基于无线传感器网络的电子标签系统的便携式手持设备技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无线传感器网络的电子标签系统的便携式手持设备，包括由控制单元、无线收发单元和时钟单元构成的无线收发模块，还包括ＰＤＡ模块，用于存储数据和对电子标签进行管理操作，控制单元接收来自ＰＤＡ模块的控制信号，控制无线收发单元发送无线射频信号，无线收发单元接收空间无线射频信号，通过控制单元在ＰＤＡ模块上显示和保存数据。所述ＰＤＡ模块可以实现对电子标签的搜索、连接、修改数据、ＰＤＡ上保存数据、电子标签上保存数据等控制功能。本发明专利技术利用无线传感器网络技术，可以远距离读取电子标签信息，并对电子标签进行管理，自带大容量的存储功能，能实现和多个电子标签之间多点通信，且成本较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据信息采集领域，特别涉及用于基于无线传感器网络的电 子标签系统的便携式手持设备。
技术介绍
身份识别是人们生活和生产管理中非常重要的一件事，为了便于管理， 需要将车辆、货物、产品上贴上带有身份信息的标签进行区别。目前的条形 码标签技术，需要一个扫描器在条形码上进行扫描，从而得到条形码上的数 据， 一次只能扫描一个条形码，且扫描器的扫描探头和条形码之间必须相隔 很近的距离，使用的是光扫描，扫描器和条形码之间，不能有任何物理遮挡。 目前市场上的RFID (Radio Frequency Identification,射频识别标签) 一般 采用红外或者蓝牙作为无线射频通信载体，扫描器和电子标签之间可以有遮 挡，但读取距离非常有限。另一方面，这两种方法所读取到的数据，都仅仅 是一个身份码而已，真正的数据资料，必须通过读码器所读出的身份码，到 预先建立好的数据库中进行查阅，灵活性差，具有一定的局限性。专门用于 长距离识别的有源RFID系统，不仅读写器往往需要固定位置安装，对RFID 卡的方向位置和读写器天线的方向的匹配还有一定的要求，因而系统的灵活 性大受限制，而且整个系统的成本较高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是利用无线传感器网络技术，提供一种电子 标签系统的可以进行较远距离信息读取，自带大容量的存储功能，能实现和 多个电子标签之间多点通信，且成本较低的便携式手持设备，通过对一定范 围内电子标签数据信息的数据管理和存储，实现对设备的信息管理。本专利技术的技术方案是 一种基于无线传感器网络的电子标签系统的便携 式手持设备，包括由控制单元3、无线收发单元4和时钟单元5构成的无线 收发模块2，时钟单元5为控制单元3提供外部时钟信号，还包括PDA模块 1，用于存储数据和对电子标签进行管理操作，控制单元3通过串口和PDA 模块1通信，接收来自PDA模块1的控制信号和数据，控制无线收发单元4 发送2.4GHz的无线射频信号，无线收发单元4包含低噪声放大器6、射频 收发芯片和不平衡变压器电路，接收空间无线射频信号，通过控制单元3在存数据。本专利技术的更详细的技术方案是-所述控制单元3采用MC13213芯片。 所述低噪声放大器6采用BGA622芯片。 所述射频收发芯片采用IC115芯片。所述PDA模块1可以实现对电子标签的搜索、连接、修改数据、PDA 上保存数据、电子标签上保存数据、读取历史操作信息等控制功能。所述控制单元3的第一、第二数据输出端口连接无线收发单元4的第一、 第二数据输入端口，第一、第二数据输入端口连接无线收发单元4的第一、 第二数据输出端口，第一、第二控制信号端口连接无线收发单元4的第一、 第二控制信号端口。所述低噪声放大器6连接在无线收发单元4的接收回路中，输入口连接 射频收发芯片的输出口，输出口连接接收回路中的不平衡变压器。本专利技术的优点是1. 通信距离远，在20米范围内通信可靠；2. 支持双向通信，手持设备与电子标签可实时相互通信，交换数据；3. 网络容量大， 一个便携式手持设备可以对多个设备的电子标签进行 操作，采用星型拓扑结构，可以实现多点通信；4. 便携式手持设备存储容量大，可以存储大量电子标签的数据信息， 并可以保存历史操作数据；5. 便携式手持设备可对电子标签进行搜索、连接、修改、保存等多种 功能的操作，用户操作方便简单；6. 无线射频模块发送和接收2.4GHz的射频信号，不会受到工业现场的 中低频段的电磁波干扰，具有很强的抗干扰性；7. 设备的复杂程度低，采用的芯片技术成熟，有效降低了设备成本；8. 本专利技术的手持设备体积小，便于随身携带。 