CN220419969U - Rfid读卡电路、设备及rfid系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种RFID读卡电路、设备及RFID系统，该电路包括LTE射频模块、包含LTE Modem芯片的主控模块和RFID读卡射频模块；LTE Modem芯片的第一端与LTE射频模块连接，该芯片的第二端与RFID读卡射频模块连接，该芯片的第三端与外部供电电源连接。LTE射频模块用于向电子标签发送射频载波信号，RFID读卡射频模块用于接收电子标签产生的电磁信号，在本实用新型中通过集成的LTE Modem芯片的蜂窝网络功能将接收到的电磁信号号转换为标识信号并发送至服务器，仅需单独外接一根电源，就可以完成射频标签读取以及后台服务器数据交互，提高了RFID读卡设备与后台服务器的交互能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种RFID读卡电路、设备及RFID系统。
背景技术
随着移动物联网的飞速发展，RFID读卡器设备作为重要的物联网终端，应用于各种场景。RFID读卡器利用的是非接触式的RFID射频自动识别技术，它是一种能阅读电子标签数据的自动识别设备，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签，操作快捷方便。
但是目前的RFID读卡器，仅是一个独立的射频标签读卡器设备，还需通过有线和上位机连接，部署不灵活，影响应用场景拓展。
上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供了一种RFID读卡电路、设备及RFID系统，旨在解决现有的RFID读卡器仅是一个独立的射频标签读卡器设备，还需通过有线和上位机连接才能扩展应用的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种RFID读卡电路，所述RFID读卡电路包括：LTE射频模块、包含LTE Modem芯片的主控模块和RFID读卡射频模块；
其中，所述LTE Modem芯片的第一端与所述LTE射频模块连接，所述LTE Modem芯片的第二端与所述RFID读卡射频模块连接，所述LTE Modem芯片的第三端与外部供电电源连接；
所述LTE射频模块，用于在接收到LTE Modem芯片传输的电流信号时，将所述电流信号转换为射频载波信号并发送至电子标签，所述电子标签基于所述射频载波信号产生电磁信号并将所述电磁信号发送至RFID读卡射频模块；
所述RFID读卡射频模块，用于在接收到所述电磁信号时，将所述电磁信号传输至所述LTE Modem芯片；
所述LTE Modem芯片，用于在接收到所述电磁信号时，将所述电磁信号转换为标识信号，并将所述标识信号发送至服务器。
可选地，所述LTE射频模块包括：LTE射频芯片；
其中，所述LTE射频芯片的输入端与所述LTE Modem芯片的第一端连接；
所述LTE射频芯片，用于在接收到LTE Modem芯片传输的电流信号时，将所述电流信号转换为射频载波信号并发送至电子标签，所述电子标签基于所述射频载波信号产生电磁信号并将所述电磁信号发送至RFID读卡射频模块。
可选地，所述LTE射频模块还包括：补偿振荡单元；
其中，所述补偿振荡单元的输出端与所述LTE射频芯片的补偿振荡端连接；
所述补偿振荡单元，用于为所述LTE射频芯片提供温度补偿信号。
可选地，所述补偿振荡单元包括：温补晶振芯片、第一至第三电容和第一电阻；
其中，所述温补晶振芯片的第一引脚与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端接地，所述温补晶振芯片的第二引脚接地，所述温补晶振芯片的第三引脚与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述LTE射频芯片的第一引脚连接，所述温补晶振芯片的第四引脚与所述LTE射频芯片的第二引脚连接，所述第三电容的第一端与所述温补晶振芯片的第四引脚连接，所述第三电容的第二端接地，所述第一电阻的第一端与所述温补晶振芯片的第一引脚连接，所述第一电阻的第二端与所述LTE射频芯片的第三引脚连接。
可选地，所述RFID读卡射频模块包括：RFID读卡射频芯片；
