一种RFID双频近场中距离读写系统技术方案

本发明专利技术公开一种RFID双频近场中距离读写系统，属于RFID技术领域。它包括ARM核心板、高频读写器、超高频读写器、上位机、电源电路、稳压模块、通讯端口和嵌入式通讯和控制软件，上位机通过串口或蓝牙发送读写指令，ARM核心板通过串口接收指令，根据获取到的指令选择对应频段的读写器通信串口，实现高频读写器和超高频读写器之间的切换，从而方便读取不同频段的RFID标签，方便了后续系统的处理。

A Dual-Frequency Near-Field Mid-Range Reading and Writing System for RFID

The invention discloses an RFID dual-frequency near-field medium-distance reading and writing system, which belongs to the technical field of RFID. It includes ARM core board, high frequency reader, ultra-high frequency reader, upper computer, power supply circuit, regulator module, communication port and embedded communication and control software. Upper computer transmits read and write instructions through serial port or Bluetooth. ARM core board receives instructions through serial port, and chooses corresponding reader and write serial port according to the acquired instructions to realize high frequency reader and ultra-high frequency reader. The switching between writers facilitates the reading of RFID tags in different frequency bands and the processing of subsequent systems.

【技术实现步骤摘要】
一种RFID双频近场中距离读写系统
本专利技术属于RFID
，尤其是一种RFID双频近场中距离读写系统。
技术介绍
当前对于货架上的物品，如图书、档案资料、药品以及服装等密集摆放的物品，绝大部分都使用了RFID技术，贴了RFID标签的物品清点，通常需要通过RFID盘点设备进行人工清点，现在使用的RFID盘点设备都只有一个频段的读写器，要么只能识别高频标签，要么只能识别超高频标签。面对这一类的密集摆放的物品标签数量庞大，所以提高盘点效率尤为重要，特别是对图书、档案管理等行业而言，图书或档案资料，若不能实时反映在架情况，对读者借阅图书或查阅档案资料都会带来不必要的麻烦和额外的查找时间。
技术实现思路
为解决现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种高频和超高频两种模式可以随意切换的RFID双频近场中距离读写系统。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种RFID双频近场中距离读写系统，该RFID双频近场中距离读写系统包括：ARM核心板，通过两路串口分别与高频读写器和超高频读写器进行通信，通过串口或蓝牙与上位机进行通信，ARM核心板根据获取到的来自上位机的读写指令，选择对应频段的读写器通信串口，实现高频读写器和超高频读写器之间的切换；高频读写器包括1个数据通讯端口和1个射频输入输出端口，高频读写器通过数据通讯端口接收后台数据信息并转化为射频信息，通过射频输入输出端口输出到高频天线并将高频天线反馈的高频标签上的射频信号转化为数据信号返回给后台，完成高频标签的读取；超高频读写器包括1个数据通讯端口和1个射频输入输出端口，超高频读写器通过数据通讯端口接收后台数据信息并转化为射频信息，通过射频输入输出端口输出到超高频天线和将超高频天线反馈的超高频标签上的射频信号转化为数据信号返回给后台，完成超高频标签的读取。进一步地，该RFID双频近场中距离读写系统还包括电源电路，电源电路通过稳压模块与ARM核心板、高频读写器以及超高频读写器连接。进一步地，该RFID双频近场中距离读写系统还包括通讯端口，与ARM核心板相连，或者与高频读写器以及超高频读写器相连，实现与系统外的设备进行通讯。进一步地，该RFID双频近场中距离读写系统还包括嵌入式通讯和控制软件，负责ARM核心板与上位机之间通讯协议的实现，以及对高频读写器、超高频读写器的控制命令和数据读写协议进行封装。有益效果：对于货架上不同物品实际所贴的不同频段标签，本专利技术可以随意切换高频和超高频读写器，快速识别不同的标签类型，便于对贴有标签物品进行快速盘点。附图说明图1为本专利技术RFID双频近场中距离读写系统结构框图；图2为本专利技术稳压电源电路示意图；图3为本专利技术ARM核心板和读写器之间的连接示意图；图4为本专利技术ARM核心板和上位机之间的连接示意图；图5为本专利技术RFID读写器结构示意图；图6为本专利技术嵌入式通讯和控制软件的软件架构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。本专利技术一种RFID双频近场中距离读写系统，如图1所示，它包括ARM核心板1、高频读写器2(工作频率13.56Mhz，符合ISO15693标准)、超高频读写器3(工作频率915Mhz，符合ISO18600-C标准)和上位机4，ARM核心板1通过两路串口分别与高频读写器2和超高频读写器3相连，ARM核心板1通过串口或蓝牙与上位机4相连，高频读写器2和超高频读写器3分别与高频天线5和超高频天线6相连，ARM核心板1、高频读写器2和超高频读写器3通过稳压模块8和电源电路7相连。