附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述图1是本专利技术的手持设备和电子标签的通信系统示意图；图2是本专利技术的手持设备实施例的控制单元的电路示意图；图3是本专利技术的手持设备实施例的无线收发单元的电路示意图； 图4是本专利技术的手持设备实施例的PDA模块的接口电路示意图； 图5是本专利技术的手持设备实施例的工作流程图。其中1PDA模块；2无线收发模块；3控制单元；4无线收发单元； 5时钟单元；6低噪声放大器。具体实施方式实施例本实施例的基于无线传感器网络的电子标签系统的便携式手持 设备，包括PDA模块1和无线收发模块2。本实施例的PDA模块1采用东 大集成的HAPO201系列掌上电脑，也可以使用市场上的各种PDA产品。基 于Windows CE操作系统在PDA模块上开发可视化应用程序，用于存储数 据和选择对电子标签的操作。所述无线收发模块2包括控制单元3、无线收 发单元4和时钟单元5，控制单元3接收来自PDA模块1的控制信号，然后 控制无线收发单元4发送和接收2.4GHz的射频信号，时钟单元5为控制单 元3提供外部时钟信号。手持设备和电子标签的通信系统示意图如图l所示。本实施例的控制单元3采用MC13213芯片，无线收发单元包括一个飞 思卡尔公司的IC115芯片， 一个由BGA622构成的低噪声放大器和2个不平 衡变压器，以及若干电感、电容和电阻。如图2所示，为本实施例的采用MC13213芯片的控制单元。MC13213 通过TTL串口信号和PDA模块连接，MC13213的第12脚接收PDA的第 14脚发来的RXD信号，第13脚发送TXD信号给PDA的第15脚。PDA模 块的接口电路示意图如图4所示。MC13213的第44脚发送无线收发控制信号GPIO给IC115的第6脚， MC13213的第34脚输出偏置电压CT—Bias给IC115的第4脚，对无线收发 单元进行控制。MC13213的第39脚、38脚输出射频信号PAO—P和PAO—M， 分别通过一个串联电感连接无线收发单元中负责发送的不平衡变压器的第1 脚和第3脚，负责接收的不平衡变压器的第1脚和第3脚输出RFIN_P、 RFIN—M信号分别通过一个串联电感连接MC13213的第36脚和35脚。时 钟电路5的信号XTAL1、 XTAL2分别接MC13213的27脚、28脚。如图3所示，是本实施例的无线收发单元4。无线收发单元包括一个飞 思卡尔公司的IC115芯片， 一个由BGA622构成的低噪声放大器和2个不平衡变压器，以及若干电感、电容和电阻。IC115的第2脚输出接收的射频信 号，IC115的5脚串联一个电容发送和接收2.4GHz信号；两个不平衡变压 器的1脚和3脚之间都并联电容，且都5脚接地、4脚悬空。负责发送的不 平衡变压器的2脚接MC13213的33脚VDDA，且经过一个电容后接地，6 脚经过一个串联电容输出射频发送信号至IC115的1脚。BGA622的1脚 通过一个串联的电感和电容连接IC115的第2脚，BGA622的2脚接地，4 脚接电源Vcc，并通过一个电容接地，BGA622的第3脚通过一个电容连接 负责接收的不平衡变压器的第6脚。低噪声放大器可以提高接收信号的信噪 比，减少干扰对接收的影响，增强抗干扰性。负责接收的不平衡变压器的第 2脚接地。本实施例的时钟电路5选用OSC4晶振，1脚、3脚接地，2脚的信号 XTAL1接一个电容到地，4脚的信号XTAL1接一个电容到地。手持设备通过无线射频信号与电子标签进行通信，基于Windows CE操 作系统在PDA模块上开发可视化应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线传感器网络的电子标签系统的便携式手持设备，包括由控制单元（３）、无线收发单元（４）和时钟单元（５）构成的无线收发模块（２），时钟单元（５）为控制单元（３）提供外部时钟信号，其特征在于：还包括ＰＤＡ模块（１），用于存储数据和对电子标签进行管理操作，控制单元（３）通过串口和ＰＤＡ模块（１）通信，接收来自ＰＤＡ模块（１）的控制信号和数据，控制无线收发单元（４）发送２．４ＧＨｚ的无线射频信号，无线收发单元（４）包含低噪声放大器（６）、射频收发芯片和不平衡变压器电路，接收空间无线射频信号，通过控制单元（３）在ＰＤＡ模块（１）上显示和保存数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王成玉，孙谦，
申请(专利权)人：苏州博联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[]