专利名称：读卡器及其控制方法
读卡器及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种识别装置，尤其涉及一种读卡器及其控制方法。
背景技术：
射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)技术是一种非接触式标签信息识别传输技术，RFID系统一般由读卡器(或读写器)、标签及天线组成，它是利用无线射频方式进行非接触双向数据通信，以达到目标识别并交换数据的目的。按照工作频率的不 同，RFID系统还可以分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)、微波(MW)四类，由于超高频技术(UHF)和微波技术(MW)具有操作距离远、通讯速度快、成本低、尺寸小等优点，成为当前RFID系统发展的重点。传统的超高频或微波读卡器主要分为三个方面的应用。第一种应用是远距离工作；第二种应用是近距离工作；第三种应用是远距离读卡器和近距离读卡器同时工作。读卡器远距离工作主要是指能够读到离读卡器距离比较远的标签，而且可以同时读取多个标签。读卡器近距离工作主要是指由于安全性的限制，读卡器只能读取一定距离内的标签，否则会误读到不应该读的标签。远距离读卡器和近距离读卡器同时工作主要是指先用近距离工作的读卡器激活标签，然后用远距离读卡器与标签交换数据。之所以用近距离的读卡器激活标签，还是有由于安全性的考虑，不能读取范围之外的标签，但是近距离工作的读卡器由于能量有限，交换数据容易产生错误，故又用了远距离工作的读卡器来和标签交换数据。传统读卡器只能为近距离工作或者远距离工作，不能切换。在既需要近距离工作又需要远距离工作时，需要同时使用远距离读卡器和近距离读卡器两个读卡器，从而大大提高了成本，造成不必要的浪费，且需要手动操作远距离读卡器和近距离读卡器的先后开启才能读取标签，操作复杂，耗费大量时间，降低了读卡效率。
发明内容有鉴于此，有必要提供一种具有近场工作模式和远场工作模式且能够自动选择切换的读卡器。此外，还提供一种上述读卡器的控制方法。一种读卡器，包括环境检测模块、判断模块、控制模块以及射频收发模块；所述环境检测模块用于检测读卡器所处当前应用环境中的变化信息、特征标签两者中的至少一种，所述判断模块接收并根据变化信息、特征标签两者中的至少一种判断当前应用环境为远场环境还是近场环境，并获得判断结果，所述控制模块接收并根据判断结果控制所述射频收发模块启动远场工作模式或者近场工作模式，所述射频收发模块根据所述控制模块的控制启动远场工作模式或者近场工作模式，对当前应用环境中的标签进行读取，进行数据交换。
优选的，所述环境检测模块采用传感器检测当前应用环境中的变化信息，所述环境检测模块采用扫描仪捜索处于当前应用环境中的特征标签。优选的，所述读卡器还包括与控制模块连接的计时器，用于计时控制近场工作模式和远场工作模式进行自动切換。优选的，所述计时器在射频收发模块启动近场工作模式时进行清零计时，若在第ー预设时间段内，射频收发模块在近场环境中未读取到标签，计时器则通知控制模块控制射频收发模块启动远场工作模式；在射频收发模块启动远场工作模式时，计时器重新清零并开始计时，若在第二预定时间段内，射频收发模块在远场环境中未读取到标签，计时器则通知控制模块控制射频收发模块重新启动近场工作模式。优选的，所述读卡器还包括均与控制模块相连的电源模块、数据存储模块、声光模块以及时钟模块；所述电源模块，用于为读卡器提供工作电压；所述数据存储模块，用于存储射频收发模块读取的数据；所述声光模块，用于进行声音或者显示操作提示；所述时钟模块，用于记录射频收发模块400的读取时间。一种读卡器控制方法，包括如下步骤检测读卡器所处当前应用环境中的变化信息、特征标签两者中的至少ー种；接收并根据变化信息、特征标签两者中的至少ー种判断当前应用环境为远场环境还是近场环境，并获得判断结果； 接收并根据判断结果启动远场工作模式或者近场工作模式。