專利名稱：一種微波無線射頻識(shí)別閱讀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種微波無線射頻識(shí)別閱讀器。
背景技術(shù)：
無線射頻識(shí)別是ー種借助于電磁波傳播和感應(yīng)而進(jìn)行的自動(dòng)識(shí)別技木，該技術(shù)作為ー種快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確采集與處理信息的高新技術(shù)和信息標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)，被列為本世紀(jì)十大重要技術(shù)之一。低頻近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)主要集中在125kHz、13. 56MHz ;高頻遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)主要集中在915MHz、2. 45GHz,5. 8GHz。高頻射頻識(shí)別技術(shù)讀寫距離可遠(yuǎn)達(dá)十幾米乃至幾十米，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、不受雨雪、冰雹、灰塵等的影響，可全天候、無接觸地完成自 動(dòng)識(shí)別、跟蹤與管理，抗干擾能力強(qiáng)。射頻識(shí)別最早運(yùn)用于軍事領(lǐng)域，近年來，射頻識(shí)別技術(shù)得到了很大程度的發(fā)展和應(yīng)用。射頻識(shí)別產(chǎn)品種類很多，如Philips、TI、Motorola、Microchip這些世界著名企業(yè)都生產(chǎn)射頻識(shí)別產(chǎn)品，并且各有特點(diǎn)，自成系列。Philips是該領(lǐng)域的龍頭老大，其射頻識(shí)別標(biāo)簽累計(jì)出貨量已經(jīng)超過了 10億只。目前射頻識(shí)別已被廣泛應(yīng)用于エ業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域，例如汽車或火車的交通監(jiān)控系統(tǒng)、高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)、物品管理、流水線生產(chǎn)自動(dòng)化、門禁系統(tǒng)、金融交易、倉儲(chǔ)管理、畜牧管理、車輛防盜等。射頻識(shí)別技術(shù)的迅速發(fā)展引起了國(guó)內(nèi)外眾多市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)的關(guān)注，紛紛對(duì)射頻識(shí)別市場(chǎng)發(fā)展進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。由于涵蓋的領(lǐng)域有所不同，因此各調(diào)研公司給出的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)不盡相同，但是可以肯定的是射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用即將進(jìn)入ー個(gè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期。微波無線射頻識(shí)別技術(shù)具有能遠(yuǎn)距離、一次性讀取多個(gè)標(biāo)簽、穿透性和抗干擾性強(qiáng)、數(shù)據(jù)的記憶容量大等特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。由于有源電子標(biāo)簽識(shí)別距離遠(yuǎn)、識(shí)別可靠性高，可以在車輛或其它被標(biāo)識(shí)的物體高速運(yùn)動(dòng)的情況下工作，且耐受戶外惡劣環(huán)境，因而得到了世界各國(guó)的重視。近年來，由于受到以美國(guó)國(guó)防部和歐美大企業(yè)的推動(dòng)，確立了自動(dòng)識(shí)別國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，加之微波電子標(biāo)簽的價(jià)格逐年下降，大大降低了射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用門檻。微波遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已逐步深入到現(xiàn)代物流、電子商務(wù)、交通管理、電子政務(wù)以及軍事管理等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。微波遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別已開始進(jìn)入高速成長(zhǎng)期。國(guó)內(nèi)在低頻射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，但是在微波無線射頻識(shí)別應(yīng)用上，國(guó)內(nèi)還處于初級(jí)階段。