基于超高频rfid的无线传输装置制造方法

基于超高频rfid的无线传输装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种满足国军标协议要求的基于超高频RFID的无线传输装置。本发明的无线传输装置包括一个900MHz主控装置和多个900MHz采集终端装置；所述900MHz主控装置包括第一接口单元、900MHz读写器模块单元、第一控制器单元和第一天线单元；所述900MHz采集终端单元包括第二接口单元、900MHz标签模拟器模块单元、第二控制器单元和第二天线单元。本发明的有益效果是：满足国军标协议要求，保证数据的安全性和最优的传输速率，实现本发明的无线传输装置与PC或者其他设备之间的无线通信功能。
【专利说明】基于超高频RFID的无线传输装置

【技术领域】
[0001]本发明属于电子通信【技术领域】，尤其涉及一种满足国军标协议要求的基于超高频RFID的无线传输装置。

【背景技术】
[0002]无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽，通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。随着社会的不断发展和进步，通信技术的应用以及成为人们生活、工作和学习的重要部分，无线通信以其成本低、扩展性好、使用方便等优点已深入到人们生活和工作的各个方面，包括日常使用的手机、无线电话等，其中3G、WLAN、UWB、蓝牙、宽带卫星系统、数字电视都是21世纪最热门的无线通信技术的应用。射频识别(Rad1 Frequency IDentificat1n, RFID)是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波(调成无线电频率的电磁场)。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。从概念上来讲，RFID类似于条码扫描，对于条码技术而言，它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器；而RFID则使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签，利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。射频识别系统最重要的优点是非接触识别，它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签，并且阅读速度极快，大多数情况下不到100毫秒。有源式射频识别系统的速写能力也是重要的优点。可用于流程跟踪和维修跟踪等交互式业务。RFID是一项易于操控，简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术。射频识别系统主要有以下几个方面系统优势:读取方便快捷；识别速度快；数据容量大；使用寿命长，应用范围广；标签数据可动态更改；更好的安全性。空中接口通信协议规范读写器与电子标签之间信息交互，目的是为不同厂家生产设备之间的互联互通性。ISO/IEC制定五种频段的空中接口协议，这种思想充分体现标准统一的相对性，一个标准是对相当广泛的应用系统的共同需求，但不是所有应用系统的需求，一组标准可以满足更大范围的应用需求。IS0/IEC 18000-6信息技术一基于单品管理的射频识别一适用于超高频段860?960MHz，规定读写器与标签之间的物理接口、协议和命令再加上防碰撞方法。它包含TypeA、TypeB和TypeC三种无源标签的接口协议，通信距离最远可以达到10m。其中TypeC是由EPCglobal起草的，并于2006年7月获得批准，它在识别速度、读写速度、数据容量、防碰撞、信息安全、频段适应能力、抗干扰等方面有较大提高。2006年递交V4.0草案，它针对带辅助电源和传感器电子标签的特点进行扩展，包括标签数据存储方式和交互命令。带电池的主动式标签可以提供较大范围的读取能力和更强的通信可靠性。针对国军标(GJB)协议7377.2-2011应用的广泛性和独特性，要求应用7377.2-2011协议的设备适用军方的通信标准，但是现有技术中没有通用的能够用于国军标协议的通信设备。现有的通信设备主要是由主控设备和采集终端组成，由于实际操作中主控设备沉重不易移动，又配置多个采集终端，并且主控设备和采集终端采用有线连接的方式，此种连接方式带来的缺点是既繁重又不利于管理，因此采用无线连接方式将是未来无线通信设备的更好选择。又因在国军标协议的应用系统中，无线传输网络不能为W1-F1、蓝牙等非军方适用的通讯网络，所以到目前还没有一套完整的能够用于国军标协议的无线通信设备。