优选的，所述远场工作模式读取距离不小于lm，所述近场工作模式读取距离不大亍 IOcm0优选的，采用传感器检测当前应用环境中的变化信息，采用扫描仪搜索处于当前应用环境中的特征标签。优选的，所述方法还包括计时控制近场工作模式和远场工作模式进行自动切換的步骤。优选的，所述计时控制近场工作模式和远场工作模式进行自动切換的步骤具体为在启动近场工作模式时进行清零计时，若在第一预设时间段内，在近场环境中未读取到标签，则启动远场工作模式；在启动远场工作模式吋，重新清零并开始计时，若在第ニ预定时间段内，在远场环境中未读取到标签，则重新启动近场工作模式。上述读卡器及其控制方法，对当前应用环境进行检测，获取当前应用环境中的变化信息或者特征标签，根据变化信息或者特征标签中的至少ー种判断当前应用环境为近场还是远场环境，并获得判断结果，根据判断结果控制启动近场工作模式或者远场工作模式。使用一个该读卡器即可自动工作于近场工作模式还是远场工作模式，只使用一个读卡器，既满足自动交叉使用近场工作模式和远场工作模式的需要，又大大节约了成本。同时无需人工进行调整，大大提高了读卡效率。
图I是ー个实施例中读卡器结构示意图；图2是ー个实施例中读卡器控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式
进行详细描述。该读卡器为超高频或微波远近场一体化的读卡器，具有近场工作模式和远场工作模式且两种模式能够自动选择切換。图I是ー个实施例中读卡器结构示意图。该读卡器包括环境检测模块100、判断模块200、控制模块200、射频收发模块400。环境检测模块100用于检测读卡器所处当前应用环境的变化信息、处于当前应用 环境中的特征标签两者中的至少ー种。通常，读卡器根据所处当前应用环境的变化信息能够确定当前应用环境，即当前应用环境为远场环境还是近场环境，自动确定启用远场工作模式还是近场工作模式。例如读卡器所处当前应用环境为公交车上，则读卡器能够根据公交车门是否关闭这一变化信息，确定此时公交车为远场环境还是近场环境，车门打开则为近场环境，车门关闭则为远场模式。根据不同的应用环境，配置环境检测模块100检测的变化信息。特征标签是指某些只会处于近场环境中，或者只会处于远场环境中的标签，特征标签也能反映当前应用环境是近场环境还是远场环境。通过检测当前应用环境的变化信息、特征标签中的至少ー种能够判断当前应用环境为近场环境还是远场环境。该实施例中，读卡器处于当前应用环境中，环境检测模块100通过传感器检测当前应用环境中的变化信息，环境检测模块100采用扫描仪搜索处于当前应用环境中的特征标签。判断模块200接收并根据当前应用环境的变化信息、处于当前应用环境中的特征标签两者中的至少ー种判断当前应用环境为远场环境还是近场环境，并获得判断結果。该实施例中，若环境检测模块100检测当前应用环境，只获得变化信息和特征标签中的ー种(某些应用环境中可能不会同时具备变化信息和特征标签)，判断模块200接收变化信息和特征标签存在的ー种，井根据存在的一种对当前应用环境进行判断，获得判断結果。若环境检测模块100检测当前应用环境，获得变化信息和特征标签两种，判断模块200接收当前应用环境的变化信息或者处于当前应用环境中的特征标签，根据变化信息或者特征标签中的任意ー种(优选的，根据特征标签判断)或者两者结合共同对当前应用环境进行判断，并获得判断結果。控制模块300接收并根据判断结果控制射频收发模块400启动远场工作模式或者近场工作模式。该实施例中，远场工作模式读取距离不小于lm，主要用于读取目标物体，而近场エ作模式读取距离不大于10cm，主要用于付费功能。控制模块300通过设置射频收发模块400的发射功率，使射频收发模块400发射信号进行放大或者衰减，控制射频收发模块400启动远场工作模式或者近场工作模式。控制控制模块300接收判断结果，若判断结果为当前应用环境为近场模式则控制射频收发模块400启动近场工作模式；若判断结果为当前应用环境为远场模式则控制射频收发模块400启动远场工作模式。射频收发模块400根据控制模块300的控制启动远场工作模式或者近场工作模式，对当前应用环境中的标签进行读取，进行数据交换。