专利名称：电子标签的阅读装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信领域，尤其涉及一种电子标签的阅读装置。
背景技术：
目前，随着物联网概念的快速发展，物联网概念中的传感器技术、无线射频识别 (Radio Frequency Identif ication，简称为RFID，也可称为电子标签)技术在各个领域中 (例如，在机柜监控领域中)已经有比较广泛的应用。电子标签是一种微型尺寸标签，它可以在金属或非金属物体上保持良好的性能。 为了实现监控，货架或机柜的每个独立物品上都可以粘贴(也可以通过其他某种方式固 化)一个标志其唯一身份信息的电子标签。通过阅读器天线和标签之间的无线交互，阅读 器上层数据库便和该标签对应的物品建立对应关系。利用RFID技术对多个物体进行定位监控时，需要使天线与被监控物体的位置相 对应，监控系统上设置有与阅读器相连接的一体化的天线，阅读器通过对天线的依次选通 发出标签清点操作，这样依附在柜内主机上的标签会返回相应信息，从而获取与导通情况 下的天线位置对应的主机信息。但是，上述方法在具体操作中存在以下问题对机柜内物体进行准确定位时，首先 要约束单个天线的标签读取范围，目前比较有效的方法是建立金属外壳或具备屏蔽功能的 盛放腔体，这样就需要制作特殊的机柜，造成设计和生产上的困难，如果不设计特殊的机柜 腔体，目前常用的RFID天线很难与标签的一一对应，不利于进行读取；另外，由于存在很多 规格型号的机柜或货架产品，这些机柜或货架产品在高度和宽度上都有一定的差异(比如 常见的37U与42U在高度上的差距为20CM左右)，因此，一体化设置的天线的设置无法满足 各种型号的机柜或货架产品，导致阅读器不能准确读取这些机柜或货架产品上的所有电子 标签。针对相关技术中一体化设置的天线不能准确读取产品上所有电子标签的问题，目 前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容针对相关技术中一体化设置的天线不能准确读取产品上所有电子标签的问题，本 实用新型提出了一种电子标签的阅读装置，能够通过与电子标签位置相对应的天线读取电 子标签的信息，并将读取的信息发送给阅读器，有效避免由于位置偏差导致不能够准确读 取电子标签信息的问题。本实用新型的技术方案是这样实现的一种电子标签的阅读装置，包括至少一个天线组单元，每个天线组单元包含至少一个天线，所述天线组单元中的 天线接收调制信号，根据所述调制信号读取电子标签的信息，并将读取到的信息进行发送， 其中，所述至少一个天线组单元的位置与待读取的电子标签的分布位置相对应；[0011]阅读器，用于通过所述调制信号通知天线组单元中的天线执行电子标签的读取操 作，并通过天线接收电子标签的信息。其中，在天线组单元的数量为一个的情况下，所述阅读器与该天线组单元直接连 接；在天线组单元的数量为多个的情况下，所述多个天线组单元中的一个天线组单元与所 述阅读器直接连接，且该天线组单元直接或间接连接至其他天线组单元。优选地，任意两个天线组之间的连接线长度可调整。进一步地，上述阅读装置还包括逻辑控制单元，与至少一个天线组单元相连接，用于根据所述阅读器发送的控制 信号确定是否对天线组单元进行读取操作，并根据确定结果对天线组单元的天线执行选通 操作。优选地，所述逻辑控制单元包括译码器组、第一反相器、第二反相器和控制模块， 所述控制信号分为第一控制信号组和第二控制信号组，所述第一控制信号组和所述第二控 制信号组均包含至少一路控制信号，每路控制信号对应于一个天线组单元，其中，所述译码器组，用于对所述第一控制信号组的控制信号进行译码处理，得到译码 控制信号，并将部分或全部译码信号作为待反相信号输出；所述第一反相器，用于对所述译码器组输出的所述待反相信号进行反相处理，得 到第一反相信号；所述第二反相器，用于所述第二控制信号组的控制信号进行反相处理，得到第二 反相信号；所述控制模块，用于根据所述待反相信号、所述第一反相信号、所述第二反相信号 和所述第二控制信号组中的各路控制信号，对所述天线组单元的天线执行选通操作。