【发明内容】

[0003]为了解决上述问题，本发明提出了一种基于超高频RFID的无线传输装置。
[0004]本发明的技术方案是:一种基于超高频RFID的无线传输装置，其特征在于:包括一个900MHz主控装置和多个900MHz采集终端装置；所述900MHz主控装置包括第一接口单元、900MHz读写器模块单元、第一控制器单元和第一天线单元；所述900MHz采集终端单元包括第二接口单元、900MHz标签模拟器模块单元、第二控制器单元和第二天线单元；所述900MHz主控装置中的第一控制器单元与其他所有单元连接，用于控制数据信息的传输及对数据信息的数据加密和数据存储处理，所述900MHz读写器模块单元用于无线数据信息收发，实现与900MHz采集终端装置的无线通信和第二控制器单元的数据交互，所述第一接口单元用于将数据传输给PC机或显示终端，所述第一天线单元采用900MHz陶瓷天线，用于实现与900MHz采集终端装置中的第二天线单元相互通信；所述900MHz采集终端装置中的第二控制器单元与其他所有单元连接，用于控制数据信息采集和传输，所述900MHz标签模拟器模块单元用于无线数据信息收发，实现与900MHz主控装置的900MHz读写器模块单元信息识别，所述第二接口单元用于采集设备中的数据信息，所述第二天线单元采用900MHz陶瓷天线，用于实现与900MHz主控装置的第一天线单元相互通信。
[0005]进一步地，上述900MHz主控装置中的第一接口单元和900MHz采集终端装置中的第二接口单元都包括USB接口和串口。
[0006]进一步地，上述900MHz主控装置中的第一控制器单元和900MHz采集终端装置中的第二控制器单元都采用嵌入式ARM处理器实现。
[0007]进一步地，上述900MHz主控装置中的900MHz读写器单元包括900MHz控制芯片和射频前端芯片。
[0008]进一步地，上述USB接口可以采用自定义的HID_USB接口 MiniPCI或PC1-E。
[0009]进一步地，上述900MHz读写器模块单元⑷采用SPI接口与ARM嵌入式处理器的主SPI接口进行通信。
[0010]进一步地，上述装置与PC机或其他设备之间的无线通信采用DDS-BT防碰撞算法。
[0011]本发明的有益效果是:本发明采用超高频RFID技术，实现遵循国军标协议7377.1-2011的无线通信。采用ARM处理器控制信号的传输，实现适用军方国军标协议7377.1-2011的通用无线传输平台，避免依赖Wi_F1、蓝牙等非军方适用的通讯网络。在军方保密应用环境能够方便使用无线通信，同时保证数据的安全性，以最优的传输速率，采用防碰撞算法DDS-BT来实现基于国军标7377.1-2011的无线近距离的有效传输，完成PC与设备或者其他设备之间的无线通信，实现数据的采集等功能。

