本發(fā)明屬于RFID通信技術領域，特別涉及一種基于墨水屏的低功耗可視化RFID信息終端。

背景技術：

射頻識別，RFID(Radio Frequency Identification)技術，又稱無線射頻識別，是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。目前RFID技術廣泛應用于圖書館，門禁系統(tǒng)，食品安全溯源等領域。

射頻識別系統(tǒng)最重要的優(yōu)點是非接觸識別，它能穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢和條形碼無法使用的惡劣環(huán)境閱讀標簽，并且閱讀速度極快，大多數(shù)情況下不到100毫秒。有源式射頻識別系統(tǒng)的速寫能力也是重要的優(yōu)點，可用于流程跟蹤和維修跟蹤等交互式業(yè)務。

物流管理的本質是通過對物流全過程的管理，實現(xiàn)降低成本和提高服務水平兩個目的。如何以正確的成本和正確的條件，去保證正確的客戶在正確的時間和正確的地點，得到正確的產品，成為物流企業(yè)追求的最高目標。一般來說，企業(yè)存貨的價值要占企業(yè)資產總額的25％左右，占企業(yè)流動資產的50％以上。所以物流管理工作的核心就是對供應鏈中存貨的管理。在運輸管理方面采用射頻識別技術，只需要在貨物的外包裝上的安裝電子標簽，在運輸檢查站或中轉站設置閱讀器，就可以實現(xiàn)資產的可視化管理。與此同時，貨主可以根據(jù)權限，訪問在途可視化網(wǎng)頁，了解貨物的具體位置，這對提高物流企業(yè)的服務水平有著重要意義。

RFID技術中所衍生的產品大概有三大類：無源RFID產品、有源RFID產品、半有源RFID產品。無源RFID產品發(fā)展最早，也是發(fā)展最成熟，市場應用最廣的產品。比如，公交卡、食堂餐卡、銀行卡、賓館門禁卡、二代身份證等，這個在我們的日常生活中隨處可見，屬于近距離接觸式識別類。其產品的主要工作頻率有低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ，超高頻915MHZ。有源RFID產品，是最近幾年慢慢發(fā)展起來的，其遠距離自動識別的特性，決定了其巨大的應用空間和市場潛質。在遠距離自動識別領域，如智能監(jiān)獄，智能醫(yī)院，智能停車場，智能交通，智慧城市，智慧地球及物聯(lián)網(wǎng)等領域有重大應用。有源RFID在這個領域異軍突起，屬于遠距離自動識別類。產品主要工作頻率有超高頻433MHZ，微波2.45GHZ和5.8GHZ。介于有源RFID和無源RFID之間的半有源RFID產品，該產品集有源RFID和無源RFID的優(yōu)勢于一體，應用于門禁進出管理，人員精確定位，區(qū)域定位管理，周界管理，電子圍欄及安防報警等領域。

隨著RFID成本的降低以及RFID在屋子管理上凸顯出的優(yōu)勢日益明顯，許多行業(yè)都運用了射頻識別技術。將標簽附著在一輛正在生產中的汽車，廠方便可以追蹤此車在生產線上的進度。倉庫可以追蹤藥品的所在。射頻標簽也可以附于牲畜與寵物上，方便對牲畜與寵物的積極識別(積極識別意思是防止數(shù)只牲畜使用同一個身份)。射頻識別的身份識別卡可以使員工得以進入鎖住的建筑部分，汽車上的射頻應答器也可以用來征收收費路段與停車場的費用。

但是，現(xiàn)代物資設備等管理系統(tǒng)中，普通有源標簽普遍存在終端容量不足、不能查看物資內容、電池不可再充電等迫切需要解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種以高性能的STM32為核心控制器，使用CC2520+CC2591作為射頻芯片，Eink電子墨水屏作為顯示屏，能夠顯示出物資信息，交互性好，使用方便的基于墨水屏的低功耗可視化RFID信息終端。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：基于墨水屏的低功耗可視化RFID信息終端，包括控制器、射頻模塊、Eink電子墨水屏、按鍵模塊、電源管理模塊、溫度傳感器、SD卡和靜態(tài)隨機存儲器SRAM，控制器分別與射頻模塊、Eink電子墨水屏、按鍵模塊、電源管理模塊、溫度傳感器、SD卡和靜態(tài)隨機存儲器SRAM相連。

進一步地，所述電源管理模塊包括電池和電壓轉換模塊，電壓轉換模塊分別與電池和市電相連，電池分別與控制器、射頻模塊、EINK電子墨水屏相連。

進一步地，所述控制器采用STM32F103ZD。

進一步地，所述射頻模塊采用技術成熟的CC2520+CC2591射頻電路，射頻模塊采用德州儀器(TI)最新射頻芯片2520，工作在24GHz免費頻段，采用CC2591作為前端功率放大，傳輸距離可達700米，室外傳輸距離達1.5公里，可通過SPI接口與8位、16位或32位單片機相連。