优选地，所述译码器组包括以下至少之一 二进制译码器、二 _十进制译码器。优选地，所述阅读器包括发送模块，用于将读取电子标签的信息的天线所对应的 天线标识发送给后台系统，以使所述后台系统确定所述电子标签的位置。进一步地，上述阅读装置还包括传感器，用于检测环境状态、以及待读取电子标签所在机柜的状态，并将检测到的 状态通知给所述阅读器，以便所述阅读器确定是否进行电子标签的读取。进一步地，上述阅读装置还包括通信控制模块，用于实现所述阅读器与外部设备 之间的通信。借助于本实用新型的上述技术方案，通过位置与电子标签对应、且包含至少一个 天线的天线组单元，以及对天线组单元的天线进行选通控制，能够准确、全面、灵活地对不 同方式排列、不同位置的电子标签进行清点、读写等操作，即使电子标签的排列、位置发生 变化，也有助于在不改变阅读器设备的前提下在天线无法覆盖的位置上增加天线组单元， 使得阅读器天线能够对标签实现全面、准确的操作。
图1是根据本实用新型实施例的电子标签的阅读装置的框图；图2a是根据本实用新型实施例的电子标签的阅读装置的一个具体结构实例的框 4[0029]图2b是根据本实用新型实施例的电子标签的阅读装置的另一个具体结构实例的 框图；图3是根据本实用新型实施例的电子标签的阅读装置中天线组单元的结构图；图4是根据本实用新型实施例的电子标签的阅读装置中逻辑控制单元的天线选 通远离示意图；图5是根据本实用新型实施例的电子标签的阅读装置的应用实例1的示意图；图6是根据本实用新型实施例的电子标签的阅读装置的应用实例2的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。图1是根据本实用新型实施例的电子标签的阅读装置的框图，如图1所示，该电子 标签的阅读装置包括阅读器(也可称为固定式RFID阅读器或RFID阅读器)11，用于通过调制信号通知 天线组单元中的天线执行电子标签的读取操作，并通过天线接收电子标签的信息；至少一个天线组单元12，每个天线组单元包含至少一个天线，天线组单元中的天 线接收调制信号，根据调制信号读取电子标签的信息，并将读取到的信息进行发送，其中， 至少一个天线组单元的位置与待读取的电子标签的分布位置相对应。借助于上述装置，通过位置与电子标签对应、且包含至少一个天线的天线组单元， 以及对天线组单元的天线进行选通控制，使得每个天线组都具有合理的覆盖范围，从而能 够准确、全面、灵活地对不同方式排列、不同位置设置的电子标签进行清点、读写等操作，即 使电子标签的排列、位置发生变化，也有助于在不改变阅读器设备的前提下在天线无法覆 盖的位置上增加天线组单元，使得阅读器天线能够对标签实现全面、准确的操作。其中，在上述装置中，在天线组单元的数量为一个的情况下，阅读器与该天线组单 元直接连接；在天线组单元的数量为多个的情况下，多个天线组单元中的一个天线组单元 与阅读器直接连接，且该天线组单元直接或间接连接至其他天线组单元。优选地，可以将任 意两个天线组之间的连接线长度在预设范围内，通过调整连接线的长度，使得待读取的电 子标签在与该电子标签对应的天线的辐射覆盖范围内。每个天线组单元可以进一步包括逻辑控制单元，与至少一个天线组单元相连接， 用于根据阅读器发送的控制信号确定是否对天线组单元进行读取操作，并根据确定结果对 该天线组单元的天线执行选通操作。另外，阅读器包括发送模块，用于将读取电子标签的信息的天线所对应的天线标 识发送给后台系统，以使后台系统确定电子标签的位置。图2a是根据本实用新型实施例的电子标签的阅读装置的一个构造实例的框图， 图2b是根据本实用新型实施例的电子标签的阅读装置的另一个构造实例的框图，如图2a 和图2b所示，可以根据标签的分布情况，对天线组单元的位置进行布局，下面以图2a为例， 对个模块的功能进行说明。