【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1是本发明实施例的无线通信装置的结构框图。

【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
[0014]如图1所示，为本发明的一种满足国军标协议要求的基于超高频RFID的无线传输装置。其包括一个900MHz主控装置I和多个900MHz采集终端装置2 ;所述900MHz主控装置I包括第一接口单元3、900MHz读写器模块单元4、第一控制器单元5和第一天线单元6 ；所述900MHz采集终端单元2包括第二接口单元7、900MHz标签模拟器模块单元8、第二控制器单元9和第二天线单元10。
[0015]所述900MHz主控装置I中的第一控制器单元5与其他所有单元连接，用于控制数据信息的传输及对数据信息的数据加密和数据存储处理，所述900MHz读写器模块单元4用于无线数据信息收发，实现与900MHz采集终端装置2的无线通信和第二控制器单元9的数据交互，所述第一接口单元3用于将数据传输给PC机或显示终端，所述第一天线单元6采用900MHz陶瓷天线，用于实现与900MHz采集终端装置中的第二天线单元10相互通信。所述第一接口单元3包括USB接口和串口。所述第一控制器单元5采用嵌入式ARM处理器实现。所述900MHz读写器单元4包括900MHz控制芯片和射频前端芯片。
[0016]所述900MHz采集终端装置2中的第二控制器单元9与其他所有单元连接，用于控制数据信息采集和传输，所述900MHz标签模拟器模块单元8用于无线数据信息收发，实现与900MHz主控装置I的900MHz读写器模块单元4信息识别，所述第二接口单元7用于采集设备中的数据信息，所述第二天线单元10采用900MHz陶瓷天线，用于实现与900MHz主控装置的第一天线单元6相互通信。所述第二接口单元7包括USB接口和串口。所述第二控制器单元9采用嵌入式ARM处理器实现。所述USB接口可以采用自定义的HID_USB接口MiniPCI或PC1-E。所述900MHz读写器模块单元(4)采用SPI接口与ARM嵌入式处理器的主SPI接口进行通信。所述装置与PC机或其他设备之间的无线通信采用DDS-BT防碰撞算法。
[0017]下面我们结合具体实施例对本发明的工作原理进行说明。
[0018]在900MHz主控装置I和900MHz采集终端装置2使用前，900MHz主控装置I需要确认当前区域的900MHz采集终端装置2。这里900MHz主控装置I和900MHz采集终端装置2之间采用广播帧或者点对点帧的通信方式，针对不同的通信模式选用不同的数据帧方式。900MHz主控装置I采用扫描的方式发出广播，当两个或者多个900MHz采集终端装置2同时向同一个900MHz主控装置I发送信息时，900MHz主控装置I将无法识别出任何一个900MHz采集终端装置2的信息。当这种碰撞情况发生时，将导致900MHz主控装置I无法正确的识别900MHz采集终端装置2。这里本发明的900MHz主控装置I和900MHz采集终端装置2采用国军标7377.1-2011协议规定的DDS-BT算法来防碰撞。为保证数据的安全，本发明的900MHz主控装置I和900MHz采集终端装置2采用访问密码的方式进行加密，密码正确后才进行后续的通信，在无障碍的环境中有效距离可以达到10m，实现遵循国军标协议7377.1-2011的无线传输设备的功能。
[0019]在900MHz主控装置I识别出900MHz采集终端装置2后，900MHz采集终端装置2中的第二控制器单元9控制第二接口单元7中的USB接口或者串口采集设备中的数据信息，再根据用户需要对选定的采集终端对应的设备进行控制或者数据采集。在数据信息采集完成后，第二控制器单元9控制900MHz标签模拟器模块单元8通过第二天线单元10将数据信息定向发送给900MHz主控装置I中的第一天线单元6。这里的第二天线单元10采用900MHz陶瓷天线，第二控制器单元9采用嵌入式ARM处理器芯片。900MHz采集终端装置2根据900MHz主控装置I发送的对国军标协议规定的命令进行处理，外部设备通过USB接口或者串口与之连接，并采用采用USB直流供电。
[0020]900MHz主控装置I通过第一天线单元6接收到数据信息后，通过第一控制单元5控制900MHz读写器模块单元4接收数据信息，并对数据信息进行数据加密和数据存储处理。这里的900MHz读写器模块单元4包括900MHz控制芯片和射频前端芯片，它用于无线传输中数据信息的收发，实现与900MHz采集终端装置2的无线通信、与第一控制单元5的数据交互。这里的第一天线单元6采用900MHz陶瓷天线，第一控制器单元5采用嵌入式ARM处理器芯片。在数据处理完成后，第一控制单元5控制第一接口单元3通过USB接口或串口将数据信息传送给PC机或者显示终端。外部设备通过USB接口或者串口与900MHz主控装置I连接，并采用USB直流供电。
[0021]同理，也可以由900MHz主控装置I向900MHz采集终端装置2发送命令，进行无线传输，从而实现遵循国军标协议7377.1-2011的RFID无线通信。
[0022]本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种基于超高频RFID的无线传输装置，其特征在于:包括一个900MHz主控装置(I)和多个900MHz采集终端装置(2);所述900MHz主控装置(I)包括第一接口单元(3)、900MHz读写器模块单元(4)、第一控制器单元(5)和第一天线单元￠);所述900MHz采集终端单元(2)包括第二接口单元(7)、900MHz标签模拟器模块单元(8)、第二控制器单元(9)和第二天线单元(10);所述900MHz主控装置(I)中的第一控制器单元(5)与其他所有单元连接，用于控制数据信息的传输及对数据信息的数据加密和数据存储处理，所述900MHz读写器模块单元(4)用于无线数据信息收发，实现与900MHz采集终端装置(2)的无线通信和第二控制器单元(9)的数据交互，所述第一接口单元(3)用于将数据传输给PC机或显示终端，所述第一天线单元(6)采用900MHz陶瓷天线，用于实现与900MHz采集终端装置中的第二天线单元(10)相互通信；所述900MHz采集终端装置(2)中的第二控制器单元(9)与其他所有单元连接，用于控制数据信息采集和传输，所述900MHz标签模拟器模块单元(8)用于无线数据信息收发，实现与900MHz主控装置⑴的900MHz读写器模块单元(4)信息识别，所述第二接口单元(7)用于采集设备中的数据信息，所述第二天线单元(10)采用900MHz陶瓷天线，用于实现与900MHz主控装置的第一天线单元(6)相互通信。
2.如权利要求1所述的一种基于超高频RFID的无线传输装置，其特征在于:所述900MHz主控装置⑴中的第一接口单元(3)和900MHz采集终端装置⑵中的第二接口单元(7)都包括USB接口和串口。
3.如权利要求1所述的一种基于超高频RFID的无线传输装置，其特征在于:所述900MHz主控装置⑴中的第一控制器单元(5)和900MHz采集终端装置⑵中的第二控制器单元(9)都采用嵌入式ARM处理器实现。
4.如权利要求1所述的一种基于超高频RFID的无线传输装置，其特征在于:所述900MHz主控装置(I)中的900MHz读写器单元(4)包括900MHz控制芯片和射频前端芯片。
5.如权利要求2所述的一种基于超高频RFID的无线传输装置，其特征在于:所述USB接口可以采用自定义的HID_USB接口 MiniPCI或PC1-E。
6.如权利要求1所述的一种基于超高频RFID的无线传输装置，其特征在于:所述900MHz读写器模块单元(4)采用SPI接口与ARM嵌入式处理器的主SPI接口进行通信。
7.如权利要求1所述的一种基于超高频RFID的无线传输装置，其特征在于:所述装置与PC机或其他设备之间的无线通信采用DDS-BT防碰撞算法。
【文档编号】H04B1/40GK104184489SQ201410384407
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】时曼娜, 郑万军, 高凯, 楚川川, 贺文娟 申请人:成都九洲电子信息系统股份有限公司