專利名稱：無線識別讀寫器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及射頻識別(RFID,Radio Frequency Identification)技術(shù)領域，是一種利用射頻通信實現(xiàn)的非接觸式信息自動識別技術(shù)，特別涉及一種無線識別讀寫器。
背景技術(shù)：
RFID系統(tǒng)關鍵 技術(shù)包括電子標簽、讀寫器和天線三部分。主流技術(shù)的工作頻率為13. 56MHz、860-960MHz和2. 4GHz。但是，13. 56MHz HF頻段的電子標簽雖然是無源的，價格低廉，然而閱讀距離太近，最遠只有10cm，如IS014443協(xié)議的，無法滿足遠距離讀取的要求；要么天線尺寸大，長寬高達數(shù)米，造價昂貴，且往往需要兩個以上，即使如此，閱讀距離最遠也只有l(wèi)-2m，如IS015693協(xié)議的。2. 45GHz頻段的RFID系統(tǒng)雖然閱讀距離可達100m，方便了用戶，然而因電子標簽是有源的，每只高達200-300元，這大大增加了用戶的成本；并且因天線是全方向工作的，方向性較差。860-960MHz UHF頻段的RFID讀寫器閱讀取距離遠，可達IOm ；電子標簽是無源的，價格低廉；天線尺寸較小，方向性好，具有遠距無源的高性價比優(yōu)勢；然而，UHF頻段信號所受的干擾最大，讀寫器在讀寫距離、可靠性、抗干擾能力等方面存在不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無線識別讀寫器，采用零中頻解調(diào)技術(shù)和自同步技術(shù)，避免了通常微波接收機采用超外差式解調(diào)的復雜性和難度，并能從數(shù)據(jù)信號波形中提取同步信號，簡化了系統(tǒng)的設計，并提高了系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明的讀寫器工作頻率為超高頻900MHz，符合國際標準IS0/IEC 18000-6B、C。讀寫器可遠距離讀取無源電子標簽，以及滿足防碰撞功能。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下本發(fā)明所述的無線識別讀寫器，包括晶振、鎖相環(huán)、調(diào)制器、功放、環(huán)行器、天線、解調(diào)器、差放、比較器、DSP、功率控制單元、狀態(tài)指示燈、存貯器和通信接口 ；其中晶振與鎖相環(huán)相連，鎖相環(huán)與調(diào)制器相連，調(diào)制器與功放相連，它們組成了射頻發(fā)射器；功放與環(huán)行器相連，環(huán)行器與天線相連，將信號發(fā)射出去。接受的電子標簽信號通過天線和環(huán)行器相連，環(huán)行器與解調(diào)器相連，解調(diào)器與差放相連，差放與比較器相連，它們組成了射頻接收器。比較器與DSP相連，DSP與功率控制單元、狀態(tài)指示燈、存貯器和通信接口相連，它們組成了控制器。本發(fā)明具有的有益效果是采用零中頻解調(diào)技術(shù)，簡化了系統(tǒng)的設計，并提高了系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明的讀寫器工作于為超高頻900MHz頻率，符合國際標準IS0/IEC 18000-6B、C。因其讀寫距離遠和成本較低而將成為未來RFID領域的主流產(chǎn)品，可極大提高信息領域的自動化和便捷程度，適用范圍廣。


圖I為本發(fā)明的無線識別讀寫器結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明的無線識別讀寫應用系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。如圖I所示，本實施例的無線識別讀寫器，是將晶振I與鎖相環(huán)2相連，鎖相環(huán)2與調(diào)制器3相連，調(diào)制器3與功放4相連，它們組成了射頻發(fā)射器；功放4與環(huán)行器5相連，環(huán)行器5與天線6相連，將信號發(fā)射出去。收到的電子標簽信號通過天線6和環(huán)行器5相連，環(huán)行器5與解調(diào)器7相連，解調(diào)器7與差放8相連，差放8與比較器9相連，它們組成了射頻接收器。比較器9與DSPlO相連，DSPlO與功率控制單元11、狀態(tài)指示燈12、存貯器13和通信接口 14相連，它們組成了控制器。本實施例的基本工作原理如下晶振I為鎖相環(huán)2提供900MHz本振源，DSPlO控制鎖相環(huán)2，它們兩者同時與調(diào)制器3相連，將DSPlO的命令和信號調(diào)制到900MHz的UHF信號。調(diào)制器3與功放4相連，將射頻信號進行放大，然后送至環(huán)行器5進行收、發(fā)信號隔離和定向傳輸，環(huán)行器5和天線6相連，將將射頻信號變換為電磁波，發(fā)射到空間。收到的電子標簽信號通過天線6，從電磁波變換為電信號。天線6和環(huán)行器5相連，隔離和定向傳輸?shù)浇庹{(diào)器7，然后變換為中頻信號。解調(diào)器7與差放8相連，差放8與比較器9相連，它們組成了射頻接收器，對接收到的信號進行放大和整形處理。DSPlO是控制器的核心，它與比較器9、功率控制11單元、狀態(tài)指示燈12、存貯器13和通信接口 14相連，完成信號的編碼、解碼，防碰撞算法等IS0/IEC18000-6B、C協(xié)議要求的功能，并通過RS232等通信接口和上位機進行通信。