專利名稱：一種電子標(biāo)簽閱讀方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子標(biāo)簽閱讀方法，屬射頻通信和電子標(biāo)簽識別的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
專利號和發(fā)明名稱分別為US6172609和‘Readdr for RFIDSystem(電子標(biāo)簽識別系統(tǒng)的閱讀器)’的美國專利公開了一種電子標(biāo)簽閱讀器。該閱讀器專用來閱讀無源電子標(biāo)簽，即內(nèi)部不含電源的電子標(biāo)簽。該閱讀器含線圈、驅(qū)動器、信號分析電路和存儲器。驅(qū)動器定時驅(qū)動線圈。線圈受驅(qū)動期間，線圈周圍形成射頻磁場。當(dāng)無源電子標(biāo)簽位于該射頻磁場內(nèi)時，該標(biāo)簽的線圈中產(chǎn)生射頻感應(yīng)電壓，將該電壓整流、濾波后向該標(biāo)簽供電。該標(biāo)簽因得到電能而工作。該閱讀器閱讀電子標(biāo)簽的方法該標(biāo)簽因得到電能而工作，將存儲在該標(biāo)簽內(nèi)的相當(dāng)于識別號碼的標(biāo)簽數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為調(diào)制信號，經(jīng)該標(biāo)簽的線圈發(fā)送至該閱讀器的線圈，該閱讀器的信號分析電路對該調(diào)制信號進(jìn)行解調(diào)，得到相當(dāng)于該標(biāo)簽識別號碼的標(biāo)簽數(shù)據(jù)信號，并將該標(biāo)簽數(shù)據(jù)信號存儲在該閱讀器的存儲器中。至此，該閱讀器完成了對一片電子標(biāo)簽識別號碼的閱讀。
無源電子標(biāo)簽從閱讀器得到供電工作，兩者必需靠近，甚至貼近。因此背景技術(shù)有以下缺點(1)按上述閱讀方法工作的閱讀器一次只能閱讀一片無源電子標(biāo)簽，閱讀效率低。(2)按上述閱讀方法工作的閱讀器的閱讀距離有限，嚴(yán)重影響閱讀器的應(yīng)用。(3)按上述閱讀方法工作的閱讀器需為無源電子標(biāo)簽供電，輸出的射頻信號功率大，工作時會對附近的通信設(shè)備和電視機造成干擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是推出一種電子標(biāo)簽閱讀方法。該閱讀方法需在下述的四通道電子標(biāo)簽閱讀器內(nèi)實施，專用來閱讀有源電子標(biāo)簽，即內(nèi)部含電源的電子標(biāo)簽，有閱讀效率高，防沖突性能好，閱讀距離遠(yuǎn)和不會對附近的通信設(shè)備和電視機造成干擾的優(yōu)點。
一種按上述電子標(biāo)簽閱讀方法工作的四通道電子標(biāo)簽閱讀器，含單片機及連接在單片機上的外圍電路晶振、復(fù)位電路，接口電路和穩(wěn)壓電源電路，單片機內(nèi)含中央處理器和存儲器，存儲器內(nèi)存有控制和指揮中央處理器執(zhí)行以下操作系統(tǒng)初始化、設(shè)置外圍電路的工作狀態(tài)、存儲外圍電路發(fā)來的串行數(shù)據(jù)、向上位機發(fā)出發(fā)送數(shù)據(jù)的中斷請求和向上位機發(fā)出發(fā)送數(shù)據(jù)的程序，單片機通過接口電路與上位機連接，它還含有第一無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和第二無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，兩片所述的無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊完全相同，兩片所述的無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊每片含一部發(fā)射機和兩部接收機，所述的發(fā)射機和所述的接收機有公用的天線，兩片所述的無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的發(fā)射機和接收機的工作頻率位于2.4GHz波段，兩片所述的無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的兩部發(fā)射機的工作頻率相同，兩片所述的無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的四部接收機的工作頻率各不相同，四部所述的接收機構(gòu)成四通道電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)無線接收系統(tǒng)，兩片所述的無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的電源輸入端與穩(wěn)壓電源電路的+3v端連接，第一無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的引出線DR1、DR2、CS、CK1、CK2、D1、D2、CE分別與單片機的P23、P12、P24、P37、P11、P36、P10、P13端連接，第二無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的引出線DR1、DR2、CS、CK1、CK2、D1、D2、CE分別與單片機的P22、P20、P30、P32、P33、P31、P21、P25端連接。