CN212435680U - 一种多通道射频读写装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种多通道射频读写装置，包括主控制器，还包括：射频读写单元、编码单元、译码单元、射频切换开关和多路射频通道单元，其中，射频读写单元与主控制器双向通信连接，编码单元和译码单元分别与射频读写单元连接，主控制器的输出端与射频切换开关的输入端连接，射频切换开关的输出端与多路射频通道单元连接，用于控制相应的射频通道单元导通。可以通过主控制器产生的PWM信号对射频切换开关进行控制，使得相应的射频通道单元进行通信。通过这样的方式，可以使得一个射频读写单元可以具有多路射频通道单元，由主控制器控制切换射频通道单元，实现一个射频读写装置可以读取多个区域内的电子标签，从而降低成本，提高了处理效率。

Description

一种多通道射频读写装置

技术领域

本申请涉及无线射频识别(Radio Frequency Identification)技术领域，具体而言，涉及一种多通道射频读写装置。

背景技术

无线射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关信息，是物联网的重要支撑技术。RFID技术在多个行业中得到广泛应用，例如，随着零售业和物流业信息化的不断深入，用于控制库存、改善供应链管理、降低成本和提高工作效率等。RFID技术被视为连接现实物理世界和计算机世界的桥梁，成为实现普适计算的重要技术手段。

现有射频读写装置大多只能接一个天线，对于需要更多天线的场合，就只能增加多个射频识别设备，增加一台射频识别设备使得成本增加，并且工作效率也低。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种多通道射频读写装置，以有效的改善成本高，工作效率低的技术缺陷。

本实用新型通过以下技术方案实现：

第一方面，本申请实施例提供了一种多通道射频读写装置，包括主控制器，还包括：射频读写单元、编码单元、译码单元、射频切换开关和多路射频通道单元，其中，射频读写单元与主控制器双向通信连接，编码单元和译码单元分别与射频读写单元连接，主控制器的输出端与射频切换开关的输入端连接，射频切换开关的输出端与多路射频通道单元连接，用于控制相应的射频通道单元导通。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，主控制器包括：PWM控制单元，用于产生PWM信号以控制射频切换开关导通相应的射频通道单元；数据校验单元，用于校验所述射频读写单元的数据是否有误；数据处理单元，用于处理射频读写单元的数据。

结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，主控制器还包括：划分单元，划分单元用于将射频读写单元的感应范围进行区域划分，形成多个不同的感应区域。

结合第一方面，在第三种可能的实现方式中，射频读写单元包括：射频接收单元和射频发射单元，射频接收单元与译码单元连接，用于对接收的加密数据进行译码；射频发射单元与编码单元连接，用于对发送的数据进行加密。

结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，多路射频通道单元包括多个单路射频通道单元，每个单路射频通道单元连接射频天线。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，每单路射频通道单元连接射频天线包括：每个单路射频通道单元连接射频天线接口，射频天线接口包括多个射频天线子接口，每个射频天线子接口连接射频天线，射频天线接口为16通道接口，射频天线接口为SMA接口。

结合第一方面，在第六种可能的实现方式中，装置还包括：无线模块，无线模块的输出端与主控制器连接，无线模块的输入端与无线天线接口连接。

结合第一方面，在第七种可能的实现方式中，装置还包括：输入连接端口，输入连接端口用于实现主控制器与应用软件的数据交换，输入连接端口的输出端连接主控制器的输入端。

结合第一方面，在第八种可能的实现方式中，装置还包括：语音单元，语音单元用于以语音的方式输出主控制器处理射频读写单元的数据的结果，语音单元的输入端连接主控制器的输出端。

结合第一方面，在第九种可能的实现方式中，装置还包括：电源单元，电源单元与主控制器和射频读写单元连接。

本发明的有益效果是：本技术方案中的多路射频通道单元连接多个射频天线，可以通过主控制器产生的PWM信号对射频切换开关进行控制，使得相应的射频通道单元进行通信。通过这样的方式，可以使得一个射频读写单元可以具有多路射频通道单元，由主控制器控制切换射频通道单元，即切换射频信号至各个射频天线，实现一个射频读写装置可以读取多个区域内的电子标签，从而降低成本，提高了处理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种多通道射频读写装置的结构框图；

图2为本申请实施例提供的主控制器的结构框图；

图3为本申请实施例提供的射频读写单元的结构框图。

图标：10-多通道射频读写装置，110-主控制器，111-PWM控制单元，112-数据校验单元，113-数据处理单元，114-划分单元，120-射频读写单元，121-射频接收单元，122-射频发射单元，130-编码单元，140-译码单元，150-射频切换开关，160-多路射频通道单元，170-无线模块，180-语音单元，190-电源单元。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本申请实施例是基于RFID系统，RFID系统包括RFID读写器(也称RFID阅读器)、电子标签和应用软件系统。在本申请实施例中，RFID读写器为多通道射频读写装置，用于通过多通道射频读写装置中的多个射频通路单元与电子标签进行通信。多通道射频读写装置的所有行为均由应用软件系统控制完成，应用软件系统向多通道射频读写装置发出读写命令，作为响应，多通道射频读写装置与电子标签之间就会建立起特定的通信。应用软件负责系统的控制和通信，包括控制射频天线发射的开关、控制多通道射频读写装置的工作模式、控制数据传输和控制命令交换。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种多通道射频读写装置的结构框图。本申请实施例提供的多通道射频读写装置10包括主控制器110，还包括：射频读写单元120、编码单元130、译码单元140、射频切换开关150和多路射频通道单元160，其中，射频读写单元120与主控制器110双向通信连接，编码单元130和译码单元140分别与射频读写单元120连接，主控制器110的输出端与射频切换开关150的输入端连接，射频切换开关150的输出端与多路射频通道单元160连接，用于控制相应的射频通道单元导通。