如圖2所示，應用系統(tǒng)由本發(fā)明的無線識別讀寫器、PC機和電子標簽組成，讀寫器和電子標簽之間通過非接觸的電磁場工作，讀寫器和PC機之間通過RS232等通信接口連接，PC機通過上位機軟件控制讀寫器，一方面完成對電子標簽的識別，另一方面完成數(shù)據(jù)庫等與應用系統(tǒng)相關的工作。本實施例具體的主要特點和優(yōu)點如下V ISM UHF頻段工作頻率為902_928MHz，該頻段為FCC定義的無需認證即可使用的頻段V適用范圍廣能讀取所有符合IS018000_6B、C型協(xié)議的無源電子標簽V遠距離室外穩(wěn)定工作距離不低于6米V高可靠適應工業(yè)工作環(huán)境(_40°C -85°C )，獨特的防水、防沖擊措施V高智能讀寫器與電子標簽之間可實現(xiàn)自動、高速、雙向數(shù)據(jù)傳輸，無需人工干預V低成本電子標簽是無源的V 通用接口 RS_232 串口、RS-485、Wiegand 26V外形小巧，性價比高這是由工作頻段決定的
V更安全通信加密與數(shù)據(jù)校驗
由以上實施例可以看出，本發(fā)明采用零中頻解調(diào)技術(shù)和自同步技術(shù)，避免了通常微波接收機采用超外差式解調(diào)的復雜性和難度，并能從數(shù)據(jù)信號波形中提取同步信號，簡化了系統(tǒng)的設計，并提高了系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明的讀寫器工作頻率為超高頻900MHz，符合國際標準IS0/IEC 18000-6B、C。讀寫器因其讀寫距離遠和無源電子標簽成本較低而將成為未來RFID領域的主流產(chǎn)品，可極大提高信息領域的自動化和便捷程度，適用于零售業(yè)、物流業(yè)、制造業(yè)等廣泛的應用領域。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種無線識別讀寫器，其特征在于，包括晶振、鎖相環(huán)、調(diào)制器、功放、環(huán)行器、天線、解調(diào)器、差放、比較器、DSP、功率控制單元、狀態(tài)指示燈、存貯器和通信接口 ；其中晶振與鎖相環(huán)相連，鎖相環(huán)與調(diào)制器相連，調(diào)制器與功放相連，它們組成了射頻發(fā)射器；功放與環(huán)行器相連，環(huán)行器與天線相連，將信號發(fā)射出去；接受的電子標簽信號通過天線和環(huán)行器相連，環(huán)行器與解調(diào)器相連，解調(diào)器與差放相連，差放與比較器相連，它們組成了射頻接收器；比較器與DSP相連，DSP與功率控制單元、狀態(tài)指示燈、存貯器和通信接口相連，它們組成了控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線識別讀寫器，其特征在于所述射頻發(fā)射器，其中晶振為鎖相環(huán)提供900MHz本振源，DSP控制鎖相環(huán)，它們兩者同時與調(diào)制器相連，將DSP的命令和信號調(diào)制到900MHz的UHF信號；調(diào)制器與功放相連，將射頻信號進行放大，然后送至環(huán)行器進行收、發(fā)信號隔離和定向傳輸，環(huán)行器和天線相連，將射頻信號變換為電磁波，發(fā)射到空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線識別讀寫器，其特征在于所述射頻接收器，其中收到的電子標簽信號通過天線，從電磁波變換為電信號；天線和環(huán)行器相連，隔離和定向傳輸?shù)浇庹{(diào)器，然后變換為中頻信號；射頻接收器對接收到的信號進行放大和整形處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無線識別讀寫器，其特征在于所述控制器完成信號的編碼、解碼，防碰撞算法的功能，并通過通信接口和上位機進行通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的無線識別讀寫器，其特征在于所述讀寫器采用零中頻解調(diào)技術(shù)和自同步技術(shù)。
全文摘要
一種無線識別讀寫器，該讀寫器中晶振與鎖相環(huán)相連，鎖相環(huán)與調(diào)制器相連，調(diào)制器與功放相連，它們組成了射頻發(fā)射器；功放與環(huán)行器相連，環(huán)行器與天線相連，將信號發(fā)射出去；接受的電子標簽信號通過天線和環(huán)行器相連，環(huán)行器與解調(diào)器相連，解調(diào)器與差放相連，差放與比較器相連，它們組成了射頻接收器；比較器與DSP相連，DSP與功率控制單元、狀態(tài)指示燈、存貯器和通信接口相連，它們組成了控制器。本發(fā)明采用零中頻解調(diào)技術(shù)和自同步技術(shù)，簡化了系統(tǒng)的設計，并提高了系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明的讀寫器工作頻率為超高頻900MHz，可極大提高信息領域的自動化和便捷程度，適用于零售業(yè)、物流業(yè)、制造業(yè)等廣泛的應用領域。
文檔編號G06K17/00GK102622620SQ20121000624
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者李建華, 李林森, 金波, 黃道麗 申請人:上海交通大學, 信息網(wǎng)絡安全公安部重點實驗室