CN2731567Y - 射频识别系统的前端处理系统 - Google Patents

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李长军
李代万
王也凡
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Abstract

本实用新型公开了一种射频识别系统的前端处理系统，包括：一嵌入式微处理控制模块、一可编程逻辑控制模块、一用于存储处理数据的存储器，微处理控制模块对存储器进行读写操作，其通过控制信号线及数据线和可编程逻辑控制模块联接，并通过标准通讯接口与外阅读器连接；该微处理控制模块、可编程逻辑控制模块采用识别、筛选、排序等算法处理来自阅读器的数据，通过控制指令对中央处理系统进行通信。本实用新型可针对不同阅读器，对EPC标签进行辨识、筛选处理，以规范的数据格式、统一标准接口输出；通用性强；可简化系统设计，不需了解各种阅读器的专用协议和指令，就可以设计研发后端系统，降低了设计难度和门槛。

Description

射频识别系统的前端处理系统
技术领域
本实用新型涉及电子代码与射频识别系统应用领域，尤其涉及一种用于对阅读器(Reader)输出的原始数据进行筛选处理并转换成一种规范数据格式的射频识别系统的前端处理系统。
背景技术
2004年4月22日，中国EPCGlobal在中国成立，并由国家标准化管理委员会、科技部等主办了EPC Global China成立暨2004中国EPC与物联网高层论坛，这对我国EPC与物联网快速、高效的发展产生伟大而深远的影响。产品电子代码(简称EPC)是为了提高物流供应链管理水平、降低成本而新近发展起来的一项新技术，可以实现对所有实体对象(包括零售商品、物流单元、集装箱、货运包装等)的唯一有效标识。而物联网是在计算机互联网的基础上，利用射频识别系统(简称RFID系统)、无线数据通信等技术，构造的一个实现全球物品信息实时共享的“物联网(Internet of Thing)”。目前，国外多家公司已生产出EPC的阅读器，数据终端，但是这些阅读器是由各个公司自已定义通信协议和指令，没有通用性，并且阅读器对读取的EPC标签不做任何筛选处理，如果把有关的初级筛选处理放到中央系统集中处理，必将占用系统的大量资源，并且不同的阅读器其协议和指令都不同，如果要更换阅读器，必将对整个系统进行大量的修改和调整。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种射频识别系统的前端处理系统，其可对阅读器输出的原始数据进行识别、筛选、排序、计算等处理，并转换成一种规范的数据格式，实现系统设计的模块化。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：一种射频识别系统的前端处理系统，它包括：
一嵌入式微处理控制模块，负责收发命令和数据处理及其与中央处理系统通信调度；
一可编程逻辑控制模块，根据嵌入式微处理控制模块的要求进行逻辑处理；
一用于存储处理数据的存储器，用于存储输入/输出数据和中间处理过程数据；
微处理控制模块对存储器进行读写操作，其通过控制信号线及数据线和可编程逻辑控制模块联接；
外阅读器的输出通过标准通讯接口接微处理控制模块的输入，微处理控制模块通过标准通讯接口与中央处理系统进行通信。
嵌入式微处理控制模块主要控制收发指令，负责识别、筛选、排序、计算处理，控制可编程逻辑控制模块进行筛选、排序、计算处理。
可编程逻辑控制模块接受嵌入式微处理控制模块的控制命令进行筛选、排序、计算等处理，另外还对输入输出信号进行逻辑控制处理。
本实用新型射频识别系统的前端处理系统与阅读器和中央处理系统通过标准通讯接口进行通信。
所述的标准通讯接口为RS232、RS422、RS485、Bluetooth、Ethernet、WLAN、USB中之一种通讯接口。
本实用新型的优点是：
1、资源可重复利用：可针对不同阅读器，对EPC标签进行辨识，筛选等处理，以规范的数据格式、统一标准接口输出；
2、可实现模块化，通用性强；
3、缩短研发周期：可简化系统设计，特别是对关注后端处理系统的厂家，不需了解各种阅读器的专用协议和指令，就可以设计研发后端系统，降低了设计难度和门槛。
附图说明
图1  为本实用新型射频识别系统的前端处理系统应用系统构成原理框图
图2  为本实用新型射频识别系统的前端处理系统一实施例的电路原理图
图3  为本实用新型算法程序流程框图
图4  为应用于库房门栏清点的系统构成原理框图
图5  为本实用新型应用于超市清点结算的系统构成原理框图
具体实施方式
如图1所示，本实用新型射频识别系统的前端处理系统由数据通信电缆、嵌入式微处理控制模块1、可编程逻辑控制模块2、存储器3、标准通讯接口组成(图中虚线框内单元)。其中，本实用新型技术方案的核心在于利用嵌入式微处理控制模块、可编程逻辑控制模块采用适合应用需要的处理算法对阅读器输出的各种格式数据进行处理，并转换成统一的数据格式，然后对其统一存储等待读取或者主动发送。
本系统既可针对不同的阅读器，对其指令进行解析辨识，又可根据后端需要加设不同的处理算法。
本实用新型射频识别系统的前端处理系统一具体实施例电路参见图2，由阅读器输入的信号从SIN0～SIN7输入到可编程逻辑器件U2，U2EPM3128根据嵌入式微处理控制模块U3的要求进行相关算法处理；嵌入式微处理控制模块U3与可编程逻辑器件U2之间通过S0～S15、A0～A14、DA0～DA7进行连接通信，使用存储器来存储有关数据或作为缓存用。可编程逻辑器件U2再通过SOUT0～SOUT7来控制阅读器或者输出给后端系统(如服务器等)。
串口电平转换芯片U1为SP3220E，一端可与中央处理系统相连接，一端与嵌入式微处理控制模块U3或者可编程逻辑控制模块U2相连。
嵌入式微处理控制模块、可编程逻辑器件及存储器的种类很多，上述实施例中采用可编程逻辑器件U2(EPM3128)、嵌入式微处理器U3(W77LE58)、存储器U5(W24258)、锁存器U4(74HC573)为例。
图3为本实施例相关的算法流程框图，可实现对同一标签进行识别、计算重复阅读次数等，然后对其统一存储等待读取或者主动发送。
本实用新型射频识别系统前端处理系统把阅读器输出的数据处理转换给中央处理系统是一种实现方式。
其服务器平台是任何一种形式的服务器，包括专注做增值服务的通用平台、某个领域专用平台等。
所述的中央处理系统为专用的嵌入式系统(该嵌入式系统运行嵌入式操作系统，如：Windows CE，Embedded Linux等，有显示、通信、输入/输出功能)。
所述的中央处理系统为专用的微控制系统，该系统有显示、通信、输入/输出功能，该系统的微处理器可以是单片机，数字信号处理器(DSP)等。
下面结合具体应用的实施例对本实用新型做进一步的说明：
实施例1：对通过库房门栏的货物进行管理调度、跟踪。
如图4所示，本实施例由EPC电子标签101、EPC阅读器102、RFID前端处理系统103(暨本实用新型)、中央处理服务器104组成，其中，阅读器与RFID前端处理系统的连接通过RS232通讯电缆来实现，RFID前端处理系统与中央处理服务器通过无线局域网来实现。
其工作原理及过程是：在库房门栏上安装阅读器和RFID前端处理系统；通过阅读器读取叉车或者集装箱中EPC电子标签，然后传输到RFID前端处理系统，在RFID前端处理系统中，嵌入式微处理控制模块统一控制可编程逻辑控制模块和存储器，利用专用的处理算法，对电子标签做出唯一辨识、记录读取次数等，按一定规范格式存储，并通过WLAN与中央服务器进行交互通信。
实施例2：用于收银系统对超市购物的管理。
如图5所示：本实例由EPC电子标签201、EPC阅读器202、RFID前端处理系统203(暨本实用新型)、收银系统204组成，其中，阅读器与RFID前端处理系统的连接通过RS232通讯电缆来实现，射频识别系统的前端处理系统与收银系统通过RS232通讯电缆来实现。
其工作原理及过程是：在超市出口安装阅读器和RFID前端处理系统。通过阅读器读取购物框中EPC电子标签，然后传输到RFID前端处理系统，利用专用的处理算法，对电子标签做出唯一辨识、记录读取次数等，按一定规范格式存储，并通过RS232与收银系统进行交互通信，收银系统根据所记录的EPC标签计算出价格和总金额等相关处理。
收银系统即可是上述超市的收银系统，亦可为高速公路的收费系统中的一种收银系统处理机。
上述说明中所提出的具体的实施例仅为了易于说明本实用新型的技术内容，本实用新型还可应用于其它各种类同的场合(如高速公路收费系统，港口码头货物监控系统等等)。

