专利名称：三维无线射频识别系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于物流领域，主要用于物品的信息采集和管理。
技术背景RFID是Radio Frequency Identification的縮写，即射频识别，俗称电子标 签。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识 别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环 境。最基本的RFID系统由三部分组成标签(Tag):由耦合元件及芯片组成， 每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；解读器(Reader): 读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；天线 (Antenna):在标签和解读器间传递射频信号。RFID技术的基本工作原理标 签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发 送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag,无源标签或被动标签)，或者主 动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签)；解读器读取信息 并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。RFID技术可识别高速运动 物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。目前远距离RFID射频识别技 术适用于智能交通(ITS)、矿山、物流、门禁、考勤、生产工序，以及部队、 医院、公安边防、海关等诸多行业的人、车、物高速移动目标信息的自动化 管理，应用领域十分广泛。RFID射频识别技术是一门正在发展的技术，目前 还存在着容量与速度的矛盾、标签位置与读写头位置配合的矛盾以及读取时 受干扰等问题。 发明内容本实用新型的目的是提供一种由RFID的高容量读写装置和RFID的全方 位读装置以及合成的读写标签组成、配合相应程序形成的RFID三维读写系 统，部分解决物流信息管理中高容量与读取速度的矛盾，附着在物品上的标 签受摆放位置限制的矛盾，以及电子标签受屏蔽和干扰的问题。本实用新型的解决方案是采用RFID高容量读写装置、加上三维RFID
读装置、配合合成的读写标签以及相应的读写管理程序、计算机或管理设备 构成三维无线射频识别系统。所述的RFID高容量读写装置采用TI公司的S6550电子标签读写器。所述的三维RFID读装置采用iPico公司的三个IP-X 双频中距读头，其中两个读头的天线面平行相对放置，垂直于地面，相距1.4 米至1.8米；另一个读头的天线面放置在上述两个读头的天线面之间的地面 下，平行于地面。由于三个IP-X双频中距读头同时读取并输送数据，在设备 上增设网卡等网络组件和插口，采用TCPIP网络协议，保证三个读头可同时 工作并正确输送数据。所述的合成的读写标签由高容量写标签和只读标识标 签平铺放置封塑成卡片状。为更加可靠地读取数据，在IP-X双频中距读头上 加装DSP抗干扰组件。本实用新型的有益效果是采用上述方案后，可以将物品的详细信息写 入到标签中，并可读取。同时可以全方位、方便、迅速地采集物品的基本信 息，方便物品的管理。并且可以抗屏蔽、抗干扰适应较恶劣环境。
图l三维无线射频识别系统框图；图2全方位三维RFID读装置构造示意图；图3读取全方位三维RFID读装置的数据的程序流程图；图4高容量写标签装置的写入程序流程图。图中，1 、计算机或管理设备，2a、高容量读写装置，2b、三维读装置，2b-l 、 读头主机，2b-2读头环形天线系统、，2b-3、读头工装箱，3、合成标签，3a、 高容量读写电子标签，3b、快速只读电子标签。
具体实施方式
本实用新型由RFID的高容量读写装置2a和RFID的三维读装置2b以及 合成的读写标签组成，配合相应程序和计算机1构成RFID三维读写系统。(如 图1)其中RFID的高容量读写装置2a采用TI公司的S6550读写器实现对电子 标签高容量读写，其写入程序流程图见图4。
其中RFID的三维读装置2b采用三个独立的iPico公司的IP-X双频中距 读头，该产品可提供低频(LF)系统在有耗媒介中的工作性能，同时具有超高频 (UHF)系统相同的高数据速率。双频系统不受人体、导电液体等遮蔽。和其它 低频系统相比，可以达到更远的工作距离，这主要得益于工作在6.8MHz的 反向链路(标签一读头)，比工作在125kHz的前向链路(读头一标签)高 得多。并且该产品使用了和超高频产品相同的防冲撞协议，可同时读取120个 标签，读取率可达30标签/秒。iPico的IP-X双频中距读头由主机2b-l和两 个集成的环形天线系统2b-2以及工装箱2b-3构成(如图2)。其天线系统主 要由环状的电缆构成，电缆所在的平面构成天线面(100cmX40cm)。主机和 天线封装在工装箱中。两个读头的天线面平行相对放置，垂直于地面，相距 1.4米至1.8米；另一个读头的天线面放置在上述两个读头的天线面之间的地 面下，平行于地面。三个读头相互独立，其数据输出分别通过网卡接到集线 器再与计算机1连接，其数据输送采用TCPIP网络协议。以上的设计，使位 于三个读头围成的空间(140cmX80cmX40cm至180cmX100cmX60cm) 中的标签无论如何放置皆能被迅速读取到计算机1。为更加可靠地读取数据， 在IP-X双频中距读头上加装DSP抗干扰组件，该组件采用iPico公司研制的 高精度数字滤波电路，加装在读头的接收端。本系统中的合成的读写标签3由高容量读写标签3a和只读标识标签3b 平铺放置封塑成卡片状。上述的高容量读写标签3a包括2kbit的存储芯片和 TI公司的13. 56MHz识别芯片及环形天线。上述的只读标识标签3b由一个ipx 芯片模块附着125kHz和6.8MHz的环形天线组成。芯片为iP-X3 / EM4322; 环形天线为印刷板天线或空心天线。本系统中的读写管理程序分两部分，其中三维RFID读装置的读取操作如 图3程序框图所示，读取时先检测读头是否有数据传送，若有数据则读取； 若无数据则选择是否继续重新读取。其中高容量读写标签的操作如图4程序 框图所示，先判断是否有数据，若有数据再判断是否有标签，然后写标签； 若无数据再判断是否继续重新写数据。
权利要求1.三维无线射频识别系统，该系统由RFID高容量读写装置(2a)、三维读装置(2b)、合成的读写标签(3)和计算机或管理设备(1)构成，其特征在于用于写入和读取合成的读写标签(3)的RFID高容量读写装置(2a)和三维读装置(2b)分别与计算机或管理设备(1)连接。
2. 根据权利要求1所述的三维无线射频识别系统，其特征在于所述的三 维读装置(2b)采用三个IP-X双频中距读头，其中两个读头的天线面平行 相对放置，垂直于地面，相距1.4米至1.8米；另一个读头的天线面放置 在上述两个读头的天线面之间的地面下，平行于地面。
3. 根据权利要求1所述的三维无线射频识别系统，其特征在于:所述的RFID 高容量读写装置(2a)采用TI的S6550电子标签读写器。
4. 根据权利要求1所述的三维无线射频识别系统，其特征在于所述的合 成的读写标签(3)由高容量读写标签(3a)和只读标识标签(3b)平铺放置封塑 成卡片状。
5. 根据权利要求1所述的三维无线射频识别系统，其特征在于所述的三 维读装置(2b)装有DSP抗干扰组件。
专利摘要三维无线射频识别系统，属于物流领域，用于解决物流信息管理中高容量与读取速度的矛盾，附着在物品上的标签受摆放位置限制的矛盾，以及电子标签受屏蔽和干扰的问题。本系统由RFID高容量读写装置、加上三维RFID读装置、配合合成的读写标签以及相应的读写管理程序和计算机或管理设备构成。可以将物品的详细信息写入到标签中，并可读取。同时可以全方位、方便、迅速地采集物品的基本信息，方便物品的管理。并且可以抗屏蔽、抗干扰。
文档编号G06K17/00GK201035600SQ20072014102
公开日2008年3月12日 申请日期2007年3月23日 优先权日2007年3月23日
发明者马保国 申请人:马保国;辛后居;董义成