此外，该读卡器还包括与控制模块300相连的计时器500，用于计时控制近场工作模式和远场工作模式进行自动切換。该实施例中，计时器500在射频收发模块400启动近场工作模式时进行清零计时，若在第一预设时间段内，射频收发模块400在近场环境中未读取到标签，计时器500则通知控制模块300控制射频收发模块400启动远场工作模式切換至远场工作模式。在射频收发模块400启动远场工作模式时，计时器500重新清零并开始计时，若在第二预定时间段内，射频收发模块400在远场环境中未读取到标签，计时器500则通知控制模块300控制射频收发模块400重新启动近场工作模式切換至近场工作模式。这样使得读卡器已工作于近场或者远场工作模式，但近场或者远场环境中不存在标签，也可自动实现近远场工作模式的切換,从而能够更加精确全面。 同吋，该读卡器还包括均与控制模块300相连的电源模块600、数据存储模块700、声光模块800以及时钟模块900。电源模块600为整个读卡器提供工作电压，数据存储模块700用于存储射频收发模块400读取的数据，声光模块800用于进行声音或者显示等操作提示，时钟模块900用于记录射频收发模块400的读取时间。该读卡器，环境检测模块100对当前应用环境进行检测，获取当前应用环境中的变化信息或者特征标签，判断模块200根据变化信息或者特征标签中的至少ー种判断当前应用环境为近场还是远场环境，并获得判断結果，控制模块300根据判断结果控制射频收发模块400启动近场工作模式或者远场工作模式。使用一个该读卡器即可自动工作于近场工作模式还是远场工作模式，既满足自动交叉使用近场工作模式和远场工作模式的需要，无需人工进行调整，同时又只使用一个读卡器，大大节约了成本。此外，提供ー种上述读卡器的控制方法，如图2所示，包括如下步骤S10:检测读卡器所处当前应用环境中的变化信息、特征标签两者中的至少ー种。通常，读卡器根据所处当前应用环境的变化信息能够确定当前应用环境，即当前应用环境为远场环境还是近场环境，自动确定启用远场工作模式还是近场工作模式。例如读卡器所处当前应用环境为公交车上，则读卡器能够根据公交车门是否关闭这一变化信息，确定此时公交车为远场环境还是近场环境，车门打开则为近场环境，车门关闭则为远场模式。特征标签是指某些只会处于近场环境中，或者只会处于远场环境中的标签，特征标签也能反映当前应用环境是近场环境还是远场环境。通过检测当前应用环境的变化信息、特征标签中的至少ー种能够判断当前应用环境为近场环境还是远场环境。该实施例中，读卡器处于当前应用环境中，通过传感器检测当前应用环境中的变化信息，采用扫描仪搜索处于当前应用环境中的特征标签。S20:接收并根据变化信息、特征标签两者中的至少ー种判断当前应用环境为远场环境还是近场环境，并获得判断結果。该实施例中，若检测当前应用环境，只获得变化信息和特征标签中的ー种(某些应用环境中可能不会同时具备变化信息和特征标签)，则接收变化信息和特征标签存在的ー种，井根据变化信息和特征标签存在的一种对当前应用环境进行判断，获得判断結果。若检测当前应用环境，获得变化信息和特征标签两种，接收当前应用环境的变化信息或者处于当前应用环境中的特征标签，根据变化信息、特征标签中的任意ー种(优选的，根据特征标签判断)或者两者结合共同对当前应用环境进行判断，并获得判断結果。S30 :接收并根据判断结果启动远场工作模式或者近场工作模式。该实施例中，远场工作模式读取距离不小于lm，主要用于读取目标物体，而近场エ作模式读取距离不大于10cm，主要用于付费功能。接收判断结果，若判断结果为当前应用环境为近场模式则启动近场工作模式，对当前应用环境中的标签进行读取，进行数据交换；若判断结果为当前应用环境为远场模式则启动远场工作模式，对当前应用环境中的标签进行读取，进行数据交換。此外，该方法还包括S40 :计时控制近场工作模式和远场工作模式进行自动切換。