Claims (10)

1、一种射频识别系统的前端处理系统，其特征在于它包括：
一嵌入式微处理控制模块，负责收发命令和数据处理及其与中央处理系统通信调度；
一可编程逻辑控制模块，根据嵌入式微处理控制模块的要求进行逻辑处理；
一用于存储处理数据的存储器，用于存储输入/输出数据和中间处理过程数据；
微处理控制模块对存储器进行读写操作，其通过控制信号线及数据线和可编程逻辑控制模块联接；
外阅读器的输出通过标准通讯接口接微处理控制模块的输入，微处理控制模块通过标准通讯接口与中央处理系统进行通信。
2、如权利要求1所述的射频识别系统的前端处理系统，其特征是：嵌入式微处理控制模块主要控制收发指令，负责识别、筛选、排序、计算处理，控制可编程逻辑控制模块进行筛选、排序、计算处理。
3、如权利要求1或2所述的射频识别系统的前端处理系统，其特征是：
可编程逻辑控制模块接受嵌入式微处理控制模块的控制命令进行筛选、排序、计算等处理，另外还对输入输出信号进行逻辑控制处理。
4、如权利要求1所述的射频识别系统的前端处理系统，其特征是：射频识别系统的前端处理系统与阅读器和中央处理系统通过标准通讯接口进行通信。
5、如权利要求1所述的射频识别系统的前端处理系统，其特征是：所述的标准通讯接口为RS232、RS422、RS485、Bluetooth、Ethernet、WLAN、USB中之一种通讯接口。
6、如权利要求1所述的射频识别系统的前端处理系统，其特征是：所述的中央处理系统为服务器平台。
7、如权利要求6所述的射频识别系统的前端处理系统，其特征是：其服务器平台是专注做增值服务的通用平台、专用领域平台中的一种服务器。
8、如权利要求1所述的射频识别系统的前端处理系统，其特征是：所述的中央处理系统为收银系统。
9、如权利要求8所述的射频识别系统的前端处理系统，其特征是：其中收银系统是超市的收银系统、高速公路的收费系统中的一种形式的收银系统处理机。
10、如权利要求1所述的射频识别系统的前端处理系统，其特征是：所述的中央处理系统为专用的嵌入式系统。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101114331B (zh) * 2007-08-06 2011-03-16 北京航空航天大学 一种基于epc读写器规约的通用读写器通讯方法
CN104393394A (zh) * 2014-11-21 2015-03-04 陕西欧赛通信科技有限公司 背负式应急卫星通信天伺系统
CN107087028A (zh) * 2007-07-20 2017-08-22 诺基亚技术有限公司 智能空间中的信息共享

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