CN217034755U - 一种rfid读写电路以及读写设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种RFID读写电路以及读写设备，适用于射频识别技术领域。切换开关的第一动端与天线的第一不动端连接，切换开关的第二动端与天线的第二不动端连接，RFID读写头的第一端与切换开关的第一动端连接，RFID读写头的第二端与切换开关的第二动端连接，其中天线与RFID卡一一对应。该装置通过切换开关实现切换RFID卡对应的天线，保证一个RFID设备可以读取多个RFID卡的读写操作，同时节省物理空间以及设备成本。在任意时刻仅与一个RFID卡对应的天线连接，避免不同RFID卡读写的射频信号干扰。

Description

一种RFID读写电路以及读写设备

技术领域

本实用新型涉及射频识别技术领域，特别是涉及一种RFID读写电路以及读写设备。

背景技术

在液体试剂混合设备中，试剂柱一般位置固定且都带有射频识别(RadioFrequency Identification，RFID)卡片，通过RFID卡片自动识别具体某个位置的试剂柱是否在位、试剂为何种品类、使用是否在有效期内以及单次操作取用的剂量等试剂信息。

通常情况下每个试剂柱配备一套相应的RFID读写设备，对于多个试剂柱配备同等数量的RFID读写设备，其占用较大的物理空间，同时使得其成本增加，在多个RFID读写设备同时进行读写工作时，各RFID读写设备都配置相应的天线，造成不同的射频信号之间有一定的干扰性。

因此，寻求一种避免射频信号之间相互干扰的电路是本领域技术人员亟需要解决的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种RFID读写电路以及读写设备，避免射频信号之间相互干扰。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种RFID读写电路，包括切换开关和RFID读写头；

切换开关的第一动端与天线的第一不动端连接，切换开关的第二动端与天线的第二不动端连接，用于获取RFID卡对应的天线并将射频信号发送至天线以便读取RFID卡；

RFID读写头的第一端与切换开关的第一动端连接，RFID读写头的第二端与切换开关的第二动端连接，用于控制切换开关开启射频信号的通道以便完成RFID卡的读写操作，其中天线与RFID卡一一对应。

优选地，切换开关包括第一开关和第二开关；

RFID读写头的第一端与第一开关的第五端连接，第一开关的第五端与第一开关的第一端连接，第一开关的第一端与天线的第一不动端连接，天线的第二不动端与第二开关的第一端连接，RFID读写头的第二端与第二开关的第五端连接，第二开关的第五端与第二开关的第一端连接。

优选地，天线的不动端的数量是天线的数量的2倍。

优选地，第一开关和第二开关均为单刀双掷开关。

优选地，还包括：

提示装置，提示装置与RFID读写头连接，其中，提示装置包括LED灯，LED灯与天线一一对应。

优选地，切换开关为射频电子切换开关。

优选地，第一开关和第二开关的型号均为PE4259G型号。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种读写设备，包括上述的RFID读写电路。

本实用新型所提供的一种RFID读写电路，包括切换开关和RFID读写头；切换开关的第一动端与天线的第一不动端连接，切换开关的第二动端与天线的第二不动端连接，RFID读写头的第一端与切换开关的第一动端连接，RFID读写头的第二端与切换开关的第二动端连接。通过获取RFID卡对应的天线并将射频信号发送至天线以便读取RFID卡的试剂信息，控制切换开关开启射频信号的通道以便完成RFID卡的读写操作，其中天线与RFID卡一一对应。该装置通过切换开关实现切换RFID卡对应的天线，保证一个RFID设备可以读取多个RFID卡的读写操作，同时节省物理空间以及设备成本。在任意时刻仅与一个RFID卡对应的天线连接，避免不同RFID卡读写的射频信号干扰。

另外，本实用新型还提供了一种读写设备，具有如上述RFID读写电路的相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种RFID读写电路的结构图；

图2为本实用新型实施例提供的一种切换开关的结构图；

图3为本实用新型实施例提供的一种RFID读写头输出的射频信号的波形图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种RFID读写头输出的射频信号的波形图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。

本实用新型的核心是提供一种RFID读写电路以及读写设备，避免射频信号之间相互干扰。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

需要说明的是，本实用新型提供的一种RFID读写电路，除适用于液体试剂混合的设备内，还可适用于仓储管理、生产管控、出厂设置、使用维护、更新替换、状态跟踪等过程，需要对某些位置上带有RFID卡片的物品进行相应的读写操作，例如物品出入库、生产日期记录、出厂参数设置、使用数据记录、物品种类读取、物品在位检测等。本实用新型提供的RFID读写电路中使用时分复用方式由一个RFID读写头在不同的时间连接不同的RFID天线，实现对RFID天线位置对应试剂柱所带RFID卡片信息进行读写操作，满足相应的应用需求。其中，时分复用是采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号，以达到多路传输的目的。

