一种电子标签红外定位系统技术方案

一种电子标签红外定位系统，属于ＲＦＩＤ技术应用领域，以解决现有的红外定位技术存在受外界环境影响较大，读写器接受标签信号没有唯一性，电池及大功率红外管使用寿命较短的问题。读写器的闪存单元与发射控制单元连接，发射控制单元与脉冲驱动单元连接，脉冲驱动单元与红外发射天线连接，微波接收解调单元与读写器控制单元连接。电子标签的红外接收天线与标签控制单元连接，标签控制单元的两个控制端分别与红外接收天线和微波发射单元连接，微波发射单元与调制单元连接，调制单元与标签控制单元连接，调制单元与发射天线连接。本发明专利技术的红外定位技术不受外界干扰，并增加了电池及红外管的使用寿命，同时还能够为读写器接受标签提供唯一的信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由读写器和电子标签组成的红外定位系统，属于RFID技术应用 领域。
技术介绍
目前应用在电子标签上的红外定位技术主要的工作原理是由读写器连续发射无 意义的红外信号，电子标签进入有效接受区域以后，标签上的红外接收头接受红外信号，再 触发微波发射系统发射FSK微波信号(载波主要有433MHZ和2. 4GHZ两种)。读写器上的 微波接收装置接收并解调标签的数据信息。 由于红外接收单元容易受到外界各种红外源的干扰，使得电子标签常常被误触 发，导致标签的工作距离变化大(由十几米到零距离)，电池寿命縮短；另外，由于433MHZ 或2.4G通讯系统(发射电流一般在IOMA以上，功耗较大)的收发天线的方向性难于控制， 使得几张在不同位置被触发的电子标签被微波的有效工作区域内的读写器同时接收。 因此，申请人认为目前的红外定位技术，由于方案及材料技术的缺陷，存在受外界 环境影响较大，读写器接受标签信号没有唯一性，电池及红外管使用寿命较短的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可以解决现有的红外定位技术存在受外界环境影响 较大，读写器接受标签信号没有唯一性，电池及红外管使用寿命较短的问题的新型电子标签红外定位系统。 为达到以上目的本专利技术提供了一种电子标签红外定位系统，它包括红外读写器和 电子标签，红外读写器包括发射控制单元、闪存单元、脉冲驱动单元、红外发射天线和微波 接收解调单元，闪存单元的数据输出端与发射控制单元的数据输入端相连接，发射控制单元的数据输出端与脉冲驱动单元的数据输入端相连接，脉冲驱动单元的数据输出端与红外 发射天线的数据输入单元相连接，微波接收解调单元的数据输出端与闪存单元的数据输入 端相连接；电子标签包括接收灵敏度人为地降低10倍左右的红外接收天线、标签控制单 元、微波发射单元、调制单元和发射天线，红外接收天线的红外数据输出端与标签控制单元 的红外数据输入端相连接，标签控制单元的第一控制输出端与红外接收天线的控制输入端 相连接，标签控制单元的第二控制输出端与微波发射单元的控制输入端相连接，微波发射 单元的数据输出端与调制单元的数据输入端相连接，标签控制单元的调制信号输出端与调 制单元的调制信号输入端相连接，调制单元的数据输出端与发射天线的数据输入端相连 接。 本专利技术的优点在于本专利技术通过大功率红外发射信息与标签的低灵敏度接收信息 技术的结合，使现有的红外定位技术具备了不受外界干扰的特点，并增加了电池及红外管 的使用寿命，同时还能够为读写器接受标签提供唯一的信号。附图说明 图1是本专利技术一种电子标签红外定位系统的红外读写器的电路结构示意 图2是本专利技术一种电子标签红外定位系统的电子标签的电路结构示意图。具体实施例方式本专利技术的具体实施方式提出了一种红外读写器，如图l所示，可以由发射控制单元1、闪存单元2、脉冲驱动单元3、红外发射天线4和微波接收解调单元5组成，闪存单元2的数据输出端与发射控制单元1的数据输入端相连接，发射控制单元1的数据输出端与脉冲驱动单元3的数据输入端相连接，脉冲驱动单元3的数据输出端与红外发射天线4的数据输入单元相连接，微波接收解调单元5的数据输出端与闪存单元2的数据输入端相连接。 读写器的工作原理是当读写器上电时，发射控制单元1从闪存单元2中读取需要发射的设备号码(8BIT)及发射周期参数，并通过脉冲驱动单元3输出VP-P达4V以上的脉冲数据，红外发射天线4采用功耗为3瓦或以上的高功率红外发射管。此后发射控制单元1将按照起始参数周而复始地输出数据。