無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊由電阻R1、R2，電容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8和C9，電感L1、L2，晶體X1，集成電路IC1和天線ANT組成，集成電路IC1的VSS腳、VSS-PA腳和TEST腳連接后接地，VCC腳和PWR-UP腳連接后接+3V端，C5和C6并聯(lián)后跨接在VCC腳和地線之間，電阻R2跨接在IREF腳和地線之間，電容C9跨接在ANT2腳和地線之間，電容C8跨接在ANT1腳和天線ANT之間，電感L1跨接在ANT2腳和ANT1腳之間，電感L2跨接在ANT1腳和VDD-PA腳之間，電容C2跨接在XC1腳和地線之間，電容C1跨接在XC2腳和地線之間，電阻R1和晶體X1并聯(lián)后跨接在XC1腳和XC2腳之間，電容C7跨接在DVDD腳和地線之間，無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的引出線DR1、DR2、CS、CK1、CK2、D1、D2、CE分別與集成電路IC1的DR1腳、DR2腳、CS腳、CLK1腳、CLK2腳、DATA腳和DATA2腳連接。其中第一無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊101和第二無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊102所采用的元器件的規(guī)格為，電阻R1、R2的阻值分別為1M、22K，電容C1、C2、C3的容量均為22P，電容C4的容量為2.2nF，電容C7的容量為33nF，電容C8、C9的容量均為1P，電感L1和電感L2的電感量分別為3.6nH、22nH，晶體X1的頻率為4MHz，集成電路IC1的型號為RF2401。
本發(fā)明的閱讀方法閱讀的電子標(biāo)簽是有源電子標(biāo)簽。該電子標(biāo)簽有以下特點(1)該電子標(biāo)簽內(nèi)含自備電源，在自備電源的供電下工作。這點有助于增大按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器的閱讀距離。(2)該電子標(biāo)簽內(nèi)含高精度的延時啟動定時器，該定時器啟動后，經(jīng)延時期，輸出持續(xù)期為50μS的正脈沖，延時期為50NμS，N為1～2000的自然數(shù)，每個電子標(biāo)簽都有一個N值，電子標(biāo)簽生產(chǎn)時，由生產(chǎn)廠家給定。(3)該電子標(biāo)簽內(nèi)含一部接收機和一部發(fā)射機，接收機和發(fā)射機共用天線，接收機設(shè)置在2.4GHz波段的CH0頻道內(nèi)工作，發(fā)射機設(shè)置在2.4GHz波段的四個頻道CH1、CH2、CH3和CH4之一內(nèi)工作。(4)每個電子標(biāo)簽內(nèi)都存有一個標(biāo)簽數(shù)據(jù)，電子標(biāo)簽生產(chǎn)時，由生產(chǎn)廠家給定。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述的技術(shù)問題兩片所述的無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊之一的發(fā)射機在2.4GHz波段的一個頻道CH0通過天線發(fā)射查詢信號，歷時T1；兩片所述的無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的四部分別設(shè)置在2.4GHz波段的四個頻道CH1、CH2、CH3和CH4內(nèi)工作的接收機處于接收電子標(biāo)簽的應(yīng)答信號的狀態(tài)，歷時T2；電子標(biāo)簽的接收機接收到查詢信號后，啟動定時器，經(jīng)過延時，向閱讀器發(fā)射頻率在2.4GHz波段的四個頻道CH1、CH2、CH3和CH4之一內(nèi)的應(yīng)答信號，歷時T1；兩片所述的無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的四部接收機之一接收到應(yīng)答信號；應(yīng)答信號中的標(biāo)簽數(shù)據(jù)存入單片機的存儲器；單片機向上位機發(fā)出發(fā)送數(shù)據(jù)的中斷請求；上位機響應(yīng)中斷請求，單片機把其存儲器內(nèi)的標(biāo)簽數(shù)據(jù)傳送至并存入上位機的存儲器，T1+T2是一個工作周期，所述的閱讀器以工作周期為周期，周而復(fù)始地循環(huán)工作。
