CN209328034U - 自适应射频读写器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自适应射频读写器，包括RFID模块和控制模块，所述控制模块包括环境检测传感器和微处理器，所述环境检测传感器用于采集当前环境下的环境数据，并将采集到的环境数据传输至微处理器，所述微处理器根据所述环境数据调节所述RFID模块的接收灵敏度或/和发送功率；所述RFID模块内设置有调节电路，所述调节电路包括低噪声放大器和功率放大器，通过调节所述低噪声放大器的增益来调节所述RFID模块的接收灵敏度；通过调节所述功率放大器的增益来调节所述RFID模块的发送功率。

Description

自适应射频读写器

技术领域

本实用新型涉及物联网技术领域，更具体的说，涉及一种自适应射频读写器。

背景技术

现有技术中，射频自动识别技术在智慧交通、人员车辆出入口管理等领域有着广泛的应用。现有技术的射频识别系统主要包括上位机、读写器和电子标签三个部分，其中，读写器是整个RFID系统中最重要的部分。读写器基本的功能是提供与电子标签进行数据传输的途径，甚至有特殊读写器可向电子标签提供能量；同时读写器还提供复杂的信号处理、控制与通信等功能。因此，读写器的性能会直接决定整个射频识别系统的性能。

然而，现有技术中射频识别读写器受环境影响很大，特别是在阴雨、大雾等湿度较大的气候条件下，读写器的通信距离变短，这是因为空气中的水汽对射频信号有吸收作用，这势必会减少天线增益效果，引起天线失谐，最终影响读写器读取标签的识读距离。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种可根据环境情况自身调节信号强度的自适应射频读写器，用于解决现有技术存在的因环境因素影响读写器读取电子标签的距离的技术问题。

本实用新型提供了一种自适应射频读写器，包括RFID模块和控制模块，所述控制模块包括环境检测传感器和微处理器，所述环境检测传感器用于采集当前环境下的环境数据，并将采集到的环境数据传输至微处理器，所述微处理器根据所述环境数据调节所述RFID模块的接收灵敏度或/和发送功率。

可选的，所述RFID模块内设置有调节电路，所述调节电路包括低噪声放大器和功率放大器，通过调节所述低噪声放大器的增益来调节所述RFID模块的接收灵敏度；通过调节所述功率放大器的增益来调节所述RFID模块的发送功率。

可选的，所述调节电路内设有多路并联的不同档位的低噪声放大器，并设置不同档位的功率放大器，根据微处理器的反馈结果，选择相应档位的低噪声放大器和功率放大器。

可选的，所述环境检测传感器包括湿度传感器、磁传感器或温度传感器。

可选的，所述微处理器通过通用IO引脚控制开关控制低噪声放大器和功率放大器的档位。

可选的，所述控制模块还包括存储模块，所述存储模块独立设置或设置于所述微处理器内，所述存储模块用于存储环境数据、反馈结果和预设数据。

采用本实用新型技术，与现有技术相比，本实用新型之技术方案具有以下优点：本实用新型可以检测环境变化，从而调节RFID模块的接收灵敏度和发送功率，以改善环境对传输距离的影响，提高了产品的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型自适应射频读写器的结构框图；

图2为本实用新型在湿度环境变化中的原理结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细描述，但本实用新型并不仅仅限于这些实施例。本实用新型涵盖任何在本实用新型的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。

为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如图1所示，示意了本实用新型的自适应射频读写器，包括RFID模块和控制模块，所述控制模块包括环境检测传感器和微处理器，所述环境检测传感器用于采集当前环境下的环境数据，并将采集到的环境数据传输至微处理器，所述微处理器根据所述环境数据调节所述RFID模块的接收灵敏度或/和发送功率。

所述RFID模块内设置有调节电路，所述调节电路包括低噪声放大器LNA 和功率放大器PA，通过调节所述低噪声放大器的增益来调节所述RFID模块的接收灵敏度；通过调节所述功率放大器的增益来调节所述RFID模块的发送功率。

所述调节电路内设有多路并联的不同档位的低噪声放大器，并设置不同档位的功率放大器，所述低噪声放大器和功率放大器档位都可单独控制和选择，根据微处理器的反馈结果，选择相应档位的低噪声放大器和功率放大器。

所述环境检测传感器包括湿度传感器、磁传感器或温度传感器。

所述微处理器通过通用IO引脚控制开关控制低噪声放大器和功率放大器的档位。通用IO引脚控可传输数字信号，由低噪声放大器和功率放大器识别，并根据数字信号选择相应的档位。

所述控制模块还包括存储模块，所述存储模块独立设置或设置于所述微处理器内，所述存储模块用于存储环境数据、反馈结果和预设数据。

所述调节电路内设有三路并联的不同档位的LNA，根据微处理器反馈结果匹配相应LNA的灵敏度档位。功率放大器可根据反馈数据输出相应的功率值。

如图2所示，示意了在湿度环境中的结构原理。以一个具体的例子来进行详细描述：

当湿度传感器采集到的湿度数据≤60％时，此时微处理器判断该环境下读写器按预先设定的信号强度值可正常进行标签读取识别作业，因而RFID模块中按原始工作状态进行。

当湿度传感器采集到的湿度数据＞60％时，此时微处理器判断当前环境为较恶劣环境，容易因潮湿程度影响读写器读写效果，因此此时微处理器将湿度数据与配置表中已设定好的LNA和PA调整值进行匹配，最终将匹配结果反馈至调节电路。调节电路根据微处理器反馈的结果自行切换LNA电路档位以加大低噪声放大器信号值，使得读写器的信号强度增强，从而在恶劣环境下读写器可按照合适的读写距离顺利进行标签读写作业。

湿度数据与LNA和PA调整匹配值，如下表1所示：

湿度数据	LNA	PA
			61％-70％	预设值+3db	±3db
71％-80％	预设值+6db	±6db
			81-90％	预设值+9db	±9db

上述实施例之外，低噪声放大器和功率放大器的档位可以设置成不同步的，例如，在非湿度变化的场景下，可以保持低噪声放大器的增益不变，而仅改变功率放大器的增益。以上实施例所涉及的档位均是增益的档位。

虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自适应射频读写器，包括RFID模块和控制模块，所述控制模块包括环境检测传感器和微处理器，所述环境检测传感器用于采集当前环境下的环境数据，并将采集到的环境数据传输至微处理器，所述微处理器根据所述环境数据调节所述RFID模块的接收灵敏度或/和发送功率。

2.根据权利要求1所述的自适应射频读写器，其特征在于：所述RFID模块内设置有调节电路，所述调节电路包括低噪声放大器和功率放大器，通过调节所述低噪声放大器的增益来调节所述RFID模块的接收灵敏度；通过调节所述功率放大器的增益来调节所述RFID模块的发送功率。

3.根据权利要求2所述的自适应射频读写器，其特征在于：所述调节电路内设有多路并联的不同档位的低噪声放大器，并设置不同档位的功率放大器，根据微处理器的反馈结果，选择相应档位的低噪声放大器和功率放大器。

4.根据权利要求2所述的自适应射频读写器，其特征在于：所述环境检测传感器包括湿度传感器、磁传感器或温度传感器。

5.根据权利要求2所述的自适应射频读写器，其特征在于：所述微处理器通过通用IO引脚控制开关控制低噪声放大器和功率放大器的档位。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的自适应射频读写器，其特征在于：所述控制模块还包括存储模块，所述存储模块独立设置或设置于所述微处理器内，所述存储模块用于存储环境数据、反馈结果和预设数据。