详细地，主控制器110是多通道射频读写装置10的核心模块，一般由ASIC组件和微处理器组成。主控制器110处理的信号通过射频读写单元120传送给多通道射频读写装置10的射频天线，由多通道射频读写装置10的射频天线发射出去，实现与电子标签之间的通信。

请参阅图2，在本申请实施例中，主控制器110还包括：PWM控制单元，用于产生PWM波信号以控制射频切换开关150导通相应的射频通道单元；数据校验单元112，用于校验所述射频读写单元120的数据是否有误；数据处理单元113，用于处理射频读写单元120的数据。

多通道射频读写装置10还包括：输入连接端口，输入连接端口用于实现主控制器110与应用软件的数据交换，输入连接端口的输出端连接主控制器110的输入端。主控制器110与应用软件之间的数据交换，主要通过多通道射频读写装置10的输入连接端口来完成的。在本申请实施例中，输入连接端口为UART接口。

PWM指用主控制器110中的微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制，是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。主控制器110的输出端与射频切换开关150的输入端连接，射频切换开关150的输出端与多路射频通道单元160连接，用于控制相应的射频通道单元导通。通过主控制器110输出的PWM波，控制射频切换开关150的输出状态，射频切换开关150的输出状态决定多路射频通道单元160中的多个单路射频通道单元的状态，从而实现输入连接端口在多个射频天线中切换，使得输入连接端口中的数据通过与主控制器110进行的数据交互，产生的数据指令通过确定的射频天线对应的射频通道单元传输。通过PWM控制单元产生PWM波信号以控制多通道射频读写装置10的通道状态的方式，这是以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低系统的成本和功耗。

作为一种可能的实现方式，多通道射频读写装置10还可以包括一个从控制器和一个存储器RAM，可以自行处理数量较多的数据而不会干扰主控制器110的工作。从控制器可以进行数据的校验，过滤错误的数据，以减轻主控制器110的负担。主控制器110可以通过应用软件与服务器端进行连接通信，使得多通道射频读写装置10可以将射频读写单元120中的数据进行实时存储，存储的大量数据可以汇合成数据样本，可以用于对一些模型的训练；也可以对大量的数据进行分析，确定出数据之间的相关规律，并将该规律应用到相关的场景中。

详细地，主控制器110还包括：划分单元114，划分单元114用于将射频读写单元120的感应范围进行区域划分，形成多个不同的感应区域。每个感应区域中的电子标签也进行划分编码分组，这样使得电子标签与电子标签之间有了区分，编码分组后的电子标签进行分时传输，防止一个射频读写单元120的感应范围内存在多个电子标签，而出现电子标签碰撞的情况。

请参阅图3，射频读写单元120包括：射频接收单元121和射频发射单元122，射频接收单元121与译码单元140连接，用于对接收的加密数据进行译码；射频发射单元122与编码单元130连接，用于对发送的数据进行加密。

具体地，射频读写单元120既可以进行读操作，也可以进行写操作。读操作为：主控制器110控制控制射频读写单元120读取电子标签上的数据信息，读取成功，发送电子标签数据给应用软件系统的用户。写操作为：主控制器110控制射频读写单元120将应用软件系统的用户需要写的数据信息输入电子标签，写入成功，发送代码提示用户电子标签写入成功。在进行读操作时，射频接收单元121将接收电子标签上的数据信息，与射频接收单元121连接的译码单元140将会对接收的加密的数据信息进行译码，使得数据信息可以被成功输出。在进行写操作时，射频发送单元将会将用户需要写的数据信息发送至电子标签，与射频发送单元连接的编码单元130将会对发送的数据信息进行加密，从而使得数据信息更安全。

在本申请实施例中，多路射频通道单元160包括多个单路射频通道单元，每个单路射频通道单元连接射频天线。详细地，每个单路射频通道单元连接射频天线接口，射频天线接口包括多个射频天线子接口，每个射频天线子接口连接射频天线，射频天线接口为16通道接口，射频天线接口为SMA接口。

多路射频通道单元160包括多个单路射频通道单元，每个单路射频通道单元连接射频天线接口，射频天线接口包括多个射频天线子接口，也即每个单路射频通道单元连接一个射频天线子接口，每个射频天线子接口连接着射频天线，射频天线与主控制器110双向通信连接。通过主控制器110发出的PWM波信号控制射频切换开关150的状态，射频切换开关150的状态决定着哪些单路射频单元导通。一个射频读写装置上具有多个单路射频单元，并且可以根据主控制器110对多通路射频单元进行控制，实现一个射频读写装置可以读取多个区域内的电子标签，从而降低成本，提高了处理效率。