如图2a所示，该装置包括固定式RFID阅读器、多个带有逻辑控制开关矩阵的天 线组单元(包括与阅读器直接相连的天线组单元2，以及与天线组单元2直接或间接连接的 其他天线组1、3等)、外围传感器(可以进行温度采集、湿度采集、柜门开关状态采集等)、通信控制模块(包含RJ-45网线接口，无线网络模块、开关量控制信号等)、电源接口。其中，RFID阅读器主要包含发射电路、接收电路、基带信号处理电路等，RFID阅读 器用于对标签执行清点、读、写等操作。如图2a所示，本实用新型的天线分组采用如下连接 方式阅读器仅与天线组单元2直接相连接，连接信号的组成为射频信号与开关控制信号 等。其余的天线组均通过连接线直接或间接与天线组单元2连接。图2a中所示出的阅读 器还连接至电源接口、通信控制模块和外围传感器，其中，外围传感器用于检测环境状态、 以及待读取电子标签所在机柜的状态，并将检测的状态通知给阅读器，以便阅读器确定是 否进行电子标签的读取；通信控制模块用于实现阅读器与后台或外部设备的通信；电源接 口用于连接电源，以便向本装置供电。图3示出了一个天线组单元面对电子标签一侧(本文将该侧称为正面)的结构以 及远离电子标签的一侧(天线组单元上天线部分的反面，本文中将该侧称为背面)的结构。 如图3所示，每个天线组单元面对标签的一侧是天线部分，该部分包含至少一根天线(例 如，图3中所示的多个天线ATN 1至ATN M)，具体的天线数量和辐射面积可以根据待监控标 签的尺寸来确定。如图3所示，在天线组单元的背面部分，集成了逻辑控制开关矩阵(即上述的逻辑 控制单元)。在实际应用中，该矩阵的输入信号为阅读器输出的开关量信号或其他天线组转移 输出的开关量信号，而逻辑控制开关阵列输出的使能信号是唯一的，即能够保证所有天线 组单元中的所有天线中，每次使能的天线都是唯一的，同一时间只有一根天线执行读取操 作，从而有利于与标签的一一对应。其中，逻辑控制单元可以包括译码器组、第一反相器、第二反相器和控制模块，控 制信号分为第一控制信号组和第二控制信号组，第一控制信号组和第二控制信号组均包含 至少一路控制信号，每路控制信号对应于一个天线组单元，其中，译码器组，用于对第一控 制信号组的控制信号进行译码处理，得到译码控制信号，并将部分或全部译码信号作为待 反相信号输出；第一反相器，用于对译码器组输出的待反相信号进行反相处理，得到第一反 相信号；第二反相器，用于第二控制信号组的控制信号进行反相处理，得到第二反相信号； 控制模块，用于根据待反相信号、第一反相信号、第二反相信号和第二控制信号组中的各路 控制信号，对天线组单元的天线执行选通操作。译码器组包括以下至少之一 二进制译码器(如3-8译码器)、二-十进制译码器 (如4-10译码器)等，具体地，可以根据输入的控制信号的数量，以及需要输出的控制信号 的数量，对各种译码器进行级联，组成上述译码器组。如图4所示，逻辑控制单元包括3-8译码器、反相器2 (即上文所述的第一反相器) 和反相器3 (即上文所述的第二反相器)，以阅读器发出的控制信号(例如，图4中所示的4 路控制信号，即，AD1、AD2、AD3和AD4分别对应于天线组1、天线组2、天线组3、天线组4、) 作为输入，AD1、AD2和AD3 (即上文所述的第一控制信号组)经过图3中的3_8译码器的译 码处理得到信号YO至Y7 (即上文所述的译码控制信号)，YO至Y4分为两路，一路经过反相 器2得到SW1_A至SW5_A(即上文所述的第一反相信号)，一路不经过反相器得到SW1_B至 SW5_B (即上文所述的待反相信号)，而控制信号AD4 (即上文所述的第二控制信号组)分为 两路，一路经过反相器3得到SW6_A(即上文所述的第二反相信号)，另一路不经过反相器，得到SW6_B，因此，通过控制信号ADl至AD4共得到6对(共12个)控制信号，根据SW1_A 至SW6_A、Sffl_B至SW6_B，确定选通的一个天线，并通过射频开关对该天线进行选通控制， 因此，只要适当改变逻辑控制开关阵列的输入信号，则可以灵活地对任意选择的天线进行 准确地控制。表1是四个天线组单元、每个天线组单元中具有3个天线(即，ATl至AT12，共12 个天线)情况下天线控制真值表的具体实例。表 权利要求一种电子标签的阅读装置，其特征在于，包括至少一个天线组单元，每个天线组单元包含至少一个天线，所述天线组单元中的天线接收调制信号，根据所述调制信号读取电子标签的信息，并将读取到的信息进行发送，其中，所述至少一个天线组单元的位置与待读取的电子标签的分布位置相对应；阅读器，用于通过所述调制信号通知天线组单元中的天线执行电子标签的读取操作，并通过天线接收电子标签的信息。