其中，所述RFID读卡射频芯片的输出端与所述LTE Modem芯片的第二端连接；
所述RFID读卡射频芯片，用于在接收到所述电磁信号时，将所述电磁信号传输至所述LTE Modem芯片。
可选地，所述RFID读卡射频模块还包括：时钟单元；
其中，所述时钟单元的输出端与所述RFID读卡射频芯片的时钟端连接；
所述时钟单元，用于为所述RFID读卡射频芯片提供时钟信号。
可选地，所述时钟单元包括：晶振芯片、第四电容和第五电容；
其中，所述晶振芯片的第一端与所述RFID读卡射频芯片的时钟输入端连接，所述晶振芯片的第二端与所述RFID读卡射频芯片的时钟输出端连接，所述第四电容的第一端与所述晶振芯片的第一端连接，所述第四电容的第二端接地，所述第五电容的第一端与所述晶振芯片的第二端连接，所述第五电容的第二端接地。
为实现上述目的，本实用新型还提出一种RFID读卡设备，所述RFID读卡设备包括上述RFID读卡电路。
为实现上述目的，本实用新型还提出一种RFID系统，所述RFID系统包括上述RFID读卡设备。
本实用新型提出一种RFID读卡电路、设备及RFID系统，该RFID读卡电路包括：LTE射频模块、包含LTE Modem芯片的主控模块和RFID读卡射频模块；其中，所述LTE Modem芯片的第一端与所述LTE射频模块连接，所述LTE Modem芯片的第二端与所述RFID读卡射频模块连接，所述LTE Modem芯片的第三端与外部供电电源连接；所述LTE射频模块，用于在接收到LTE Modem芯片传输的电流信号时，将所述电流信号转换为射频载波信号并发送至电子标签，所述电子标签基于所述射频载波信号产生电磁信号并将所述电磁信号发送至RFID读卡射频模块；所述RFID读卡射频模块，用于在接收到所述电磁信号时，将所述电磁信号传输至所述LTE Modem芯片；所述LTE Modem芯片，用于在接收到所述电磁信号时，将所述电磁信号转换为标识信号，并将所述标识信号发送至服务器。本实用新型通过集成LTE Modem芯片的蜂窝网络功能，仅需单独外接一根电源，就可以完成射频标签读取以及后台服务器数据交互，提高了RFID读卡设备与后台服务器的交互能力。
附图说明
图1为本实用新型RFID读卡电路第一实施例的功能模块图；
图2为本实用新型RFID读卡电路第二实施例的电路原理图；
图3为本实用新型RFID读卡电路第二实施例中LTE射频模块的电路原理图；
图4为本实用新型RFID读卡电路第二实施例中RFID读卡射频模块的电路原理图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 10 | LTE射频模块 | 20 | 主控模块 |
| 30 | RFID读卡射频模块 | U1 | LTE Modem芯片 |
| U2 | LTE射频芯片 | 11 | 补偿振荡单元 |
| U3 | RFID读卡射频芯片 | 31 | 时钟单元 |
| Y1 | 温补晶振芯片 | C1-C5 | 第一至第五电容 |
| R1 | 第一电阻 | Y2 | 晶振芯片 |
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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的范围。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、靠近、远离……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型实施例提供了一种RFID读卡电路，参照图1，图1为本实用新型RFID读卡电路第一实施例的功能模块图；
基于图1，提出本实用新型RFID读卡电路的第一实施例。
本实施例中，所述RFID读卡电路包括：LTE射频模块10、包含LTE Modem芯片U1的主控模块20和RFID读卡射频模块30；
其中，所述LTE Modem芯片U1的第一端与所述LTE射频模块10连接，所述LTE Modem芯片U1的第二端与所述RFID读卡射频模块30连接，所述LTE Modem芯片U1的第三端与外部供电电源连接；
所述LTE射频模块10，用于在接收到LTE Modem芯片U1传输的电流信号时，将所述电流信号转换为射频载波信号并发送至电子标签，所述电子标签基于所述射频载波信号产生电磁信号并将所述电磁信号发送至RFID读卡射频模块30；