图1为本实用新型实施例提供的一种RFID读写电路的结构图，如图1所示，该电路包括：切换开关2和RFID读写头1；

切换开关2的第一动端与天线3的第一不动端连接，切换开关2的第二动端与天线3的第二不动端连接，用于获取RFID卡对应的天线3并将射频信号发送至天线3以便读取RFID卡；

RFID读写头1的第一端与切换开关2的第一动端连接，RFID读写头1的第二端与切换开关2的第二动端连接，用于控制切换开关2开启射频信号的通道以便完成RFID卡的读写操作，其中天线3与RFID卡一一对应。

具体地，RFID技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目标的技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。为了避免多个天线同时工作获取对应的RFID卡导致的射频信号之间发生干扰，切换开关2的第一动端与天线3的第一不动端连接，切换开关2的第二动端与天线3的第二不动端连接，将产生的射频信号发送至天线3以获取天线3对应的RFID卡的试剂信息。

天线3是发射和接收射频载波信号的设备，在工作频率和带宽确定的条件下，天线3发射射频处理模块产生的射频载波，并接收从RFID卡发射或反射的射频载波，其作用是产生磁通量，为RFID卡提供电源，在RFID读写头和RFID卡之间传递信息。天线3性能的优劣对系统整体性起到较为关键的作用。RFID读写与天线3的读写距离取决诸多因素，例如天线3的尺寸、方向性、天线3的位置、所处频段的电气特性及周围环境等。本实用新型对于读写距离不做具体要求，可视情况而定。

RFID读写头1的第一端与切换开关2的第一动端连接，RFID读写头1的第二端与切换开关2的第二动端连接，用于控制切换开关2开启射频信号的通道以便完成RFID卡的读写操作。可以理解的是，RFID读写头1的第一端输出的射频信号RC663_ANT_RF+连接切换开关2的第一动端，RFID读写头1的第二端输出的射频信号RC663_ANT_RF-连接切换开关2的第二动端，进而实现与天线3连接，进而控制切换开关2开启射频信号的通道，进行读写操作试剂柱的RFID卡。对于RFID读写头的型号不做具体限定，只要满足能够正确读写试剂信息即可。

在具体实施例中，在液体试剂混合的设备中，其试剂柱的数量可以有多个，每个试剂柱对应各自的天线3，故天线3与试剂柱一一对应。对于切换开关2可设置多个，以便可以连接多个天线，在此不做说明。只要满足其切换开关2可以接通多个天线中的任意一个天线即可。

本实用新型所提供的一种RFID读写电路，包括切换开关和RFID读写头；切换开关的第一动端与天线的第一不动端连接，切换开关的第二动端与天线的第二不动端连接，RFID读写头的第一端与切换开关的第一动端连接，RFID读写头的第二端与切换开关的第二动端连接。通过获取RFID卡对应的天线并将射频信号发送至天线以便读取RFID卡的试剂信息，控制切换开关开启射频信号的通道以便完成RFID卡的读写操作，其中天线与RFID卡一一对应。该装置通过切换开关实现切换RFID卡对应的天线，保证一个RFID设备可以读取多个RFID卡的读写操作，同时节省物理空间以及设备成本。在任意时刻仅与一个RFID卡对应的天线连接，避免不同RFID卡读写的射频信号干扰。

在上述实施例的基础上，切换开关包括第一开关和第二开关；RFID读写头的第一端与第一开关的第五端连接，第一开关的第五端与第一开关的第一端连接，第一开关的第一端与天线的第一不动端连接，天线的第二不动端与第二开关的第一端连接，RFID读写头的第二端与第二开关的第五端连接，第二开关的第五端与第二开关的第一端连接。

具体地，第一开关和第二开关结合形成切换开关，以两个天线为例，分别为第一天线和第二天线。图2为本实用新型实施例提供的一种切换开关的结构图，如图2所示，RFID读写头1输出的射频信号RC663_ANT_RF+/-分别连接第一开关11的第五端与第二开关12的第五端，第一天线13的不动端两端分别连接第一开关11的第一端和第二开关12的第一端，第二天线14的不动端两端分别连接第一开关11的第三端和第二开关12的第三端。第一天线13对应第一试剂柱，第二天线14对应第二试剂柱。为了区分当前读取的试剂柱信息，当RFID读写头1需要读写操作第一试剂柱的RFID卡时，将第一开关11的第四端与第二开关12的第四端连接STM32_SWITCH_EN置高电平。当RFID读写头1需要读写操作第二试剂柱的RFID卡时，将第一开关11的第四端与第二开关12的第四端连接STM32_SWITCH_EN置低电平。可以理解的是，对于第一开关11和第二开关12的第四端连接的STM32_SWITCH_EN设置的高低电平可以根据实际情况设定，本发明仅是一种优选地实施例。对于第一开关11和第二开关12的型号可以为其他型号，只要能够及时获取目标试剂柱的试剂信息即可。

