专利名称：：基于无线传感器网络的电子标签系统的设备端标签的制作方法
技术领域：
：本发明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设备端标签。
背景技术：
：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(RadioFrequencyIdentification,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，标签存储的数据单一，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。
发明内容本发明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传输、功耗低、成本低、自带大容量的存储功能的设备端标签，通过对标签数据信息的数据管理和存储，实现对设备的信息管理。本发明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设备端标签，包括电源单元5，还包括控制单元1和分别与之连接的无线收发单元2、时钟单元3，电源单元为控制单元1和无线收发单元2供电，所述控制单元1用于存储数据和控制无线收发单元发送和接收射频信号和控制设备6通信，所述无线收发单元2包含低噪声放大器4、射频收发芯片7和不平衡变压器电路8。本发明的更详细的技术方案是所述控制单元1采用MC13213芯片。所述低噪声放大器4采用BGA622芯片。所述射频收发芯片7采用IC115芯片。所述控制单元1的第一、第二数据输出端口连接无线收发单元2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2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2的第一、第二控制信号端口。所述低噪声放大器4连接在无线收发单元2的接收回路中，输入口连接射频收发芯片7的输出口，输出口连接接收回路中的不平衡变压器。所述设备端标签通过程序开发，可以实现数据保存以及与控制设备进行无线数据交换控制功能。本发明的优点是1.通信距离远，在20米范围内通信可靠；2.支持双向通信，控制设备与设备端标签可实时相互通信，交换数据；3.网络容量大一个区域内可以同时存在255个设备端标签，采用星型拓扑结构，电子标签设备端与控制设备可实现多点通信；4.存储容量大和现有的电子标签相比，可以存储更多的数据信息；5.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；6.设备的复杂程度低，采用的芯片技术成熟，标签性能稳定；7.本发明的设备端标签体积小，外壳可根据用户要求设计，便于在设备上安装。下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述图1是本发明的设备端标签和控制设备的通信系统示意图；图2是本发明的设备端标签实施例的控制单元电路示意图；图3是本发明的设备端标签实施例的无线收发单元电路示意图；图4是本发明的设备端标签实施例的工作流程图。其中l控制单元；2无线收发单元；3时钟单元；4低噪声放大器；5电源单元；6控制设备；7射频收发芯片；8不平衡变压器电路。具体实施例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设备端标签，包括控制单元1和分别与之连接的无线收发单元2、时钟单元3和电源单元5，电源单元5为控制单元1和无线收发单元2供电，所述控制单元1用于存储数据和控制无线收发单元发送和接收射频信号和控制设备6通信，所述无线收发单元2包含低噪声放大器4、射频收发芯片7和不平衡变压器电路8。控制设备和设备端标签的通信系统示意图如图l所示，控制设备可以是便携式手持设备。控制单元1的第一、第二数据输出端口连接无线收发单元2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2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2的第一、第二控制信号端口。低噪声放大器4连接在无线收发单元2的接收回路中，输入口连接射频收发芯片7的输出口，输出口连接接收回路中的不平衡变压器。所述设备端标签通过程序开发，可以实现数据保存以及与控制设备进行无线数据交换控制功能。如图2所示，为本实施例的采用MC13213芯片的控制单元。MC13213的第44脚发送无线收发控制信号GPI0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PA0_P和PA0_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的输入信号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2。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、电容和电阻构成的外围电路。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射频信号；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ICI15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。本实施例的时钟单元3选用0SC4晶振，1脚、3脚接地，2脚输出信号XTAL1，并接一个电容到地，4脚输出信号XTAL1，并接一个电容到地。本实施例的电源单元采用干电池供电。设备端标签通过2.4GHz的无线射频信号与控制设备进行无线通信，每个标签与一个设备在逻辑上绑定，电子标签保存该设备的信息记录，包括设备标识、设备档案、保养记录、维修记录等。用户通过控制设备对此标签进行读取、保存等操作。设备端标签与控制设备之间进行无线通信，设备端标签的工作流程图如图4所示，包括以下流程(l)上电，系统初始化；(2)设备端标签向空间发送设备的标识信息；(3)侦听是否有控制设备的连接请求，若没有，则继续侦听，若有，则执行下一步骤；(4)无线发送标签存有的表格数据信息给控制设备；(5)侦听是否接收到控制设备发送的保存命令，若没有则继续侦听，若有，则执行下一步骤；(6)保存数据信息到标签上，并给控制设备发送回复信号。无线收发单元与控制设备之间无线通信的数据传输格式为起始符+控制字+数据长度+页号+数据+结束符，其中控制字可以如下表所示进行定义控制字定义表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>以上所述，仅为本发明的优选实施例，并不能以此限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求及说明书内容所作的简单的变换，皆应仍属于本发明覆盖的保护范围。权利要求一种基于无线传感器网络的电子标签系统的设备端标签，包括电源单元(5)，其特征在于还包括控制单元(1)和分别与之连接的无线收发单元(2)、时钟单元(3)，电源单元为控制单元(1)和无线收发单元(2)供电，所述控制单元(1)用于存储数据和控制无线收发单元发送和接收射频信号和控制设备(6)通信，所述无线收发单元(2)包含低噪声放大器(4)、射频收发芯片(7)和不平衡变压器电路(8)。2.根据权利要求l中所述的基于无线传感器网络的电子标签系统的设备端标签，其特征在于所述控制单元(1)采用MC13213芯片。3.根据权利要求l中所述的基于无线传感器网络的电子标签系统的设备端标签，其特征在于所述低噪声放大器(4)采用BGA622芯片。4.根据权利要求l中所述的基于无线传感器网络的电子标签系统的设备端标签，其特征在于所述射频收发芯片(7)采用IC115芯片。5.根据权利要求1或2中所述的基于无线传感器网络的电子标签系统的设备端标签，其特征在于所述控制单元(1)的第一、第二数据输出端口连接无线收发单元(2)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(2)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(2)的第一、第二控制信号端口。6.根据权利要求1、3或4中所述的基于无线传感器网络的电子标签系统的设备端标签，其特征在于所述低噪声放大器(4)连接在无线收发单元(2)的接收回路中，输入口连接射频收发芯片(7)的输出口，输出口连接接收回路中的不平衡变压器。7.根据权利要求l中所述的基于无线传感器网络的电子标签系统的设备端标签，其特征在于所述设备端标签通过程序开发，可以实现数据保存以及与控制设备进行无线数据交换控制功能。全文摘要本发明公开了一种基于无线传感器网络的电子标签系统的设备端标签，包括电源单元，还包括控制单元和分别与之连接的无线收发单元、时钟单元；电源单元为控制单元和无线收发单元供电，所述控制单元用于存储数据和控制无线收发单元发送和接收射频信号和控制设备通信，所述无线收发单元包含低噪声放大器、射频收发芯片和不平衡变压器电路。本发明可以进行较远距离信息传输、功耗低、成本低、自带大容量的存储功能，设备端标签与设备一一对应，通过对标签数据信息的数据管理和存储，实现对设备的信息管理。文档编号G06K19/07GK101714217SQ20091014499公开日2010年5月26日申请日期2009年9月15日优先权日2009年9月15日发明者孙谦,王琢玉申请人:苏州博联科技有限公司