所述RFID读卡射频模块30，用于在接收到所述电磁信号时，将所述电磁信号传输至所述LTE Modem芯片U1；
所述LTE Modem芯片U1，用于在接收到所述电磁信号时，将所述电磁信号转换为标识信号，并将所述标识信号发送至服务器。
需要说明的是，LTE Modem芯片是一种集成蜂窝通讯功能的芯片，既可以完成蜂窝通讯基带功能，又可以完成RFID读卡器协议功能；同时可以内置贴片SIM卡，利用该SIM卡可用来管理用户的网络和套餐。通过利用LTE Modem芯片完成LTE协议算法，同时再完成RFID读卡设备协议和控制，优化了原有的RFID读卡器和后台传输的流程，利用LTE Modem芯片集成的蜂窝网络通讯功能实现了快捷与后台服务器做无线交互，方便RFID读卡设备部署和连接，可以更加灵活，应用场景也更加丰富。
在具体实现中，LTE Modem芯片接收外部供电电源提供的电能保持工作状态；通过控制电流信号传输到LTE射频模块来实现控制LTE射频模块发送射频载波信号，LTE射频模块发送射频载波信号会在一定区域内产生电磁场，电子标签(例如无源电子标签)进入电磁场后，接收LTE射频模块发出的射频载波信号，无源电子标签利用空间中产生的电磁场得到的能量，将电子标签中包含的信息传送出去，RFID读卡射频模块将接收到的信息传送到LTEModem芯片进行相应的解码与数据处理，最后LTE Modem芯片通过蜂窝通讯基带功能将处理后的信息发送至后台服务器，与后台服务器进行无线交互。需要说明的是，有源电子标签或者主动电子标签则是主动发射射频信号，然后LTE Modem芯片读取信息并进行解码和相应的数据处理。
本实施例提出一种RFID读卡电路、设备及RFID系统，该RFID读卡电路包括：LTE射频模块、包含LTE Modem芯片的主控模块和RFID读卡射频模块；其中，所述LTE Modem芯片的第一端与所述LTE射频模块连接，所述LTE Modem芯片的第二端与所述RFID读卡射频模块连接，所述LTE Modem芯片的第三端与外部供电电源连接；所述LTE射频模块，用于在接收到LTE Modem芯片传输的电流信号时，将所述电流信号转换为射频载波信号并发送至电子标签，所述电子标签基于所述射频载波信号产生电磁信号并将所述电磁信号发送至RFID读卡射频模块；所述RFID读卡射频模块，用于在接收到所述电磁信号时，将所述电磁信号传输至所述LTE Modem芯片；所述LTE Modem芯片，用于在接收到所述电磁信号时，将所述电磁信号转换为标识信号，并将所述标识信号发送至服务器。本实用新型通过集成LTE Modem芯片的蜂窝网络功能，仅需单独外接一根电源，就可以完成射频标签读取以及后台服务器数据交互，提高了RFID读卡设备与后台服务器的交互能力。
参照图2，图2为本实用新型RFID读卡电路第二实施例的电路原理图。
基于上述第一实施例，在本实施例中，所述LTE射频模块10包括：LTE射频芯片U2；
其中，所述LTE射频芯片U2的输入端(SYS_CLKHE和REF_CLK_EN)与所述LTE Modem芯片U1的第一端(XI_PAD和VCXO_EN)连接；
所述LTE射频芯片U2，用于在接收到LTE Modem芯片U1传输的电流信号时，将所述电流信号转换为射频载波信号并发送至电子标签，所述电子标签基于所述射频载波信号产生电磁信号并将所述电磁信号发送至RFID读卡射频模块30。
在具体实现中，LTE射频芯片由LTE Modem芯片的控制产生射频载波信号，以使无源电子标签通过电感耦合方式产生电磁信号，无线电磁信号把信息从放在被测物体上的电子标签中传输出去。
在本实施例中，所述LTE射频模块还包括：补偿振荡单元11；
其中，所述补偿振荡单元11的输出端与所述LTE射频芯片U2的补偿振荡端连接；
所述补偿振荡单元11，用于为所述LTE射频芯片提供温度补偿信号。
可理解的是，LTE射频芯片在持续发射射频载波信号时，会产生一定的热量，为保证LTE射频芯片的正常运行，补偿振荡单元可以为LTE射频芯片提供温度补偿信号。
进一步地，参照图3，图3为本实用新型RFID读卡电路第二实施例中LTE射频模块的电路原理图。所述补偿振荡单元11包括：温补晶振芯片Y1、第一至第三电容(C1-C3)和第一电阻R1；