如图2所示，稳压电源电路包括电源电路7和稳压模块8，电源电路7通过稳压模块8与ARM核心板1、高频读写器2以及超高频读写器3连接。本系统中使用了ARM核心板1，ARM核心板1需要稳定的3.3V直流电压，当电源延迟时间超过4ms会ARM核心板1无法启动，所以需要外接稳压电源电路。对于ARM核心板1电源电路7的设计我们选择低延迟的LDO芯片，电源电路7中选择合适的滤波电容使得输出稳定的低延迟的3.3V直流电压。对于高频读写器2和超高频读写器3由于它们使用同一个电源电路7，所以用稳压芯片8(B0505S-1W)将两个读写器模块进行隔离，使得两者互不影响各自的读取率，正常工作。如图3所示，ARM核心板1具有32位RISC处理器，低功耗，低成本，功能强大。具有120个信号管脚，其中四路是串口信号引脚，支持四路异步串行UART接口，其中四路异步串行UART接口中两路是五线制，两路是三线制。高频读写器2和超高频读写器3通过两路串行接口分别连接到ARM核心板1上，实现双方的通信。ARM核心板1中还具有两路USB接口，PC机通过USB接口将程序烧录到ARM核心板芯片中。如图4所示，ARM核心板1通过串行UART接口直接连接到上位机4，或者ARM核心板1通过串行UART接口连接到蓝牙模块9，蓝牙模块9通过与上位机4配对，使得上位机4可以跟ARM核心板1进行通信，上位机4通过蓝牙模块9控制ARM核心板1，上位机4发送不同的读写指令给ARM核心板1，ARM核心板1根据获取到的指令选择对应频段的读写器通信串口，从而指定相应的读写器工作，达到了双频读写器灵活切换的目的。如图5所示，RFID读写器2(3)包含1个数据通讯端口21(31)、1个射频输入输出端口22(32)和1个电源接口23(33)。RFID读写器2(3)通过数据通讯端口21(31)接收后台数据信息并转化为射频信息通过射频输入输出端口22(32)输出到高频天线5或超高频天线6，并将高频天线5或超高频天线6反馈的RFID标签上的物品信息的射频信号转化为数据信号返回给后台，完成RFID标签信息的采集，进入后台进行信息处理和应用。如图6所示，嵌入式通讯和控制软件由上位机部分10和嵌入式双频读写器部分11组成。上位机部分10即上位机SDK101提供给用户根据自己的业务需求来开发行业业务系统。上位机SDK101对高频读写器2和超高频读写器3的操作指令、行业应用标准等均做了封装，以此来简化上位机SDK101开发难度。用户在使用上位机SDK101时不需要详细熟悉嵌入式双频读写器的底层开发技术，只需发送行业应用所需的标签操作指令就可以；同时通过上位机SDK101所获取的标签数据也一样是符合行业标准规范的业务数据。上位机SDK101提供了如下9条读写器操作指令：上位机SDK101参考ISO28560、EPC_Global等行业电子标签的格式规范，对标签数据接口做了封装，开放给使用者的数据模型如下：如图6所示，嵌入式双频读写器部分11为读写器自身的通讯和控制软件，包含上位机通讯收发模块111、编码和解析模块112以及读写器控制收发模块113。上位机通讯收发模块111承担对与上位机SDK101连接的串口的监听，收到上位机SDK101通讯指令后传递给编码和解析模块112，由编码和解析模块112来解析上位机SDK101指令；读写器控制收发模块113依据上位机SDK101指令来控制读写器完成操作；读写器返回的数据以及操作结果经编码和解析模块112编码后由上位机通讯收发模块111通过串口发回。对本专利技术保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本专利技术的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种RFID双频近场中距离读写系统，其特征在于，所述RFID双频近场中距离读写系统包括：ARM核心板(1)，通过两路串口分别与高频读写器(2)和超高频读写器(3)进行通信，通过串口或蓝牙与上位机(4)进行通信，ARM核心板(1)根据获取到的来自上位机(4)的读写指令，选择对应频段的读写器通信串口，实现高频读写器(2)和超高频读写器(3)之间的切换；高频读写器(2)包括1个数据通讯端口(21)和1个射频输入输出端口(22)，高频读写器(2)通过数据通讯端口(21)接收后台数据信息并转化为射频信息，通过射频输入输出端口(22)输出到高频天线(5)并将高频天线(5)反馈的高频标签上的射频信号转化为数据信号返回给后台，完成高频标签的读取；超高频读写器(3)包括1个数据通讯端口(31)和1个射频输入输出端口(32)，超高频读写器(3)通过数据通讯端口(31)接收后台数据信息并转化为射频信息，通过射频输入输出端口(32)输出到超高频天线(6)和将超高频天线(6)反馈的超高频标签上的射频信号转化为数据信号返回给后台，完成超高频标签的读取。

【技术特征摘要】
1.一种RFID双频近场中距离读写系统，其特征在于，所述RFID双频近场中距离读写系统包括：ARM核心板(1)，通过两路串口分别与高频读写器(2)和超高频读写器(3)进行通信，通过串口或蓝牙与上位机(4)进行通信，ARM核心板(1)根据获取到的来自上位机(4)的读写指令，选择对应频段的读写器通信串口，实现高频读写器(2)和超高频读写器(3)之间的切换；高频读写器(2)包括1个数据通讯端口(21)和1个射频输入输出端口(22)，高频读写器(2)通过数据通讯端口(21)接收后台数据信息并转化为射频信息，通过射频输入输出端口(22)输出到高频天线(5)并将高频天线(5)反馈的高频标签上的射频信号转化为数据信号返回给后台，完成高频标签的读取；超高频读写器(3)包括1个数据通讯端口(31)和1个射频输入输出端口(32)，超高频读写器(3)通过数据通讯端口(31)接收后台数据信息并转化为射频信息，通过射频输入输出端口(32)输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡佳，
申请(专利权)人：无锡陶唐智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32