一种无线射频识别读写器及天线切换实现方法技术

本发明专利技术公开了一种ＲＦＩＤ读写器，包括：读写器本体、天线和至少一个天线切换单元。读写器本体用于为自身的每个端口分配信号发送持续时长；每个天线切换单元的一端与读写器本体的一个端口相连，另一端与至少两个天线相连；所述天线切换单元用于获取所述读写器本体分配给所述端口的信号发送持续时长，根据所述信号发送持续时长对所述至少两个天线的信号发送时长及顺序进行配置，得到信号发送配置结果，根据所述信号发送配置结果对所述至少两个天线的信号发送进行切换控制。此外，本发明专利技术还公开了一种ＲＦＩＤ读写器的天线切换实现方法。本发明专利技术所公开的技术方案，能够扩大ＲＦＩＤ读写器的覆盖范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线射频识别(RFID)技术，尤其涉及一种RFID读写器及天 线切换实现方法。
技术介绍
RFID技术是一种自动识别技术，包括条形码识别、光学字符识别、智 能卡识别及生物认证识别等。在RFID系统中，主要包括RFID标签和RFID读写器。图1为现有技术中RFID读写器的结构示意图。如图1所示，该RFID 读写器包括读写器本体100和天线200。其中，每个天线200对应读写器 本体100的一个端口 ，读写器本体100根据预设规则，控制各端口天线200 的信号发送与接收，并且同一时刻只有一个天线200进行信号发送，其它天 线200进行信号接收。具体实现时，读写器本体IOO根据预设规则，分别为 每个端口分配一定的信号发送持续时长，与各端口相连的天线200在该信号 发送持续时长内进行信号发送。RFID标签用于标识欲识别目标的信息，当 RFID标签载体移至RFID读写器进行信号发送的天线200的覆盖范围内时， RFID标签被激活，RFID标签内的信息通过进行信号接收的天线200被接收 至RFID读写器，RFID读写器中的读写器本体100对所接收的信息进行识 别并处理。目前，RFID技术已引起越来越多的关注，并被广泛应用于动物追踪、 海洋集装箱追踪、军事及飞行应用中的追踪等，此外，还被应用于供应链管 理、收费口和加油站车辆认证等消费者的日常应用中。进行追踪时，RFID 读写器可根据被激活的RFID标签对应的天线的覆盖区域，确定RFID标签 的位置。为了满足日益增多的应用需求，RFID系统应能保证不同读取范围的性 能要求。然而，很多情况下，现有技术中的RFID系统，由于其RFID读写器的天线200发射功率限制以及所支持天线200的数量限制等，使得RFID 读写器的覆盖范围无法满足RFID系统的性能需求。为了扩大RFID读写器的覆盖范围，现有技术中有一种解决方法为在 RFID读写器的读写器本体100的每个端口设置一个功分器，用于将各端口 的信号功率进行分割以支持更多的天线200，但该技术中将功率通过功分器 分割后分配给每个天线200,会降低每个天线200的发射功率，因此并没有 实现覆盖范围的扩大；并且当RFID标签被激活时，也无法判断RFID标签 具体是进入了端口对应的哪个天线200的覆盖区域内，从而无法满足高精度 的追踪需求。
技术实现思路
本专利技术一方面提供了一种RFID读写器，另一方面提供了一种RFID读 写器的天线切换实现方法，以便扩大RFID读写器的覆盖范围。本专利技术所提供的RFID读写器，包括读写器本体和天线，所述读写器 本体用于为自身的每个端口分配信号发送持续时长；该RFID读写器还包括 至少 一个天线切换单元，每个天线切换单元的一端与读写器本体的一个端口相连，另一端与至少 两个天线相连；所述天线切换单元用于获取所述读写器本体分配给所述端口 的信号发送持续时长，根据所述信号发送持续时长对所述至少两个天线的信 号发送时长及顺序进行配置，得到信号发送配置结果，根据所述信号发送配 置结果对所述至少两个天线的信号发送进行切换控制。其中，所述天线切换单元包括发送时长控制模块，用于获取所述读写器本体分配给所述端口的信号发 送持续时长；根据所述信号发送持续时长，按照预设配置策略对所述至少两 个天线的信号发送时长及顺序进行配置；根据所述配置的结果，在信号传输 过程中，向切换模块发送控制信号；切换模块，用于根据来自所述发送时长控制模块的控制信号，对所述至 少两个天线的信号发送进行切换。其中，所述发送时长控制模块包括信号发送时长获取模块，用于获取所述读写器本体分配给所述端口的信 号发送持续时长；天线发送时长配置模块，用于根据所述获取模块获取的信号发送持续时 长，按照预设配置策略对所述至少两个天线的信号发送时长及顺序进行配置；控制模块，用于根据所述天线发送时长配置模块的信号发送配置结果， 在信号传输过程中，向切换模块发送控制信号。