多通道射频读写装置10还包括：无线模块170，无线模块170的输出端与主控制器110连接，无线模块170的输入端与无线天线接口连接。无线模块170可以用于将主控制器110和射频读写单元120处的数据通过无线模块170通信传输至远端的服务器端进行存储分析。无线模块170可以为蓝牙无线模块170或者WiFi无线模块170，可选地，在本申请实施例中，无线模块170为WiFi无线模块170。

多通道射频读写装置10还包括：语音单元180，语音单元180用于以语音的方式输出主控制器110处理射频读写单元120的数据的结果，语音单元180的输入端连接主控制器110的输出端。

具体地，为了显示整个多通道射频读写装置10的读写情况及电子标签信息情况，设置一个输出单元对其信息进行显示。在本申请实施例中，采用语音单元180的语音功能对需要显示的信息进行输出显示。通过语音单元180对需要显示的信息进行输出显示，可以更便于用户进行对信息进行获取和做出判断。

多通道射频读写装置10还包括：电源单元190，电源单元190与主控制器110和射频读写单元120连接。多通道射频读写装置10要正常工作，需要电源单元190提供稳定的且满足其工作电压要求的电压。为了使得电源单元190正常供电，且为直流电，在电源单元190的输出端与主控制器110、电源单元190的输出端和射频读写单元120之间设置有直流转换器。

综上所述，本申请实施例提供一种多通道射频读写装置，包括主控制器，还包括：射频读写单元、编码单元、译码单元、射频切换开关和多路射频通道单元，其中，射频读写单元与主控制器双向通信连接，编码单元和译码单元分别与射频读写单元连接，主控制器的输出端与射频切换开关的输入端连接，射频切换开关的输出端与多路射频通道单元连接，用于控制相应的射频通道单元导通。多路射频通道单元连接多个射频天线，可以通过主控制器产生的PWM信号对射频切换开关进行控制，使得相应的射频通道单元进行通信。通过这样的方式，可以使得一个射频读写单元可以具有多路射频通道单元，由主控制器控制切换射频通道单元，即切换射频信号至各个射频天线，实现一个射频读写装置可以读取多个区域内的电子标签，从而降低成本，提高了处理效率。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种多通道射频读写装置，包括主控制器，其特征在于，还包括：射频读写单元、编码单元、译码单元、射频切换开关和多路射频通道单元，其中，所述射频读写单元与所述主控制器双向通信连接，所述编码单元和所述译码单元分别与所述射频读写单元连接，所述主控制器的输出端与所述射频切换开关的输入端连接，所述射频切换开关的输出端与所述多路射频通道单元连接，用于控制相应的射频通道单元导通。

2.根据权利要求1所述的多通道射频读写装置，其特征在于，所述主控制器包括：

PWM控制单元，用于产生PWM信号以控制所述射频切换开关导通相应的射频通道单元；

数据校验单元，用于校验所述射频读写单元的数据是否有误；

数据处理单元，用于处理所述射频读写单元的数据。

3.根据权利要求1所述的多通道射频读写装置，其特征在于，所述主控制器还包括：

划分单元，所述划分单元用于将所述射频读写单元的感应范围进行区域划分，形成多个不同的感应区域。

4.根据权利要求1所述的多通道射频读写装置，其特征在于，所述射频读写单元包括：

射频接收单元和射频发射单元，所述射频接收单元与所述译码单元连接，用于对接收的加密数据进行译码；所述射频发射单元与所述编码单元连接，用于对发送的数据进行加密。

5.根据权利要求1所述的多通道射频读写装置，其特征在于，所述多路射频通道单元包括多个单路射频通道单元，每个所述单路射频通道单元连接射频天线。

6.根据权利要求5所述的多通道射频读写装置，其特征在于，所述每个所述单路射频通道单元连接射频天线包括：

每个所述单路射频通道单元连接射频天线接口，所述射频天线接口包括多个射频天线子接口，每个所述射频天线子接口连接射频天线，所述射频天线接口为16通道接口，所述射频天线接口为SMA接口。

7.根据权利要求1所述的多通道射频读写装置，其特征在于，所述装置还包括：

无线模块，所述无线模块的输出端与所述主控制器连接，所述无线模块的输入端与无线天线接口连接。

8.根据权利要求1所述的多通道射频读写装置，其特征在于，所述装置还包括：

输入连接端口，所述输入连接端口用于实现所述主控制器与应用软件的数据交换，所述输入连接端口的输出端连接所述主控制器的输入端。

9.根据权利要求1所述的多通道射频读写装置，其特征在于，所述装置还包括：

语音单元，所述语音单元用于以语音的方式输出所述主控制器处理所述射频读写单元的数据的结果，所述语音单元的输入端连接所述主控制器的输出端。

10.根据权利要求1所述的多通道射频读写装置，其特征在于，所述装置还包括：

电源单元，所述电源单元与所述主控制器和所述射频读写单元连接。

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