一种多路RFID天线切换装置及鱼类监测设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多路RFID天线切换装置及鱼类监测设备，涉及RFID应用技术领域，旨在解决不方便切换、灵活性差以及互相干扰等问题，一种多路RFID天线切换装置，包括通过级联连接的至少一个射频天线切换机构，所述至少一个射频天线切换机构中每个射频天线切换机构均包括切换控制模块以及分别与所述切换控制模块相连接的天线切换模块和天线配置读取模块，所述天线切换模块包括至少一个天线切换单元，且每个天线切换单元连接对应的谐振天线，一种鱼类监测设备，包括第一控制模块、第二控制模块、电源模块、身份信息获取模块以及上述多路RFID天线切换装置，方便读取，灵活性强，互不干扰。互不干扰。互不干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种多路RFID天线切换装置及鱼类监测设备


[0001]本技术涉及一种多路RFID天线切换装置及鱼类监测设备，属于RFID应用


技术介绍

[0002]在RFID应用中，由于RFID读卡设备只能读取天线附近的数据，一些应用场景下如果需要读取多个不同位置时，要么采用部署多台RFID读取设备及天线的方式，要么在一台设备上连接多个天线，并使用切换电路根据需要将读取点的天线切换到读取设备上，从而实现对多个不同位置的数据读取功能。在鱼类监测应用领域，利用RFID对带有标签的鱼类在河道中的活动情况进行观察和追踪，对于生态保护和大坝建设等都具有重要意义。如果采用多RFID设备对河道进行监测，则会存在设备利用率低，成本高，维护困难，数据分散等问题。而使用一台设备安装多个天线，采用时分复用的方式逐一读不同位置的天线则可以提高设备利用率，减少投入成本，方便设备维护和数据处理。野外鱼类监测是进行鱼类生态研究和人工水道过鱼效率评价的重要内容，现有鱼类监测主要有声呐标签和RFID标签，尤以RFID标签体积小，标识准确在鱼道监测中应用最为广泛。但现有RFID的鱼类监测设备主要以单台或多台设备沿水道进行野外部署，长时间工作，采集的数据通过存储卡进行保存，人工定期进行通过数据线，或将设备上的存储卡取下进行数据读取，完成数据收集，再到实验室进行数据分析。
[0003]但现有的多天线切换设备及鱼类监测设备，存在几个主要问题：
[0004]1.使用切换方式如果采用继电器则速率较低，不能满足射频信号快速切换的要求；
[0005]2.如果使用电子线路切换则结构比较固定，不易扩展性，而且一般只能接入不超过4个天线，也就意识着只能监测不超过四个位置；
[0006]3.多个天线切换时只切换天线的单侧信号，另一侧不作切换，当一个天线工作时其他天线会因电容电感耦合等因素对天线工作产生影响；
[0007]4.天线配置状态需要通过命令方式进行设置，直观性和灵活性较低；
[0008]5.无法通过多个切换模块连接，进行更多天线的接入扩展，以满足更大范围更多监测点的监测应用；
[0009]6.设备工作状态无法监测，设备故障或设置不合理时无法进行远程干预，只能是在收集数据时发现设备问题再解决，容易错过最佳监测时间，不利于系统运行保障和监测；
[0010]7.设备不具备自身定位能力，数据只体现反馈标签信息和设备信息，数据无法反映获取位置等其他信息。