其中，所述信号发送时长获耳又模块包括信号发送起止时刻测量模块，用于对流经所述端口的信号电平进行测 量，将得到的测量结果与预设的发送电平阈值进行比较，确定信号发送的起 始时刻及结束时刻；信号发送时长测量模块，用于对所述信号发送的起始时刻至结束时刻之 间的持续时间进行记录，得到读写器本体分配给所述端口的信号发送持续时 长。其中，所述天线发送时长配置模块包括配置策略设置模块，用于设置所述至少两个天线的信号发送配置策略；发送时长分配模块，用于根据所述信号发送时长获取模块获取的信号发 送持续时长，按照所述配置策略设置模块中设置的所述信息发送配置策略对 所述至少两个天线的信号发送时长及顺序进行配置。其中，所述切换模块包括第一发送接收切换模块、第二发送接收切换 模块、天线切换模块和耦合器，其中，所述第一发送接收切换模块包括第一发送接收接口、第一发送接口和 第一接收接口，所述第一发送接收接口与所述读写器本体的端口相连，并且 所述第 一发送接收接口与所述第 一发送接口之间形成发送通道，所述第一发 送接收接口与所述第一接收接口之间形成接收通道；每个第一发送接收切换 模块用于根据来自所述发送时长控制模块的控制信号，对所述发送通道和接 收通道进行切换；所述第二发送接收切换模块的数量与天线数量一致，并且每个第二发送 接收切换模块包括第二发送接收接口、第二发送接口和第二接收接口，所 述第二发送接收接口与天线相连，并且所述第二发送接收接口与所述第二发 送接口之间形成发送通道，所述第二发送接收接口与所述第二接收接口之间 形成接收通道；每个第二发送接收切换模块用于根据来自所述发送时长控制 模块的控制信号，对所述发送通道和接收通道进行切换；所述天线切换模块包括信号接收接口和与天线数量一致的发送接口 ； 所述信号接收接口与所述第一发送接收切换模块的第一发送接口相连，所述 每个发送接口与一个第二发送接收切换模块的第二接收接口相连，所述天线 切换模块用于根据来自所述发送时长控制模块的控制信号，对所述信号接收 接口与各发送接口之间的通道进行切换；所述耦合器的包括信号发送接口和与天线数量一致的接收接口；所述 信号发送接口与所述第一发送接收切换模块的第一接收接口相连，所述每个 接收接口与 一个第二发送接收切换模块的第二发送接口相连；所述耦合器， 用于耦合来自各第二发送接收切换模块的信号，将得到的一路信号向第一发 送接收切换才莫块输出。上述RFID读写器中，所述读写器本体进一步根据所述信号发送配置结 果，确定被激活RFID标签对应的天线，根据所述天线的覆盖区域，确定所 述RFID标签的位置。其中，所述读写器本体包括天线发送时长确定模块，用于根据读写器本体分配给各端口的信号发送 持续时长，按照预设配置策略确定各端口对应的所述至少两个天线的信号发 送时长及顺序，得到所述至少两个天线的信号发送配置结果；RFID标签位置确定模块，用于根据所述信号发送配置结果，确定被激 活的RFID标签对应的天线，根据所述天线的覆盖区域，确定所述RFID标 签的位置。本专利技术所提供的RFID读写器的天线切换实现方法，包括 在读写器本体和天线之间设置至少一个天线切换单元，每个天线切换单元的一端与读写器本体的一个端口相连，另一端与至少两个天线相连，该方 法包括-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线射频识别ＲＦＩＤ读写器，包括：读写器本体（１００）和天线，所述读写器本体（１００）用于为自身的每个端口分配信号发送持续时长；　其特征在于，该ＲＦＩＤ读写器还包括：至少一个天线切换单元（３００），　每个天线切换单元（３００ ）的一端与读写器本体（１００）的一个端口相连，另一端与至少两个天线相连；所述天线切换单元（３００）用于获取所述读写器本体（１００）分配给所述端口的信号发送持续时长，根据所述信号发送持续时长对所述至少两个天线的信号发送时长及顺序进行配置，得到信号发送配置结果，根据所述信号发送配置结果对所述至少两个天线的信号发送进行切换控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁勇，喻丹，兰普马蒂尔斯，郦辉，霍尔斯特迪特，张亮，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]