首先微波無線射頻識(shí)別技術(shù)比較復(fù)雜，研發(fā)成本較高，提高了微波無線射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用門檻；其次微波無線射頻識(shí)別閱讀器相關(guān)產(chǎn)品設(shè)備復(fù)雜，價(jià)格聞長(zhǎng)卩。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的微波無線射頻識(shí)別閱讀器，以實(shí)現(xiàn)微波無線射頻識(shí)別技術(shù)在國(guó)內(nèi)的普及和應(yīng)用。解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下一種微波無線射頻閱讀器，其特征是包括接ロ模塊、基帶模塊、射頻模塊和外接天線，所述的基帶模塊的輸入端ロ與接ロ模塊雙向連接，基帶模塊的輸出端ロ與射頻模塊的輸入端ロ雙向連接，射頻模塊的輸出端ロ與外接天線雙向連接。所述的基帶模塊包括DSP處理器、存儲(chǔ)器、JTAG接口和電源模塊，DSP處理器分別與存儲(chǔ)器、JTAG接ロ雙向連接，且和電源模塊單向連接。所述的射頻模塊包括射頻前端模塊和射頻收發(fā)模塊，射頻收發(fā)模塊的一端與DSP處理器連接，另一端通過50歐姆微帶傳輸線與射頻前端模塊連接。所述的接ロ模塊由RS232轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，輸入端與DSP處理器雙向連接，輸出端與計(jì)算機(jī)雙向連接。有益效果本實(shí)用新型采用現(xiàn)有成熟芯片，整個(gè)架構(gòu)簡(jiǎn)單，有效降低了微波無線射
頻識(shí)別閱讀器的成本，使得微波無線射頻識(shí)別閱讀器的設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化；同時(shí)由于采用ADI公司的低成本高性能DSP芯片ADSPBF531，可以方便日后的升級(jí)換代。本產(chǎn)品可用于生產(chǎn)、零售、物流和交通各個(gè)行業(yè)的自動(dòng)化管理。

以下參照附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述圖I是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型的基帶模塊結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型的射頻模塊結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的實(shí)施例由天線11、射頻模塊12、基帶模塊13和接ロ模塊14構(gòu)成，基帶模塊13的輸入端ロ與接ロ模塊14雙向連接，基帶模塊13的輸出端ロ與射頻模塊12的輸入端ロ通過微帶傳輸線雙向連接，射頻模塊12的輸出端ロ與外接天線11雙向電連接。該接ロ模塊采用RS232轉(zhuǎn)換器，輸出端與計(jì)算機(jī)雙向連接；該基帶模塊13的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示；該射頻模塊12的結(jié)構(gòu)如圖3所示。參照?qǐng)D2，本實(shí)用新型的基帶模塊包括DSP處理器、存儲(chǔ)器、JTAG接口和電源模塊，該DSP處理器21分別與存儲(chǔ)器22、JTAG接ロ 23雙向連接，和電源模塊24單向連接。控制模塊的核心組件是DSP處理器，該處理器采用的是ADI公司Blackfin系列的低成本高性能DSP芯片ADSPBF531。Blackf in處理器系列具有世界領(lǐng)先的功率管理和性能，融合了 AnalogDevices/Intel的微信號(hào)結(jié)構(gòu)。通過將エ業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接ロ與高性能的信號(hào)處理內(nèi)核相結(jié)合，用戶可以快速開發(fā)出節(jié)省成本的應(yīng)用裝置，而無需昂貴的外部組件。存儲(chǔ)器采用的是ATMEL公司的AT28BV64B，它是ー款存儲(chǔ)容量為64K的EEPROM芯片。以上所述器件的型號(hào)并不唯一。參照?qǐng)D3，本實(shí)用新型的射頻模塊包括射頻前端模塊31和射頻收發(fā)模塊32，射頻收發(fā)模塊32的一端和DSP處理器雙向連接，另一端通過50歐姆微帶傳輸線和射頻前端模塊31雙向連接。射頻收發(fā)芯片采用TI公司研發(fā)的ー款支持ASK調(diào)制的高性能、低功耗、高集成度的射頻芯片CC2500。CC2500是ー種低成本真正單片的2. 4GHz收發(fā)器，為低功耗無線應(yīng)用而設(shè)計(jì)，高靈敏度(IOkbps下-98dBm，I %數(shù)據(jù)包誤差率)，可編程控制的數(shù)據(jù)傳輸率，可達(dá)500kbps，極少的外部元件；芯片內(nèi)頻率合成器，不需要外部濾波器或RF轉(zhuǎn)換，RF收發(fā)器集成了ー個(gè)數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)500kbps的高度可配置的調(diào)制解調(diào)器。通過開啟集成在調(diào)制解調(diào)器上的前向誤差校正選項(xiàng)，能使性能得到提升。射頻前端芯片采用TI公司研發(fā)的ー款高性能、低功耗、高集成度的射頻芯片CC2591。