFID天线组接收到RFID标签的数据信号进行切换。

3.根据权利要求2所述的可切换的高频多天线读写系统，其特征在于：所述天线切换装置还包括输出钳位保护单元和输入钳位保护单元，所述输出钳位保护单元连接所述天线切换单元的输入端，所述输入钳位保护单元连接所述天线切换单元的输出端。

4.根据权利要求3所述的可切换的高频多天线读写系统，其特征在于：所述天线切换装置还包括电源模块和显示模块，所述电源模块分别连接所述天线切换单元、所述译码驱动控制模块和显示模块；

所述电源模块分别为所述天线切换单元、所述译码驱动控制模块和显示模块提供能源。

5.根据权利要求1所述的可切换的高频多天线读写系统，其特征在于：所述天线切换装置还包括射频信号输出接口、射频信号输入接口和控制信号接口；

所述射频信号输出接口连接所述RFID天线组，所述射频信号输入接口连接所述RFID读写器，所述译码驱动控制模块通过所述控制信号接口连接所述RFID读写器。

6.根据权利要求5所述的可切换的高频多天线读写系统，其特征在于：所述射频信号输出接口连接输出钳位保护单元，所述射频信号输入接口连接输如钳位保护单元。

7.根据权利要求6所述的可切换的高频多天线读写系统，其特征在于：所述射频信号输出接口为同轴连接器，所述射频信号输入接口为同轴连接器。

8.根据权利要求2所述的可切换的高频多天线读写系统，其特征在于：所述匹配负载为50欧姆阻抗匹配负载。

9.根据权利要求4所述的可切换的高频多天线读写系统，其特征在于：所述显示模块为数码显示管。

10.根据权利要求1所述的可切换的高频多天线读写系统，其特征在于：所述RFID读写器设有功率调节模块，所述功率调节模块用于调节识别经天线切换装置切换后RFID标签的数据信号的距离。