技术实现思路

[0011]本技术的目的在于提供一种多路RFID天线切换装置及鱼类监测设备，以解决上述背景中提出的现有的多天线切换装置及鱼类监测设备在使用中存在的问题。
[0012]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0013]一种多路RFID天线切换装置，包括通过级联连接的至少一个射频天线切换机构，所述至少一个射频天线切换机构中每个射频天线切换机构均包括切换控制模块以及分别与所述切换控制模块相连接的天线切换模块和天线配置读取模块，所述天线切换模块包括至少一个天线切换单元，且每个天线切换单元连接对应的谐振天线；
[0014]所述切换控制模块用于根据控制命令生成对应的天线切换控制信号或天线配置状态获取信号；
[0015]所述天线切换模块用于接收所述天线切换控制信号，并通过对应的天线切换单元连接射频信号输入端、目标谐振天线以及射频信号输出端，以对外发射射频能量信号；
[0016]所述天线配置读取模块用于接收所述天线配置状态获取信号，获取并反馈所有谐振天线的安装状态。
[0017]作为优选的，所述切换控制模块包括接口P1
‑
IN、级联口P1
‑
OUT以及控制单元，所述P1
‑
IN接口包括多路控制信号，其中第一控制信号用于生成模块选择信号或天线配置状态获取信号，所述多路控制信号中其余控制信号组合使用用于生成多选1的天线切换控制信号；
[0018]所述控制单元包括译码器，所述译码器包括多个切换控制信号输出端，每个切换控制信号输出端对应设置一个反向器，所述控制单元用于根据所述模块选择信号判断是否进行天线切换，并在需要进行天线切换时驱动所述译码器对所述天线切换控制信号进行译码，根据译码结果控制每个切换控制信号输出端的反向器进行电平反向，生成对应的天线连接信号或天线断开信号。
[0019]作为优选的，所述天线切换单元包括信号接收电路、光耦开关控制电路以及射频连接电路，所述信号接收电路用于接收所述天线连接信号或天线断开信号；
[0020]所述光耦开关控制电路包括相连接的光耦合器件和场效应管，用于根据所述天线连接信号或所述天线断开信号控制对应光耦合器件的输出电压，并根据所述输出电压控制对应场效应管的通断；
[0021]所述射频连接电路包括与所述场效应管串联的射频信号输入端、谐振天线以及射频信号输出端，用于根据对应场效应管的通断状态控制所述谐振天线与射频信号输入端以及射频信号输出端的连接状态。
[0022]作为更优选的，所述天线配置读取模块包括接口P2
‑
IN、并转串移位寄存器、拔码开关以及级联口P2
‑
OUT，所述拔码开关的引脚与谐振天线一一对应设置；
[0023]所述并转串移位寄存器的第一输入端连接所述切换控制模块中接口PI
‑
IN的第一控制信号输出端，所述并转串移位寄存器的第二输入端连接所述接口P2
‑
IN的锁存信号输出端；
[0024]所述并转串移位寄存器用于根据所述第一控制信号输出端输出的天线配置状态获取信号和所述锁存信号输出端输出的锁存信号对所述拔码开关输出的高低电平信号进行锁存，所述高低电平信号用于表示对应谐振天线的连接状态。
[0025]进一步的，通过级联连接的多个射频天线切换机构中，下一级射频天线切换机构中切换控制模块的P1
‑
IN接口连接上一级射频天线切换机构中切换控制模块的级联口P1
‑
OUT；
[0026]下一级射频天线切换机构中天线配置读取模块的P2
‑
IN接口连接上一级射频天线切换机构中天线配置读取模块的级联口P2
‑
OUT。
[0027]一种鱼类监测设备，包括第一控制模块、第二控制模块、电源模块、身份信息获取模块以及上述多路RFID天线切换装置，
[0028]所述第一控制模块用于生成天线切换指令，以驱动所述多路RFID天线切换装置根据所述天线切换指令切换对应监测点的目标谐振天线对外发射射频能量信号；
[0029]所述身份信息获取模块用于通过所述目标谐振天线获取目标鱼类所携带RFID标签的应答数据，对所述应答数据进行解析生成对应的标签数据；
[0030]所述第二控制模块用于获取并存储所述标签数据。
[0031]作为优选的，所述第一控制模块具体用于使用一个谐振天线反复监测一个监测点或者轮转使用不同谐振天线监本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多路RFID天线切换装置，其特征在于，包括通过级联连接的至少一个射频天线切换机构，所述至少一个射频天线切换机构中每个射频天线切换机构均包括切换控制模块以及分别与所述切换控制模块相连接的天线切换模块和天线配置读取模块，所述天线切换模块包括至少一个天线切换单元，且每个天线切换单元连接对应的谐振天线；所述切换控制模块用于根据控制命令生成对应的天线切换控制信号或天线配置状态获取信号；所述天线切换模块用于接收所述天线切换控制信号，并通过对应的天线切换单元连接射频信号输入端、目标谐振天线以及射频信号输出端，以对外发射射频能量信号；所述天线配置读取模块用于接收所述天线配置状态获取信号，获取并反馈所有谐振天线的安装状态。2.根据权利要求1所述的一种多路RFID天线切换装置，其特征在于，所述切换控制模块包括接口P1
‑
IN、级联口P1
‑
OUT以及控制单元，所述P1
‑
IN接口包括多路控制信号，其中第一控制信号用于生成模块选择信号或天线配置状态获取信号，所述多路控制信号中其余控制信号组合使用用于生成多选1的天线切换控制信号；所述控制单元包括译码器，所述译码器包括多个切换控制信号输出端，每个切换控制信号输出端对应设置一个反向器，所述控制单元用于根据所述模块选择信号判断是否进行天线切换，并在需要进行天线切换时驱动所述译码器对所述天线切换控制信号进行译码，根据译码结果控制每个切换控制信号输出端的反向器进行电平反向，生成对应的天线连接信号或天线断开信号。3.根据权利要求2所述的一种多路RFID天线切换装置，其特征在于，所述天线切换单元包括信号接收电路、光耦开关控制电路以及射频连接电路，所述信号接收电路用于接收所述天线连接信号或天线断开信号；所述光耦开关控制电路包括相连接的光耦合器件和场效应管，用于根据所述天线连接信号或所述天线断开信号控制对应光耦合器件的输出电压，并根据所述输出电压控制对应场效应管的通断；所述射频连接电路包括与所述场效应管串联的射频信号输入端、谐振天线以及射频信号输出端，用于根据对应场效应管的通断状态控制所述谐振天线与射频信号输入端以及射频信号输出端的连接状态。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的一种多路RFID天线切换装置，其特征在于，所述天线配置读取模块包括接口P2
‑
IN、并转串移位寄存器、拔码开关以及级联口P2
‑
OUT，所述拔码开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁晓波，龚国强，刘勇，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：