2.根据权利要求1所述的阅读装置，其特征在于，在天线组单元的数量为一个的情况下，所述阅读器与该天线组单元直接连接；在天线组单元的数量为多个的情况下，所述多个天线组单元中的一个天线组单元与所 述阅读器直接连接，且该天线组单元直接或间接连接至其他天线组单元。
3.根据权利要求2所述的阅读装置，其特征在于，任意两个天线组之间的连接线长度 可调整。
4.根据权利要求1所述的阅读装置，其特征在于，还包括逻辑控制单元，与至少一个天线组单元相连接，用于根据所述阅读器发送的控制信号 确定是否对天线组单元进行读取操作，并根据确定结果对天线组单元的天线执行选通操 作。
5.根据权利要求4所述的阅读装置，其特征在于，所述逻辑控制单元包括译码器组、第 一反相器、第二反相器和控制模块，所述控制信号分为第一控制信号组和第二控制信号组， 所述第一控制信号组和所述第二控制信号组均包含至少一路控制信号，每路控制信号对应 于一个天线组单元，其中，所述译码器组，用于对所述第一控制信号组的控制信号进行译码处理，得到译码控制 信号，并将部分或全部译码信号作为待反相信号输出；所述第一反相器，用于对所述译码器组输出的所述待反相信号进行反相处理，得到第 一反相信号；所述第二反相器，用于所述第二控制信号组的控制信号进行反相处理，得到第二反相 信号；所述控制模块，用于根据所述待反相信号、所述第一反相信号、所述第二反相信号和所 述第二控制信号组中的各路控制信号，对所述天线组单元的天线执行选通操作。
6.根据权利要求5所述的阅读装置，其特征在于，所述译码器组包括以下至少之一二 进制译码器、二 _十进制译码器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的阅读装置，其特征在于，所述阅读器包括发送模 块，用于将读取电子标签的信息的天线所对应的天线标识发送给后台系统，以使所述后台 系统确定所述电子标签的位置。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的阅读装置，其特征在于，还包括传感器，用于检测环境状态、以及待读取电子标签所在机柜的状态，并将检测到的状态 通知给所述阅读器，以便所述阅读器确定是否进行电子标签的读取。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的阅读装置，其特征在于，还包括通信控制模块，用于实现所述阅读器与外部设备之间的通信。
专利摘要本实用新型公开了一种电子标签的阅读装置，该装置包括至少一个天线组单元，每个天线组单元包含至少一个天线，天线组单元中的天线接收调制信号，根据调制信号读取电子标签的信息，并将读取到的信息进行发送，其中，至少一个天线组单元的位置与待读取的电子标签的分布位置相对应；阅读器，用于通过调制信号通知天线组单元中的天线执行电子标签的读取操作，并通过天线接收电子标签的信息。本实用新型通过位置与电子标签对应、且包含至少一个天线的天线组单元，以及对天线组单元的天线进行选通控制，能够准确、全面、灵活地对不同方式排列、不同位置的电子标签进行清点、读写等操作。
文档编号G06K7/00GK201751904SQ20102028908
公开日2011年2月23日 申请日期2010年8月11日 优先权日2010年8月11日
发明者廖德福, 曾祥希, 杨艳秋, 王传亮, 王耀东, 贾旭峰 申请人:中兴通讯股份有限公司