現(xiàn)詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。一種電子標(biāo)簽閱讀方法，其特征在于，具體操作步驟第一步系統(tǒng)初始化；第二步設(shè)置兩個無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊之一的發(fā)射機在2.4GHz波段的一個頻道CH0內(nèi)工作；第三步所述的發(fā)射機通過頻道CH0發(fā)送查詢信號，歷時T1；第四步設(shè)置兩個無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的四部接收機在2.4GHz波段的四個頻道CH1、CH2、CH3和CH4內(nèi)工作；第五步等待四個頻道的電子標(biāo)簽的應(yīng)答信號，歷時T2；第六步判斷兩個無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的DR1，DR2，是否有電子標(biāo)簽的應(yīng)答信號，如有，進(jìn)入第七步，如沒有，進(jìn)入第八步；第七步讀取相應(yīng)頻道收到的電子標(biāo)簽的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，把電子標(biāo)簽的標(biāo)簽數(shù)據(jù)發(fā)送到接口電路；第八步判斷T2到時否？如已到時，進(jìn)入第二步，如未到時，進(jìn)入第六步。
本發(fā)明的技術(shù)方案的進(jìn)一步特征在于，T1和T2分別為50μS和100mS。
與背景技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點
1.用本發(fā)明的閱讀方法，一次能閱讀多片電子標(biāo)簽，確切說，在極短的時間(如100mS)內(nèi)，能閱讀多片電子標(biāo)簽，閱讀效率高，防沖突性能好。
2.按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器閱讀距離遠(yuǎn)達(dá)20m，有助于拓寬閱讀器的應(yīng)用領(lǐng)域。
3.按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器工作頻率高，無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的發(fā)射機的發(fā)射功率小，工作時不會對附近的通信設(shè)備和電視機造成干擾。


圖1是按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器的結(jié)構(gòu)框圖，其中100是單片機，101是第一無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，1011是第一天線，102是第二無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，1021是第二天線。
圖2是按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器的第一無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊101的電路圖。
圖3是本發(fā)明的閱讀方法的工作流程框圖。
具體實施例方式
現(xiàn)結(jié)合

本發(fā)明的工作原理。
按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器在2.4GHz波段內(nèi)工作。第一無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊101的發(fā)射機設(shè)置在2.4GHz波段的一個頻道，如CH0內(nèi)工作。第一無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊101的兩部接收機分別設(shè)置在2.4GHz波段的兩個頻道，如CH1和CH2內(nèi)工作。第二無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊102的發(fā)射機設(shè)置為不工作。第二無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊102的兩部接收機分別設(shè)置在2.4GHz波段的兩個頻道，如CH3和CH4內(nèi)工作。
工作時，按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器通過接口電路與上位機連接。
現(xiàn)以按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器閱讀四個電子標(biāo)簽為例說明之。
設(shè)四個電子標(biāo)簽的發(fā)射頻道和N值為(1)號，CH1，N＝1800；(2)號，CH2，N＝500；(3)號，CH3，N＝200；(4)號，CH4，N＝1300。(1)～(4)號電子標(biāo)簽一起堆放在按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器的下方。
開啟按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器的電源開關(guān)，按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器得到穩(wěn)壓電源電路的供電而工作。
中央處理器執(zhí)行使按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器系統(tǒng)初始化的操作。