CC2591具有功率放大器PA、低噪聲放大器LNA和切換開關(guān)，噪聲系數(shù)僅為4. 8dB，可以將射頻收發(fā)芯片的靈敏度改善6 dB。以上所選器件的型號(hào)并不唯一。本實(shí)用新型的工作原理如下射頻前端模塊31對(duì)經(jīng)天線11接收到的射頻信號(hào)進(jìn)行放大，放大后 的信號(hào)由射頻收發(fā)模塊32變頻、解調(diào)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后輸送給DSP處理器21進(jìn)行分析和運(yùn)算。射頻收發(fā)模塊32負(fù)責(zé)對(duì)由DSP處理器21輸送的基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和上變頻處理，處理后的射頻信號(hào)經(jīng)射頻前端模塊31放大后由天線11輻射到空中?；鶐K是閱讀器工作的中樞，其中DSP處理器21控制閱讀器命令的產(chǎn)生、對(duì)接收信號(hào)的處理和防碰撞算法的執(zhí)行。存儲(chǔ)器22用于存儲(chǔ)應(yīng)用程序。接ロ模塊主要由RS232轉(zhuǎn)換器組成，它將閱讀器識(shí)別出的ID在DSP處理器21中處理后經(jīng)RS232轉(zhuǎn)換器14發(fā)送給計(jì)算機(jī)顯示出來。實(shí)用新型能夠應(yīng)用于如下環(huán)境( I)公路運(yùn)輸收費(fèi)管理將本讀寫器安裝在高速公路收費(fèi)ロ，讀寫器直接與收費(fèi)系統(tǒng)相聯(lián)，讀寫器天線指向道ロ，內(nèi)部安裝電子標(biāo)簽的車輛能快速通過收費(fèi)ロ，讀出設(shè)備可快速、準(zhǔn)確地記錄通過車輛的編號(hào)或帳戶信息，實(shí)現(xiàn)高速公路通行費(fèi)的自動(dòng)征收與管理。(2)管網(wǎng)識(shí)別和管理該讀寫器體積小巧，便于攜帶，可以應(yīng)用于電カ電纜、通信電纜等城市管網(wǎng)的識(shí)別和管理，將電子標(biāo)簽安裝于管網(wǎng)的外壁，通過手持讀寫器可快速、準(zhǔn)確地讀出和更改管網(wǎng)的信息。將GPS和GPRS技術(shù)結(jié)合后，可實(shí)現(xiàn)城市管網(wǎng)的識(shí)別、定位與管理，大大提高效率。(3)人員車輛出入管理本實(shí)用新型的微波無線射頻識(shí)別系統(tǒng)可以應(yīng)用于大型停車場(chǎng)、軍事重地、金融系統(tǒng)等地方的人員出入管理。將該系統(tǒng)安裝在出入口，將與名片大小相仿的電子標(biāo)簽貼附在汽車風(fēng)擋玻璃或掛在人的身上，當(dāng)有人員或車輛進(jìn)出吋，閱讀器即可快速、準(zhǔn)確地記錄下所通過的車輛或人員信息及通過的時(shí)間，同時(shí)還可以對(duì)是否允許通過做出判斷，自動(dòng)控制出入大門開關(guān)，做到出入嚴(yán)格管理。
權(quán)利要求1.一種微波無線射頻閱讀器，其特征是包括接ロ模塊、基帶模塊、射頻模塊和外接天線，所述的基帶模塊的輸入端ロ與接ロ模塊雙向連接，基帶模塊的輸出端ロ與射頻模塊的輸入端ロ雙向連接，射頻模塊的輸出端ロ與外接天線雙向連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波無線射頻閱讀器，其特征是所述的基帶模塊包括DSP處理器、存儲(chǔ)器、JTAG接口和電源模塊，DSP處理器分別與存儲(chǔ)器、JTAG接ロ雙向連接，且和電源模塊單向連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微波無線射頻閱讀器，其特征是所述的射頻模塊包括射頻前端模塊和射頻收發(fā)模塊，射頻收發(fā)模塊的一端與DSP處理器連接，另一端通過50歐姆微帶傳輸線與射頻前端模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微波無線射頻閱讀器，其特征是所述的接ロ模塊由RS232轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，輸入端與DSP處理器雙向連接，輸出端與計(jì)算機(jī)雙向連接。
專利摘要一種微波無線射頻閱讀器，包括接口模塊、基帶模塊、射頻模塊和外接天線，所述的基帶模塊的輸入端口與接口模塊雙向連接，基帶模塊的輸出端口與射頻模塊的輸入端口雙向連接，射頻模塊的輸出端口與外接天線雙向連接。本實(shí)用新型采用現(xiàn)有成熟芯片，整個(gè)架構(gòu)簡(jiǎn)單，有效降低了微波無線射頻識(shí)別閱讀器的成本，使得微波無線射頻識(shí)別閱讀器的設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化；同時(shí)由于采用ADI公司的低成本高性能DSP芯片ADSPBF531，可以方便日后的升級(jí)換代。本產(chǎn)品可用于生產(chǎn)、零售、物流和交通各個(gè)行業(yè)的自動(dòng)化管理。
文檔編號(hào)G06K7/10GK202662024SQ201220157448
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者黃曙, 談樹峰, 禤文健, 馬凱, 馮善強(qiáng), 汪溢 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院