基于高频RFID技术的密集档案管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于高频RFID技术的密集档案管理系统，包括控制器、射频读写器和射频标签，控制器控制射频读写器读取射频标签的信息；系统仅由控制器和多块射频读写器组成，控制器和射频读写器之间通过数据线连接，结构简单，便于现场安装实施；通过增加控制器，可以扩展为多级控制器结构的射频管理系统，轻松应对更大规模的密集档案管理；通过控制器和射频读写器的ID编号，来唯一性标识每一路射频天线。现场无需再布置大量检测传感器，也不需要复杂的软件逻辑来帮助实现精确定位，现场安装实施方便快捷；控制器和射频读写器的硬件结构简单，维护方便，元器件数量和价格均远远低于基于超高频技术射频模块涉及的元器件，性价比高，具有很好的市场前景。

Dense file management system and method based on high frequency RFID Technology

The invention discloses a dense high frequency file management system based on RFID technology, including controller, RF reader and RFID tag controller, RF reader RF tag information system; only by the controller and a plurality of RF reader, controller and RF reader is connected via a data line has the advantages of simple structure, convenient installation and Implementation; by increasing the controller can be extended to a radio frequency management system multistage controller structure, easy to deal with large-scale intensive file management; through the controller and RF read write device ID number, to the unique identification of each RF antenna. Site no longer arranged a large number of sensor, does not require complex software logic to help achieve precise positioning, the implementation is convenient; the controller and RF read write device has the advantages of simple hardware structure, easy maintenance, quantity and price of components are far below the ultra high frequency radio frequency module technology relates to components, based on cost-effective, with a good market prospects.

【技术实现步骤摘要】
基于高频RFID技术的密集档案管理系统及方法
本专利技术属于RFID射频识别技术和密集档案自动化管理领域，涉及一种基于高频RFID技术的密集档案管理系统及方法。
技术介绍
近年来，我国档案事业取得了长足的发展，档案事业的规模日益扩大，对档案管理的要求也越来越高，RFID射频技术开始得到广泛应用。RFID又称无线射频识别，是一种无线通信技术，可通过无线电讯号在非接触的情况下识别特定目标并读写相关数据。RFID技术可分为LF(低频)、HF(高频)和UHF(超高频)三种，具有不同的特点和应用环境。RFID射频技术与档案管理领域相结合，推动了档案管理中的快速盘库、精确定位到本和实时监控等智能化功能的发展，节省了大量人力，极大提高了档案管理的效率。目前RFID射频技术在密集档案管理中主要有以下几方面的应用：一是快速盘点在库存储档案。即利用RFID射频能够快速读取射频标签的特点，对在库档案进行自动化的快速盘点，取代耗时耗力的人工盘点。二是实时监控在库档案。即通过实时读取档案的射频标签信息，来检测档案在其存储位置的变动情况。三是利用RFID射频识别，优化档案管理中的入库、存取、查询和出库等业务，提升工作效率。