專利名稱：一種rfid位置探測器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種位置探測器，特別涉及一種RFID位置探測器。
背景技術：
射頻識別的英文名稱為RFID，是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。RFID系統的組成通常由標簽、天線、讀寫器、數據傳輸和處理系統等組成標簽(Tag):由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象； 閱讀器(Reader):讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；天線(Antenna):在標簽和讀取器間傳遞射頻信號；數據傳輸和處理系統對閱讀器采集到的數據按照業務流程進行處理的后臺系統。RFID系統的基本工作流程是閱讀器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號，當射頻卡進入發射天線工作區域時產生感應電流，射頻卡獲得能量被激活；射頻卡將自身編碼等信息通過卡內置發送天線發送出去；系統接收天線接收到從射頻卡發送來的載波信號，經天線調節器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解調和解碼然后送到后臺主系統進行相關處理；主系統根據邏輯運算判斷該卡的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發出指令信號控制執行機構動作。射頻卡的標準目前，可供射頻卡使用的幾種標準有IS010536、IS014443、IS015693和IS018000。應用最多的是IS014443和IS015693，這兩個標準都由物理特性、射頻功率和信號接口、初始化和反碰撞以及傳輸協議四部分組成。按照不同方式，射頻卡有以下幾種分類I.按供電方式分為有源卡和無源卡。有源是指卡內有電池提供電源，其作用距離較遠，但壽命有限、體積較大、成本高，且不適合在惡劣環境下工作；無源卡內無電池，它利用波束供電技術將接收到的射頻能量轉化為直流電源為卡內電路供電，其作用距離相對有源卡短，但壽命長且對工作環境要求不高。2.按載波頻率分為低頻射頻卡、中頻射頻卡和高頻射頻卡。低頻射頻卡主要有125kHz和134. 2kHz兩種，中頻射頻卡頻率主要為13. 56MHz，高頻射頻卡主要為433MHz、915MHz,2. 45GHz,5. 8GHz等。低頻系統主要用于短距離、低成本的應用中，如多數的門禁控制、校園卡、動物監管、貨物跟蹤等。中頻系統用于門禁控制和需傳送大量數據的應用系統；高頻系統應用于需要較長的讀寫距離和高讀寫速度的場合，其天線波束方向較窄且價格較高，在火車監控、高速公路收費等系統中應用。[0014]3.按調制方式的不同可分為主動式和被動式。主動式射頻卡用自身的射頻能量主動地發送數據給讀寫器；被動式射頻卡使用調制散射方式發射數據，它必須利用讀寫器的載波來調制自己的信號，該類技術適合用在門禁或交通應用中，因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內的射頻卡。在有障礙物的情況下，用調制散射方式，讀寫器的能量必須來去穿過障礙物兩次。而主動方式的射頻卡發射的信號僅穿過障礙物一次，因此主動方式工作的射頻卡主要用于有障礙物的應用中，距離更遠(可達30米)。4.按作用距離可分為密耦合卡(作用距離小于I厘米)、近耦合卡(作用距離小于15厘米)、疏耦合卡(作用距離約I米)和遠距離卡(作用距離從I米到10米，甚至更遠)。5.按芯片分為只讀卡、讀寫卡和CPU卡。在將RFID技術應用在倉庫托盤定位管理時，由于庫位之間間距較遠，庫位數量較多，在準確采集托盤信息時，準確率較低，采集周期過長。由于托盤采用叉車進行堆放，在往立體貨架進行堆放時，很難精確放入庫位，往往是在一個較大的范圍內，背景技術不能解決在較大范圍內的托盤信息采集。在RFID系統中，一臺RFID讀寫設備采集托盤信息，完成信息的采集，但沒有對用戶的信息提示，給使用帶來較大困難。
實用新型內容本實用新型為了解決上述識別系統存在的問題，而提供一種可以快速準確的采集托盤標簽信息，并將信息傳遞到后臺管理中心的一種RFID位置探測器。為了達到上述目的，本實用新型采取的技術方案如下一種RFID位置探測器，所述RFID位置探測器包括中央處理器；矩陣天線；高頻信息采集單元，所述高頻信息采集單元連接中央處理器和矩陣天線；天線開關單元，所述天線開關單元連接中央處理器和矩陣天線；通信單元，所述通信單元用于連接中央處理器和后臺系統；聲光提示模塊，所述聲光提示模塊與中央處理器相接。優選的，所述矩陣天線包括至少I個天線單元，所述天線單元分別與高頻信息采集單元和天線開關單元相接。優選的，所述中央處理器采用STC89C54RD+單片機。優選的，所述高頻信息采集單元采用RC500芯片。優選的，所述天線開關單元采用V01400芯片。優選的，所述通信單元采用MAX487ESA芯片。本實用新型能夠對附著在托盤上的標簽信息進行快速準確的采集，并將采集信息發往后臺管理中心；托盤標簽在一較大范圍內出現都可以讀取；將托盤放入庫位時有聲光提示操作是否完成。本實用新型數據采用差分總線傳輸，數據可靠、施工簡單、降低了系統成本。以下結合附圖和具體實施方式