其中，所述温补晶振芯片Y1的第一引脚1与所述第一电容C1的第一端连接，所述第一电容C1的第二端接地(GND)，所述温补晶振芯片Y1的第二引脚2接地，所述温补晶振芯片Y1的第三引脚3与所述第二电容C2的第一端连接，所述第二电容C2的第二端与所述LTE射频芯片U2的第一引脚1(TCXO_IN)连接，所述温补晶振芯片Y1的第四引脚4与所述LTE射频芯片U2的第二引脚2(VDDTCXO_OUT)连接，所述第三电容C3的第一端与所述温补晶振芯片Y1的第四引脚4连接，所述第三电容C3的第二端接地(GND)，所述第一电阻R1的第一端与所述温补晶振芯片Y1的第一引脚1连接，所述第一电阻R1的第二端与所述LTE射频芯片U2的第三引脚3(AFCADA_OUT)连接。
需要说明的是，第一至第三电容使用规格可以为10nF，本实施例对此不加以限制。
在本实施例中，所述RFID读卡射频模块30包括：RFID读卡射频芯片U3；
其中，所述RFID读卡射频芯片U3的输出端与所述LTE Modem芯片U1的第二端连接；
所述RFID读卡射频芯片U3，用于在接收到所述电磁信号时，将所述电磁信号传输至所述LTE Modem芯片U1。
在具体实现中，RFID读卡射频芯片在接收到电子标签发送的电磁信号时，可以将电磁信号传输至LTE Modem芯片U1进行数据处理。
在本实施例中，所述RFID读卡射频模块30还包括：时钟单元31；
其中，所述时钟单元31的输出端与所述RFID读卡射频芯片U3的时钟端连接；
所述时钟单元31，用于为所述RFID读卡射频芯片U3提供时钟信号。
需要说明的是，RFID读卡射频芯片接收时钟单元提供的时钟信号(例如32KHz)，用以同步芯片的工作频率。
进一步地，参照图4，图4为本实用新型RFID读卡电路第二实施例中RFID读卡射频模块的电路原理图。所述时钟单元31包括：晶振芯片Y2、第四电容C4和第五电容C5；
其中，所述晶振芯片Y2的第一端1与所述RFID读卡射频芯片U3的时钟输入端XI连接，所述晶振芯片Y2的第二端2与所述RFID读卡射频芯片U3的时钟输出端XO连接，所述第四电容C4的第一端与所述晶振芯片Y2的第一端1连接，所述第四电容C4的第二端接地，所述第五电容C5的第一端与所述晶振芯片Y2的第二端2连接，所述第五电容C5的第二端接地(GND)。
应理解的是，第四电容和第五电容可以使用33pF规格的电容，晶振芯片可以使用频率为32KHz的规格，本实施例对此不加以限制。
本实施例提出一种RFID读卡电路，其中，LTE Modem芯片的第一端与所述LTE射频芯片连接，所述LTE Modem芯片的第二端与所述RFID读卡射频芯片连接，所述LTE Modem芯片的第三端与外部供电电源连接；LTE Modem芯片接收外部供电电源提供的电能保持工作状态；通过控制电流信号传输到LTE射频芯片来实现控制LTE射频芯片发送射频载波信号，LTE射频芯片发送射频载波信号会在一定区域内产生电磁场，电子标签(例如无源电子标签)进入电磁场后，接收LTE射频芯片发出的射频载波信号，无源电子标签利用空间中产生的电磁场得到的能量，将电子标签中包含的信息传送出去，RFID读卡射频芯片将接收到的信息传送到LTE Modem芯片进行相应的解码与数据处理，最后LTE Modem芯片通过蜂窝通讯基带功能将处理后的信息发送至后台服务器，与后台服务器进行无线交互；其中，补偿振荡单元可以为LTE射频芯片提供温度补偿信号，提高了为LTE射频芯片的正常运行。本实用新型通过集成LTE Modem芯片的蜂窝网络功能，仅需单独外接一根电源，就可以完成射频标签读取以及后台服务器数据交互，不仅实现了LTE射频芯片和RFID电子标签的交互，还同时提高了RFID读卡设备与后台服务器的交互能力。
为实现上述目的，本实用新型还提出一种RFID读卡设备，所述RFID读卡设备包括如上述的RFID读卡电路。该RFID读卡电路的具体结构参照上述实施例，由于RFID读卡设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
为实现上述目的，本实用新型还提供了一种RFID系统，所述RFID系统包括如上述的RFID读卡设备。该RFID读卡设备的具体结构参照上述实施例，由于本RFID系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种RFID读卡电路，其特征在于，所述RFID读卡电路包括：LTE射频模块、包含LTEModem芯片的主控模块和RFID读卡射频模块；