本实施例提供的切换开关包括第一开关和第二开关，RFID读写头的第一端与第一开关的第五端连接，第一开关的第五端与第一开关的第一端连接，第一开关的第一端与天线的第一不动端连接，天线的第二不动端与第二开关的第一端连接，RFID读写头的第二端与第二开关的第五端连接，第二开关的第五端与第二开关的第一端连接。通过一个RFID读写头时分复用连通多个天线，节省RFID与天线的硬件成本。

在上述实施例的基础上，本实用新型中天线的不动端的数量是天线的数量的2倍。

具体地，RFID卡是通过与RFID读写头天线磁场耦合来获得能量，故天线的不动端两端通过连接切换开关的动端两端进而接通RFID读写头输出射频信号的两端以便于获取RFID卡的试剂信息。天线的不动端的数量为天线的数量的2倍，以避免当前的天线只连接RFID读写头的一端导致的射频信号值发送和接收不成功。

本实施例提供的天线的不动端的数量是天线的数量的2倍，实现当前的天线完成射频信号的发送与接收，便于读取天线对应的试剂柱的试剂信息。

在上述实施例的基础上，第一开关和第二开关等效于一个切换开关，其第一开关和第二开关均为单刀双掷开关。单刀双掷开关由动端和不动端组成，其动端就是所谓的“刀”，应该连接电源的进线，也就是来电的一端，一般也是与开关的手柄相连的一端；另外的两端就是电源输出的两端，也就是所谓的不动端，它们是与用电设备相连的。它的作用，一是可以控制电源向两个不同的方向输出，也就是说可以用来控制两台设备，或者也可以控制同一台设备作转换运转方向使用。

单刀双掷开关与普通的单刀单掷开关不同，控制两个设备的工作状态，其两个设备的工作状态相反。例如，单刀双掷开关连接到设备A和设备B，如果单刀双掷开关关闭，设备A将处于开启状态，则设备B关闭，相反，如果单刀双掷开关打开，则设备A处于关闭状态，设备B将开启。因此，无论单刀双掷开关处于何种状态，都只会打开一个设备。

可以理解的是，第一开关和第二开关均可以为单刀多掷开关，单刀双掷开关仅是一种优选地实施例。

本实施例提供的第一开关和第二开关均为单刀双掷开关，便于控制两个天线，当一个天线工作时，其另一个天线不工作，避免多个天线同时工作产生的射频信号互相干扰的问题。

在具体的实施例中，本实用新型还包括提示装置，提示装置与RFID读写头连接，其中，提示装置包括LED灯，LED灯与天线一一对应。

具体地，当存在多个试剂柱需要读写时，读写目标RFID卡的试剂信息时需要连接对应的目标天线，此时提示装置通过LED灯的亮灯形式方便工作人员知晓当前目标天线的连接情况以及RFID卡的读写操作情况，若RFID读写头想要读写的试剂柱的试剂信息与连接的天线不对应，也可以通过LED灯的亮光情况提示工作人员。

提示装置可以有多种情况，可以播放语音信息，可以在终端设备的显示屏处显示信息等，也可以两种形式相互配合，本实用新型不做具体要求，LED灯仅是一种优选地实施例。

LED灯的数量与天线的数量一一对应，如果LED灯的数量为一个，在成本方面虽然节省了硬件成本，如果出现多个天线连接，在目标天线连接错误的情况时，则无法通过提示装置提示工作人员。

本实施例提供的提示装置与RFID读写头连接，其中，提示装置包括LED灯，LED灯与天线一一对应，提示天线正常工作，方便工作人员知晓当前的天线连接状态，当出现目标天线连接错误时可以及时提示工作人员。

在具体实施例中，切换开关为射频电子切换开关。适用于各有线电视模拟/数字电视前端和分前端机房，以提高网络的运行的可靠性和安全性。设备一旦检测到主路电平处于警告状态(允许的射频电平下限)，则射频切换开关自动将网络从主路切换至备份环路上。选用进口高性能的切换器件，并内置完善的嵌入式自动监控系统，确保了整机优异的性能，并有网管功能。可手动与自动切换主路与备路信号。

在自动模式下，射频切换器会对射频输入信号实时检测，若主路信号质量低于用户设定的切换门限，则切换器会立刻选择备路作为输出。在手动模式下，由用户选择射频通道。

本实施例中对于射频电子切换开关，在RFID读写头和天线之间插入宽带宽、插损小的多通道射频电子切换开关，射频电子切换开关某个通道的一侧连接RFID读写头，另一侧连接某个位置的天线。当某一时刻某个位置天线对应的RFID卡片需要读写操作时，选通此位置天线所连接的射频电子切换开关通道，使此位置天线连通RFID读写头的射频信号，直至读写操作完毕。无读写操作被关闭的射频电子切换开关通道所连的位置天线与RFID读写头射频信号完全断开。