中央處理器通過單片機100把第一無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊101的發(fā)射機設(shè)置在2.4GHz波段的一個頻道CH0內(nèi)工作，工作時間為50μS；把第二無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊102的發(fā)射機設(shè)置為不工作。第一無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊101的發(fā)射機產(chǎn)生的頻率在頻道CH0內(nèi)的查詢信號從第一無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊101的ANT1和ANT2腳輸出，通過電感L1、L2，電容C3、C4、C8、C9和第一天線1011向空中發(fā)射，歷時T1＝50μS。
中央處理器通過單片機100把第一無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊101的兩部接收機和第二無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊102的兩部接收機分別設(shè)置在2.4GHz波段的四個頻道CH1、CH2、CH3和CH4內(nèi)工作，工作時間設(shè)置為T2＝100mS。
電子標(biāo)簽的接收機接收到查詢信號后，啟動定時器，經(jīng)過延時50NμS，定時器輸出持續(xù)期為50μS的正脈沖，在正脈沖持續(xù)期內(nèi)，電子標(biāo)簽的發(fā)射機向按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器發(fā)射頻率在2.4GHz波段的四個頻道CH1、CH2、CH3和CH4之一內(nèi)的應(yīng)答信號。四個電子標(biāo)簽的接收機同時接收到查詢信號，由于四個電子標(biāo)簽的延時各不相同，四個電子標(biāo)簽的發(fā)射機開始發(fā)射應(yīng)答信號的時刻也不同。按延時遞增排列，四個電子標(biāo)簽的延時和應(yīng)答信號的頻道為(3)號10000μS，CH3；(2)號25000μS，CH2；(4)號65000μS，CH4；(1)號90000μS，CH1。
第二無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊102的設(shè)置在2.4GHz波段的頻道CH3內(nèi)工作的接收機首先接收到(3)號電子標(biāo)簽的應(yīng)答信號，第二無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊102的DR1端輸出持續(xù)期為50μS的正脈沖，該正脈沖使單片機100把第二無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊102的D1端以串行方式輸出的取自應(yīng)答信號的標(biāo)簽數(shù)據(jù)存入其存儲器和向上位機發(fā)出發(fā)送數(shù)據(jù)的中斷請求。中斷請求立即得到響應(yīng)，單片機100把其存儲器內(nèi)的標(biāo)簽數(shù)據(jù)傳送至并存入上位機的存儲器。從第二無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊102的接收機接收到電子標(biāo)簽的應(yīng)答信號至標(biāo)簽數(shù)據(jù)存入上位機的存儲器的全部操作能在50μS的時間內(nèi)完成。其他三個電子標(biāo)簽的標(biāo)簽數(shù)據(jù)通過類似的過程存入上位機的存儲器，這里就不多贅述。至此，按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器在100mS的時間內(nèi)閱讀出四個電子標(biāo)簽的標(biāo)簽數(shù)據(jù)。按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器以略大于100mS的時間為一個工作周期，周而復(fù)始地重復(fù)上述的閱讀過程。
設(shè)四個電子標(biāo)簽的發(fā)射頻道不同和N值相同(1)號，CH1，N＝200；(2)號，CH2，N＝200；(3)號，CH3，N＝200；(4)號，CH4，N＝200。(1)～(4)號電子標(biāo)簽一起堆放在按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器的下方。第一無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊101和第二無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊102的四部接收機幾乎同時接收到各自的應(yīng)答信號，幾乎同時將各自的標(biāo)簽數(shù)據(jù)存入各自的存儲器，由于它們向上位機發(fā)出發(fā)送數(shù)據(jù)的中斷請求的時刻不可能相同，因此，它們需按發(fā)出中斷請求的先后，等候上位機的中斷響應(yīng)。最后，四個電子標(biāo)簽的標(biāo)簽數(shù)據(jù)仍會一一存入上位機的存儲器。也就是說，按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器在100mS的時間內(nèi)閱讀出四個頻道不同、N值相同的電子標(biāo)簽的標(biāo)簽數(shù)據(jù)。