其中的红外发射天线4可以由两个红外发射管串联并接在电源及大功率MOS管(2SK2545)漏级之间，由发射控制单元1 (型号MSP430-2011)送出的数据(曼彻斯特编码8位共10组，红外载波频率40KHZ)接入M0S管的栅极驱动红外发射管，每个红外发射管上都设置有30度角的凸透镜，能够增加红外线的发射距离；两个红外发射管之间的夹角可以为10 20度，使其读卡的角度可以达到单个红外发射管的2倍以上。 读写器的微波接收解调单元5作为一个独立的单元在读写器上电以后就开始进入接收状态，微波接收解调单元5包括接收天线51、放大单元52、解调单元53、差分放大单元54、整形单元55和接收控制单元56，接收天线51的数据输出端与放大单元52的数据输入端相连接，放大单元52的数据输出端与解调单元53的数据输入端相连接，解调单元53的数据输出端与差分放大单元54的数据输入端相连接，差分放大单元54的数据输出端与整形单元55的数据输入端相连接，整形单元55的数据输出端与接收控制单元56的数据输入端相连接，接收控制单元56的数据输出端与闪存单元2的数据输入端相连接。微波接收解调单元5在读写器上电时及处于接收电子标签信号的状态，接收天线51接收到的信号首先经过放大单元52进行微波低噪声放大，放大后的信号经过解调单元53放大后再经过差分放大单元54及整形单元55，最后由接收控制单元56译码后发送给闪存单元2，完成一个读写器信号接收周期。在接收到正确的电子标签号码(4个或4个以上字节)后，将数据的第一个字节(8BIT)与设备号码相比较，只有在两组数据完全相等时设备才会将接收的数据(不含设备号码部分)上传。 本专利技术的具体实施方式还提供了一种电子标签，如图2所示，可以由接收灵敏度人为地降低10倍左右的红外接收天线6、标签控制单元7、微波发射单元8、调制单元9和发射天线10组成，红外接收天线6的红外数据输出端与标签控制单元7的红外数据输入端相连接，标签控制单元7的第一控制输出端与红外接收天线6的控制输入端相连接，标签控制单元7的第二控制输出端与微波发射单元8的控制输入端相连接，微波发射单元8的数据输出端与调制单元9的数据输入端相连接，标签控制单元7的调制信号输出端与调制单元9的调制信号输入端相连接，调制单元9的数据输出端与发射天线10的数据输入端相连接。 电子标签的工作原理是在红外有效接收区域以外，标签控制单元7设置一个脉冲工作周期，此周期比红外发射数据周期时间短一个周期，脉冲的宽度大于0. 7MS(因为红外触发信号周期的宽度为O. 6MS)，这样的设置可以保证一旦电子标签进入红外接收区域，标签控制单元7将通过红外接收天线6接收到红外数据，然后对该数据进行译码，译码完毕后标签控制单元7置Vol为低电平，关断红外接收电路，随后置Vo2为高电平，给微波发射单元8(UHF频段)上电，接着输出加上设备号码(4个或4个以上字节)的标签ID号码的数据，该数据调制UHF的微波信号通过调制单元9经发射天线10发射出去。电子标签的红外接收天线6可采用市场上常用的"红外接收头"，实际安装时接收头部分可封装在淡颜色的塑料里面。 本专利技术的具体实施方式提出的由电子标签的红外读写器和电子标签组成的技术方案具有如下的优点 1)读卡距离在读写器前方6米处可调，水平夹角30 60度可调； 2)白天和晚上的工作最远距离误差不超过20% ; 3)微波工作频率在920腿Z附近，符合RFID频段的要求； 4)低功耗一节500mAh的钮扣电池工作时间达4年以上； 5)低成本批量生产时，制作成本接近无源卡，大大低于现有国际同类产品的价格。 以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子标签红外定位系统，它包括红外读写器和电子标签，其特征在于，红外读写器它包括发射控制单元（１）、闪存单元（２）、脉冲驱动单元（３）、红外发射天线（４）和微波接收解调单元（５），闪存单元（２）的数据输出端与发射控制单元（１）的数据输入端相连接，发射控制单元（１）的数据输出端与脉冲驱动单元（３）的数据输入端相连接，脉冲驱动单元（３）的数据输出端与红外发射天线（４）的数据输入端相连接，微波接收解调单元（５）的数据输出端与闪存单元（２）的数据输入端相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周必友，
申请(专利权)人：周必友，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]