其中，所述LTE Modem芯片的第一端与所述LTE射频模块连接，所述LTE Modem芯片的第二端与所述RFID读卡射频模块连接，所述LTE Modem芯片的第三端与外部供电电源连接；
所述LTE射频模块，用于在接收到LTE Modem芯片传输的电流信号时，将所述电流信号转换为射频载波信号并发送至电子标签，所述电子标签基于所述射频载波信号产生电磁信号并将所述电磁信号发送至RFID读卡射频模块；
所述RFID读卡射频模块，用于在接收到所述电磁信号时，将所述电磁信号传输至所述LTE Modem芯片；
所述LTE Modem芯片，用于在接收到所述电磁信号时，将所述电磁信号转换为标识信号，并将所述标识信号发送至服务器。
2.如权利要求1所述的RFID读卡电路，其特征在于，所述LTE射频模块包括：LTE射频芯片；
其中，所述LTE射频芯片的输入端与所述LTE Modem芯片的第一端连接；
所述LTE射频芯片，用于在接收到LTE Modem芯片传输的电流信号时，将所述电流信号转换为射频载波信号并发送至电子标签，所述电子标签基于所述射频载波信号产生电磁信号并将所述电磁信号发送至RFID读卡射频模块。
3.如权利要求2所述的RFID读卡电路，其特征在于，所述LTE射频模块还包括：补偿振荡单元；
其中，所述补偿振荡单元的输出端与所述LTE射频芯片的补偿振荡端连接；
所述补偿振荡单元，用于为所述LTE射频芯片提供温度补偿信号。
4.如权利要求3所述的RFID读卡电路，其特征在于，所述补偿振荡单元包括：温补晶振芯片、第一至第三电容和第一电阻；
其中，所述温补晶振芯片的第一引脚与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端接地，所述温补晶振芯片的第二引脚接地，所述温补晶振芯片的第三引脚与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述LTE射频芯片的第一引脚连接，所述温补晶振芯片的第四引脚与所述LTE射频芯片的第二引脚连接，所述第三电容的第一端与所述温补晶振芯片的第四引脚连接，所述第三电容的第二端接地，所述第一电阻的第一端与所述温补晶振芯片的第一引脚连接，所述第一电阻的第二端与所述LTE射频芯片的第三引脚连接。
5.如权利要求4所述的RFID读卡电路，其特征在于，所述RFID读卡射频模块包括：RFID读卡射频芯片；
其中，所述RFID读卡射频芯片的输出端与所述LTE Modem芯片的第二端连接；
所述RFID读卡射频芯片，用于在接收到所述电磁信号时，将所述电磁信号传输至所述LTE Modem芯片。
6.如权利要求5所述的RFID读卡电路，其特征在于，所述RFID读卡射频模块还包括：时钟单元；
其中，所述时钟单元的输出端与所述RFID读卡射频芯片的时钟端连接；
所述时钟单元，用于为所述RFID读卡射频芯片提供时钟信号。
7.如权利要求6所述的RFID读卡电路，其特征在于，所述时钟单元包括：晶振芯片、第四电容和第五电容；
其中，所述晶振芯片的第一端与所述RFID读卡射频芯片的时钟输入端连接，所述晶振芯片的第二端与所述RFID读卡射频芯片的时钟输出端连接，所述第四电容的第一端与所述晶振芯片的第一端连接，所述第四电容的第二端接地，所述第五电容的第一端与所述晶振芯片的第二端连接，所述第五电容的第二端接地。
8.一种RFID读卡设备，其特征在于，所述RFID读卡设备包括权利要求1-7任一项所述的RFID读卡电路。
9.一种RFID系统，其特征在于，所述RFID系统包括权利要求8所述的RFID读卡设备。
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| Date | Code | Title | Description |
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| GR01 | Patent grant | ||
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