綜上，本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器在極短的時間(如100mS)內(nèi)，能閱讀多片電子標(biāo)簽，閱讀效率高，防沖突性能好。與本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器聯(lián)用的電子標(biāo)簽是有源電子標(biāo)簽，該電子標(biāo)簽內(nèi)含自備電源，在自備電源的供電下工作，工作時，電子標(biāo)簽與本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器不必貼合在一起，使本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器的閱讀距離增大至20m，從而使本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器的應(yīng)用領(lǐng)域拓寬至閱讀運動物體所攜帶的電子標(biāo)簽。本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器在2.4GHz波段工作，工作頻率高，其無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的發(fā)射機的發(fā)射功率小，工作時不會對附近的通信設(shè)備和電視機造成干擾。
按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器特別適于閱讀與其有相對運動的電子標(biāo)簽的標(biāo)簽數(shù)據(jù)。按本發(fā)明的閱讀方法工作的閱讀器的適用領(lǐng)域為車輛出入識別系統(tǒng)、集裝箱管理系統(tǒng)、家校通校門出入管理系統(tǒng)和無線電子巡更系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種電子標(biāo)簽閱讀方法，其特征在于，具體操作步驟第一步系統(tǒng)初始化；第二步設(shè)置兩個無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊之一的發(fā)射機在2.4GHz波段的一個頻道CH0內(nèi)工作；第三步所述的發(fā)射機通過頻道CH0發(fā)送查詢信號，歷時T1；第四步設(shè)置兩個無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的四部接收機在2.4GHz波段的四個頻道CH1、CH2、CH3和CH4內(nèi)工作；第五步等待四個頻道的電子標(biāo)簽的應(yīng)答信號，歷時T2；第六步判斷兩個無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的DR1，DR2，是否有電子標(biāo)簽的應(yīng)答信號，如有，進(jìn)入第七步，如沒有，進(jìn)入第八步；第七步讀取相應(yīng)頻道收到的電子標(biāo)簽的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，把電子標(biāo)簽的標(biāo)簽數(shù)據(jù)發(fā)送到接口電路；第八步判斷T2到時否？如已到時，進(jìn)入第二步，如未到時，進(jìn)入第六步。
2.權(quán)利要求1所述的電子標(biāo)簽閱讀方法，其特征在于，T1和T2分別為50μS和100mS。
全文摘要
一種電子標(biāo)簽閱讀方法，屬射頻通信和電子標(biāo)簽識別的技術(shù)領(lǐng)域，兩片所述的無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊之一的發(fā)射機在頻道CH0發(fā)射查詢信號，歷時T1；兩片所述的無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的四部接收機分別在四個頻道CH1、CH2、CH3和CH4內(nèi)接收電子標(biāo)簽的應(yīng)答信號，歷時T2；電子標(biāo)簽的接收機接收到查詢信號后，啟動定時器，經(jīng)過延時，向閱讀器發(fā)射頻率在四個頻道CH1、CH2、CH3和CH4之一內(nèi)的應(yīng)答信號，歷時T1；兩片所述的無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的四部接收機之一接收到應(yīng)答信號；應(yīng)答信號中的標(biāo)簽數(shù)據(jù)存入單片機的存儲器；單片機向上位機發(fā)出發(fā)送數(shù)據(jù)的中斷請求；上位機響應(yīng)中斷請求，單片機把其存儲器內(nèi)的標(biāo)簽數(shù)據(jù)傳送至并存入上位機的存儲器。
文檔編號G06K7/00GK1584910SQ20041002476
公開日2005年2月23日 申請日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者秦忠, 陳兵, 黃朝美, 馬鈞 申請人:上海軼龍應(yīng)用軟件開發(fā)有限公司