以上几方面应用，都必须解决RFID射频读取射频标签的唯一性问题。具体的说，就是在一定的空间范围内，RFID射频识别只能读到一个射频标签信息，该射频标签和档案以及档案的存储位置是唯一对应关系。否则，RFID射频识别就只能确定档案是否在库，但是无法确认档案是否在其正确的存储位置上。后期还需要人工介入做进一步的确认，实时监控也无法做到精确到本，大大降低了管理效率。相关专利如CN103632178B，采用红外传感器和RFID射频技术结合实现来解决这个问题。这种方法在档案存储位置设置红外传感器，根据传感器发出的信号变化来确认档案是否在存储位置，同时结合RFID射频识别来实现档案和存储位置的点对点管理。其射频模块应用了超高频射频技术，包括读写器、多路器、功分器、匹配器和射频天线等，实际工作时还需要采用降低射频天线工作耦合的措施。当面临大规模的密集档案管理需求时，这种方案需要数量惊人的传感器，硬件设备在现场安装和维护艰难，系统结构复杂，成本高，现场实施周期长。最为重要的是，当发生同时存取数件档案的操作时，这种方式将无法根据射频标签信息和传感器变化，将档案和存储位置一一对应管理起来，给档案管理带来了安全隐患。综合目前RFID射频技术在档案管理领域应用的相关专利，主要是通过超高频RFID技术实现档案管理。在诸如档案柜、回转库和密集架等典型的密集档案存储系统的应用中，有如下问题：一是超高频RFID信号非常容易遇到设备金属部件反射、潮湿环境吸收和各种电磁信号干扰的问题，造成误读、错读和冗余读；二是超高频RFID读写天线普遍功率较大、发射距离远，在读取空间有限的存储设备中，必须采取降低功率和信号匹配措施，来保证发射信号具有良好的定向性，不会一次读取临近的多个射频标签信息。因此射频相关模块的软硬件设计复杂，成本较高，还经常需要现场调试参数来达到良好效果。因此，需要一种基于高频RFID技术的密集档案管理系统以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的缺陷，提供一种基于高频RFID技术的密集档案管理系统。为解决上述技术问题，本专利技术的基于高频RFID技术的密集档案管理系统所采用的技术方案为：一种基于高频RFID技术的密集档案管理系统，其特征在于：包括控制器(1)、射频读写器(2)和射频标签(5)，所述控制器(1)控制所述射频读写器(2)读取所述射频标签(5)的信息；所述控制器(1)包括第一CPU、电源模块、选址模块和通信模块，所述第一CPU为单片机，所述电源模块用于为第一CPU、选址模块和通信模块供电，所述选址模块用于设置所述控制器的地址ID和连接的设备数量，所述通信模块用于将第一CPU的输出电平转换为标准通信电平，实现数据通信；所述射频读写器(2)包括第二CPU、第二选址模块、第二通信模块、高频读写模块和射频天线，所述第二CPU为单片机，所述第二选址模块用于设置射频读写器的地址ID，所述第二通信模块将第二CPU的输出电平转换为标准通信电平，实现数据通信，所述高频读写模块包括高频RFID芯片和滤波及匹配电路，所述高频RFID芯片用于输出经过调制的高频信号，并接收所述射频天线耦合回来的高频信号，所述滤波及匹配电路用来过滤高频信号的高次谐波分量和与天线线圈实现阻抗匹配；所述射频标签(5)为用于被所述射频天线发射的高频能量激活并反馈信息。更进一步的，所述高频读写模块、射频天线和射频标签(5)一一对应。即一路高频读写模块连接一路射频天线，读取一路射频标签信息。更进一步的，所述第二CPU通过信号线连接N个所述高频读写模块，其中，N≥1，所述控制器(1)通过信号线连接M个所述射频读写器(2)，其中，M≥1。每个射频读写器通过选址模块设置唯一的地址编码，实现对M*N路射频天线的控制。更进一步的，所述第二CPU通过信号线连接N个所述高频读写模块，其中，N≥1，所述控制器(1)包括一个主控制器和K个子控制器，其中，K≥1，所述主控制器通过信号线连接所述子控制器，所述子控制器通过信号线连接M个所述射频读写器，其中，M≥1。每个子控制器通过选址模块设置唯一的地址编码，并连接M个射频读写器，实现对K*M*N路射频天线的控制。更进一步的，所述射频标签(5)为高频RFID的无源射频标签。标签黏贴于档案盒盒脊正面。用于区分不同的待定档案。更进一步的，所述射频标签(5)包括微控制芯片，所述微控制芯片设置有唯一识别码。标签黏贴于档案盒盒脊正面。用于区分不同的待定档案。有益效果：本专利技术的基于高频RFID技术的密集档案管理系统具有以下优点：(1)结构简单：系统仅由控制器和多块射频读写器组成，控制器和射频读写器之间通过数据线连接，结构简单，便于现场安装实施；(2)扩展方便：通过增加控制器，可以扩展为多级控制器结构的射频管理系统，轻松应对更大规模的密集档案管理；(3)安装实施快捷：通过控制器和射频读写器的ID编号，来唯一性标识每一路射频天线。