來進一步說明本實用新型。圖I為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。參見
圖1，本實用新型一種RFID位置探測器包括中央處理器10、高頻信息采集單元20、矩陣天線30、通信單元40、聲光提示模塊50以及天線開關單元(圖中未標出)。本實用新型高頻信息采集單元20連接中央處理器10和矩陣天線30 ;天線開關單 元連接中央處理器10和矩陣天線30 ;通信單元40用于連接中央處理器10和后臺系統；聲光提不模塊50與中央處理器10相接。本實用新型中央處理器10是RFID位置探測器的核心處理單元，中央處理器10采用STC89C54RD+單片機實現；其通過天線開關單元傳輸開關控制信號對矩陣天線30進行打開或者關閉操作。本實用新型高頻信息采集單元20采用NXP公司RC500芯片，其負責接收矩陣天線30傳輸來的托盤標簽的信息，包括讀取標簽號、標簽數據內容，并將讀取的數據通過并行接口傳輸給中央處理器10。本實用新型矩陣天線30包括至少I個天線單元31，本實用新型優選為3個天線單元31 ;天線單元31分別與高頻信息采集單元20和天線開關單元相接；天線單元31負責將接收到的信息傳輸給高頻信息采集單元20。本實用新型通信單元40采用MAXM公司MAX487ESA芯片實現，其是RFID位置探測器與后臺系統進行通信的功能部分，通信單元40負責將中央處理器10的串行口數據轉換為RS485信號遠距離傳輸給后臺系統。通信單元40還通過系統總線RS485與后臺系統連接，接收后天系統發出的指令，并將指令傳輸給中央處理器10。本實用新型聲光提示模塊50進入工作狀態需通過中央處理器10的IO線來控制繼電器實現，聲光提示模塊50通過控制點亮提示燈用來提示用戶物品已經放置成功。天線開關單元采用V01400芯片實現。基于上述方案，本實用具體實施方案如下首先，后臺系統發出掃描命令，通信單元40接收到信號，并將接收到的信號傳輸給中央處理器10 ;中央處理器10通過天線開關單元傳輸射頻開關控制信號對天線單元31進行控制，且每間隔一秒鐘通過切換不同的天線單元31進行一次掃描，高頻信息采集單元20如果采集不到天線單元31掃描的標簽信息，則說明此天線單元31處沒有標簽；則換另一個天線單元31工作；如果高頻信息采集單元20采集到天線單元31掃描的標簽信息，則天線單元31將掃描后的標簽信息傳輸給高頻信息采集單元20，高頻信息采集單元20將讀取的數據通過并行接口傳輸給中央處理器10，中央處理器10將接收到的信息進行處理和邏輯運算，并將處理和邏輯運算后的信息傳輸給通信單元40和聲光提示模塊50 ;通信單元40負責將中央處理器10的串行口數據轉換為RS485信號遠距離傳輸給后臺系統，聲光提示模塊50通過中央處理器10的通用IO控制繼電器來點亮提示燈。本實用新型每進行一次掃描就需要重復上述操作一次，此處不加贅述。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型 要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.一種RFID位置探測器，其特征在于，所述RFID位置探測器包括 中央處理器； 矩陣天線； 高頻信息采集單元，所述高頻信息采集單元連接中央處理器和矩陣天線； 天線開關單元，所述天線開關單元連接中央處理器和矩陣天線； 通信單元，所述通信單元用于連接中央處理器和后臺系統； 聲光提不模塊，所述聲光提不模塊與中央處理器相接。
2.根據權利要求I所述的一種RFID位置探測器，其特征在于，所述矩陣天線包括至少I個天線單元，所述天線單元分別與高頻信息采集單元和天線開關單元相接。
3.根據權利要求I所述的一種RFID位置探測器，其特征在于，所述中央處理器采用STC89C54RD+ 單片機。
4.根據權利要求I所述的一種RFID位置探測器，其特征在于，所述高頻信息采集單元采用RC500芯片。
5.根據權利要求I所述的一種RFID位置探測器，其特征在于，所述天線開關單元采用V01400 芯片。
6.根據權利要求I所述的一種RFID位置探測器，其特征在于，所述通信單元采用MAX487ESA 芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種RFID位置探測器，所述RFID位置探測器包括中央處理器、高頻信息采集單元、矩陣天線、通信單元、聲光提示模塊以及天線開關單元；所述高頻信息采集單元連接中央處理器和矩陣天線；所述天線開關單元連接中央處理器和矩陣天線；所述通信單元用于連接中央處理器和后臺系統；所述聲光提示模塊與中央處理器相接。本實用新型可以快速準確的采集托盤標簽信息，并將信息傳遞到后臺管理中心；數據采用差分總線傳輸，數據可靠、施工簡單、降低了系統成本。
文檔編號G06K7/00GK202711264SQ20122034455
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月16日 優先權日2012年7月16日
發明者范林娟, 程艷軍, 陳平, 劉敏, 李曉光 申請人:上海安技智能科技有限公司