CC2520+CC2591模塊特點：

工作頻段范圍：2.4000～2.4835GHz；

數(shù)據(jù)速率可達250kbps

輸出功率可編程控制(-24dBm～22dBm)；

高接收靈敏度(-90dBm)；

功耗：Rx：28.5mA；Tx：143.6mA@27dBm、137.8mA@22dBm；

可提供配套開發(fā)和演示套件。

進一步地，所述射頻模塊與控制器之間的通信遵循國軍標GJB7377.2-2011協(xié)議。

進一步地，所述電壓轉換模塊包括濾波整流電路、開關振蕩電路、高頻脈寬調制電壓電路、低壓整流濾波電路、取樣電路、震蕩和脈寬調制控制電路、穩(wěn)壓電路以及輸出電路；濾波整流電路的輸入與市電連接，濾波整流電路的輸出與開關振蕩電路連接，開關振蕩電路的輸出通過高頻脈寬調制電壓電路與低壓整流濾波電路相連，低壓整流濾波電路的輸出分別與取樣電路、穩(wěn)壓電路相連，穩(wěn)壓電路輸出與輸出電路連接，輸出電路與電池相連；取樣電路的輸出與震蕩和脈寬調制控制電路的相連，震蕩和脈寬調制控制電路的輸出與開關振蕩電路連接。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明提出了以高性能的STM32為核心控制器，使用CC2520+CC2591作為射頻芯片，Eink電子墨水屏作為顯示屏，設計了一款低功耗可視化的RFID信息終端，能夠顯示出物資信息，交互性好，使用方便，滿足現(xiàn)代生產管理發(fā)展的迫切需求；

2、采用斷電可保持數(shù)據(jù)的Eink電子墨水屏作為顯示屏，電子墨水屏顯示采用電泳技術，電泳技術具有雙穩(wěn)定性，在電源被關閉之后，仍然能在顯示器上將圖像保留幾天或幾個月；并且視覺感官幾乎完全和紙一樣，又可以像我們常見的液晶顯示屏一樣不斷轉換刷新顯示內容，既能降低終端的功耗，又能提高用戶體驗；

3、本發(fā)明的可以通過接入SD卡對終端容量進行擴充，通過電源管理模塊對終端進行充電，延長RFID信息終端的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的RFID信息終端結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的電壓轉換模塊電路模塊圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本發(fā)明的技術方案。

如圖1所示，一種基于墨水屏的低功耗可視化RFID信息終端，包括控制器、射頻模塊、Eink電子墨水屏、按鍵模塊、電源管理模塊、溫度傳感器、SD卡和靜態(tài)隨機存儲器SRAM，控制器分別與射頻模塊、Eink電子墨水屏、按鍵模塊、電源管理模塊、溫度傳感器、SD卡和靜態(tài)隨機存儲器SRAM相連。

本發(fā)明采用斷電可保持數(shù)據(jù)的Eink電子墨水屏作為顯示屏；Eink電子墨水屏，即電子墨水屏，是一種類似于紙張的電子顯示屏，超低功耗；兼有紙的優(yōu)點，如視覺感官幾乎完全和紙一樣，又可以像我們常見的液晶顯示屏一樣不斷轉換刷新顯示內容。電子墨水屏顯示采用電泳技術，電泳技術具有雙穩(wěn)定性，在電源被關閉之后，仍然能在顯示器上將圖像保留幾天或幾個月。

進一步地，所述電源管理模塊包括電池和電壓轉換模塊，電壓轉換模塊分別與電池和市電相連，將市電電壓轉化為RFID信息終端電池可用的輸入電壓，為電池充電，電池分別與控制器、射頻模塊、EINK電子墨水屏相連，為其他模塊供電。

進一步地，所述控制器采用STM32F103ZD，STM32F103ZD采用Cortex-M3內核，主頻可達72MHz，并且具有低功耗、高性能等優(yōu)點。

進一步地，所述射頻模塊采用技術成熟的CC2520+CC2591射頻電路，射頻模塊采用德州儀器(TI)最新射頻芯片2520，工作在24GHz免費頻段，采用CC2591作為前端功率放大，傳輸距離可達700米，室外傳輸距離達1.5公里，可通過SPI接口與8位、16位或32位單片機相連。

CC2520+CC2591模塊特點：

工作頻段范圍：2.4000～2.4835GHz；

數(shù)據(jù)速率可達250kbps

輸出功率可編程控制(-24dBm～22dBm)；

高接收靈敏度(-90dBm)；

功耗：Rx：28.5mA；Tx：143.6mA@27dBm、137.8mA@22dBm；

可提供配套開發(fā)和演示套件。

進一步地，所述射頻模塊與控制器之間的通信遵循國軍標GJB7377.2-2011協(xié)議。

如圖2所示，本發(fā)明的電壓轉換模塊包括濾波整流電路、開關振蕩電路、高頻脈寬調制電壓電路、低壓整流濾波電路、取樣電路、震蕩和脈寬調制控制電路、穩(wěn)壓電路以及輸出電路；濾波整流電路的輸入與市電連接，濾波整流電路的輸出與開關振蕩電路連接，開關振蕩電路的輸出通過高頻脈寬調制電壓電路與低壓整流濾波電路相連，低壓整流濾波電路的輸出分別與取樣電路、穩(wěn)壓電路相連，穩(wěn)壓電路輸出與輸出電路連接，輸出電路與電池相連；取樣電路的輸出與震蕩和脈寬調制控制電路的相連，震蕩和脈寬調制控制電路的輸出與開關振蕩電路連接。

本領域的普通技術人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應被理解為本發(fā)明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術啟示做出各種不脫離本發(fā)明實質的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護范圍內。