现场无需再布置大量检测传感器，也不需要复杂的软件逻辑来帮助实现精确定位，现场安装实施方便快捷；(4)极高性价比：控制器和射频读写器的硬件结构简单，维护方便，元器件数量和价格均远远低于基于超高频技术射频模块涉及的元器件，性价比高，具有很好的市场前景。本专利技术还公开了一种基于高频RFID技术的密集档案管理方法，采用如权利要求1-6任一项所述的基于高频RFID技术的密集档案管理系统，包括以下步骤：1)、利用所述选址模块为所述控制器(1)设置唯一的ID编号和连接的射频读写器(2)的数量；2)、利用选址模块为步骤1)的射频读写器(2)设置唯一的ID编号；3)、电源模块为密集档案管理系统供电，对所述控制器(1)和射频读写器(2)进行初始化，所述射频读写器(2)对连接的所述高频读写模块按顺序编号；4)、上级系统向所述控制器(1)发送读取所述射频标签(5)指令，所述上级系统为上位机或上一级的所述控制器；5)、所述控制器(1)向所述射频读写器发出读所述射频标签(5)指令；6)、所述射频读写器接收所述控制器(1)的指令，控制连接的所述高频读写模块通过所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于高频RFID技术的密集档案管理系统，其特征在于：包括控制器(1)、射频读写器(2)和射频标签(5)，所述控制器(1)控制所述射频读写器(2)读取所述射频标签(5)的信息；所述控制器(1)包括第一CPU、电源模块、选址模块和通信模块，所述第一CPU为单片机，所述电源模块用于为第一CPU、选址模块和通信模块供电，所述选址模块用于设置所述控制器的地址ID和连接的设备数量，所述通信模块用于将第一CPU的输出电平转换为标准通信电平，实现数据通信；所述射频读写器(2)包括第二CPU、第二选址模块、第二通信模块、高频读写模块和射频天线，所述第二CPU为单片机，所述第二选址模块用于设置射频读写器的地址ID，所述第二通信模块将第二CPU的输出电平转换为标准通信电平，实现数据通信，所述高频读写模块包括高频RFID芯片和滤波及匹配电路，所述高频RFID芯片用于输出经过调制的高频信号，并接收所述射频天线耦合回来的高频信号，所述滤波及匹配电路用来过滤高频信号的高次谐波分量和与天线线圈实现阻抗匹配；所述射频标签(5)为用于被所述射频天线发射的高频能量激活并反馈信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于高频RFID技术的密集档案管理系统，其特征在于：包括控制器(1)、射频读写器(2)和射频标签(5)，所述控制器(1)控制所述射频读写器(2)读取所述射频标签(5)的信息；所述控制器(1)包括第一CPU、电源模块、选址模块和通信模块，所述第一CPU为单片机，所述电源模块用于为第一CPU、选址模块和通信模块供电，所述选址模块用于设置所述控制器的地址ID和连接的设备数量，所述通信模块用于将第一CPU的输出电平转换为标准通信电平，实现数据通信；所述射频读写器(2)包括第二CPU、第二选址模块、第二通信模块、高频读写模块和射频天线，所述第二CPU为单片机，所述第二选址模块用于设置射频读写器的地址ID，所述第二通信模块将第二CPU的输出电平转换为标准通信电平，实现数据通信，所述高频读写模块包括高频RFID芯片和滤波及匹配电路，所述高频RFID芯片用于输出经过调制的高频信号，并接收所述射频天线耦合回来的高频信号，所述滤波及匹配电路用来过滤高频信号的高次谐波分量和与天线线圈实现阻抗匹配；所述射频标签(5)为用于被所述射频天线发射的高频能量激活并反馈信息。2.如权利要求1所述的基于高频RFID技术的密集档案管理系统，其特征在于：所述高频读写模块、射频天线和射频标签(5)一一对应。3.如权利要求1所述的基于高频RFID技术的密集档案管理系统，其特征在于：所述第二CPU通过信号线连接N个所述高频读写模块，其中，N≥1，所述控制器(1)通过信号线连接M个所述射频读写器(2)，其中，M≥1。4.如权利要求1所述的基于高频RFID技术的密集档案管理系统，其特征在于：所述第二CPU通过信号线连接N个所述高频读写模块，其中，N≥1，所述控制器(1)包括一个主控制器和K个子控制器，其中，K≥1，所述主控制器通过信号线连接所述子控制器，所述子控制器通过信号线连接M个所述射频读写器，其中，M≥1。5.如权利要求1所述的基于高频RFID技术的密集档案管理系统，其特征在于：所述射频标签(5)为高频RFID的无源射频标签。6.如权利要求1所述的基于高频RFID技术的密集档案管理系统，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹卫军，王兴强，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32