图3为本实用新型实施例提供的一种RFID读写头输出的射频信号的波形图，在未插入射频电子切换开关之前，RFID读写头输出的RC663_ANT_RF+/-射频信号在天线入口处形成的波形，如图3所示，波形幅值为示波器纵轴8小格即约1.6V(示波器设定为5小格为1V)，采用试剂柱上所带的一种RFID卡片测试，垂直于天线平面正上方最大检测距离约为6cm(即RFID读写头可对RFID卡片做正常读写操作的最大距离)。

图4为本实用新型实施例提供的另一种RFID读写头输出的射频信号的波形图，在插入射频电子切换开关后，相同的RFID读写头输出的RC663_ANT_RF+/-射频信号在天线入口处形成的波形，如图4所示，波形幅值为示波器纵轴7.5小格即约1.5V(示波器设定为5小格为1V)，采用相同试剂柱上所带的一种RFID卡片测试，垂直于天线平面正上方最大检测距离约为5.6cm。因插入射频电子切换开关带来的插损，缩短了0.4cm的检测距离，对于已成型的设备，结构尺寸已固定，相应的试剂柱、试剂柱RFID卡片和天线的位置均已固定，经检测对RFID卡片读写操作不造成影响；对于未成形的设备，结构尺寸机动，可根据已确定的检测距离设置合适的位置即可。

本实施例提供的切换开关为射频电子切换开关，实现射频信号较宽的宽带，其插入损耗小，对于RFID卡的读写操作不受影响。

具体地，对于第一开关和第二开关的构造是否相同，不做具体限定，对于其型号均为PE4259G型号，是一种优选地实施例，可以实现分析和测试，也可以满足其它应用的射频电子切换开关的型号。

本实施例提供的第一开关和第二开关的型号均为PE4259G型号，其具有较低的插入损耗和较低的直流功耗。

本实施例还提供了一种读写设备，该读写设备包括上述提到的RFID读写电路。由于上文中对于各部件进行了详细描述，故本实施例不再赘述。

本实用新型所提供的一种读写设备，包括切换开关和RFID读写头；切换开关的第一动端与天线的第一不动端连接，切换开关的第二动端与天线的第二不动端连接，RFID读写头的第一端与切换开关的第一动端连接，RFID读写头的第二端与切换开关的第二动端连接。通过获取RFID卡对应的天线并将射频信号发送至天线以便读取RFID卡的试剂信息，控制切换开关开启射频信号的通道以便完成RFID卡的读写操作，其中天线与RFID卡一一对应。该设备通过切换开关实现切换RFID卡对应的天线，保证一个RFID设备可以读取多个RFID卡的读写操作，同时节省物理空间以及设备成本。在任意时刻仅与一个RFID卡对应的天线连接，避免不同RFID卡读写的射频信号干扰。

以上对本实用新型所提供的RFID读写电路以及读写设备进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (8)

1.一种RFID读写电路，其特征在于，包括切换开关和RFID读写头；

所述切换开关的第一动端与天线的第一不动端连接，所述切换开关的第二动端与所述天线的第二不动端连接，用于获取RFID卡对应的所述天线并将射频信号发送至所述天线以便读取所述RFID卡；

所述RFID读写头的第一端与所述切换开关的第一动端连接，所述RFID读写头的第二端与所述切换开关的第二动端连接，用于控制所述切换开关开启所述射频信号的通道以便完成所述RFID卡的读写操作，其中所述天线与所述RFID卡一一对应。

2.根据权利要求1所述的RFID读写电路，其特征在于，所述切换开关包括第一开关和第二开关；

所述RFID读写头的第一端与所述第一开关的第五端连接，所述第一开关的第五端与所述第一开关的第一端连接，所述第一开关的第一端与所述天线的第一不动端连接，所述天线的第二不动端与所述第二开关的第一端连接，所述RFID读写头的第二端与所述第二开关的第五端连接，所述第二开关的第五端与所述第二开关的第一端连接。

3.根据权利要求2所述的RFID读写电路，其特征在于，所述天线的不动端的数量是所述天线的数量的2倍。

4.根据权利要求2所述的RFID读写电路，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关均为单刀双掷开关。

5.根据权利要求1所述的RFID读写电路，其特征在于，还包括：

提示装置，所述提示装置与所述RFID读写头连接，其中，所述提示装置包括LED灯，所述LED灯与所述天线一一对应。

6.根据权利要求1所述的RFID读写电路，其特征在于，所述切换开关为射频电子切换开关。

7.根据权利要求4所述的RFID读写电路，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关的型号均为PE4259G型号。

8.一种读写设备，其特征在于，包括权利要求1至7任意一项所述的RFID读写电路。

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