该实施例中，计时控制近场工作模式和远场工作模式进行自动切換的步骤具体为在启动近场工作模式时进行清零计时，若在第一预设时间段内，在近场环境中未读取到标签，则启动远场工作模式切換至远场工作模式；在启动远场工作模式时，重新清零并开始计时，若在第二预定时间段内，在远场环境中未读取到标签，则重新启动近场工作模式切換 至近场工作模式。这样使得读卡器已工作于近场或者远场工作模式，但近场或者远场环境中不存在标签，也可自动实现近远场工作模式的切換，从而能够更加精确全面。上述读卡器及其控制方法，对当前应用环境进行检测，获取当前应用环境中的变化信息、特征标签中至少ー种，根据变化信息或者特征标签中的至少ー种判断当前应用环境为近场还是远场环境，并获得判断结果，根据判断结果控制启动近场工作模式或者远场工作模式。使用一个该读卡器即可自动工作于近场工作模式还是远场工作模式，只使用一个读卡器，既满足自动交叉使用近场工作模式和远场工作模式的需要，又大大节约了成本。同时无需人工进行调整，大大提高了读卡效率。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种读卡器，其特征在于，包括环境检测模块、判断模块、控制模块以及射频收发模块；所述环境检测模块用于检测读卡器所处当前应用环境中的变化信息、特征标签两者中的至少一种，所述判断模块接收并根据变化信息、特征标签两者中的至少一种判断当前应用环境为远场环境还是近场环境，并获得判断结果，所述控制模块接收并根据判断结果控制所述射频收发模块启动远场工作模式或者近场工作模式，所述射频收发模块根据所述控制模块的控制启动远场工作模式或者近场工作模式，对当前应用环境中的标签进行读取，进行数据交换。
2.根据权利要求I所述的读卡器，其特征在于，所述环境检测模块采用传感器检测当前应用环境中的变化信息，所述环境检测模块采用扫描仪搜索处于当前应用环境中的特征标签。
3.根据权利要求I所述的读卡器，其特征在于，所述读卡器还包括与控制模块连接的计时器，用于计时控制近场工作模式和远场工作模式进行自动切换。
4.根据权利要求3所述的读卡器，其特征在于，所述计时器在射频收发模块启动近场工作模式时进行清零计时，若在第一预设时间段内，射频收发模块在近场环境中未读取到标签，计时器则通知控制模块控制射频收发模块启动远场工作模式；在射频收发模块启动远场工作模式时，计时器重新清零并开始计时，若在第二预定时间段内，射频收发模块在远场环境中未读取到标签，计时器则通知控制模块控制射频收发模块重新启动近场工作模式。
5.根据权利要求I所述的读卡器，其特征在于，所述读卡器还包括均与控制模块相连的电源模块、数据存储模块、声光模块以及时钟模块； 所述电源模块，用于为读卡器提供工作电压； 所述数据存储模块，用于存储射频收发模块读取的数据； 所述声光模块，用于进行声音或者显示操作提示； 所述时钟模块，用于记录射频收发模块400的读取时间。
6.一种读卡器控制方法，包括如下步骤 检测读卡器所处当前应用环境中的变化信息、特征标签两者中的至少一种； 接收并根据变化信息、特征标签两者中的至少一种判断当前应用环境为远场环境还是近场环境，并获得判断结果； 接收并根据判断结果启动远场工作模式或者近场工作模式。
7.根据权利要求6所述的读卡器控制方法，其特征在于，所述远场工作模式读取距离不小于lm，所述近场工作模式读取距离不大于10cm。
8.根据权利要求6或7所述的读卡器控制方法，其特征在于，采用传感器检测当前应用环境中的变化信息，采用扫描仪搜索处于当前应用环境中的特征标签。
9.根据权利要求6所述的读卡器控制方法，其特征在于，所述方法还包括计时控制近场工作模式和远场工作模式进行自动切换的步骤。
10.根据权利要求8所述的读卡器控制方法，其特征在于，所述计时控制近场工作模式和远场工作模式进行自动切换的步骤具体为 在启动近场工作模式时进行清零计时，若在第一预设时间段内，在近场环境中未读取到标签，则启动远场工作模式；在启动远场工作模式时，重新清零并开始计时，若在第二预定时间段内 ，在远场环境中未读取到标签，则重新启动近场工作模式。
全文摘要
本发明涉及一种读卡器及其控制方法，包括环境检测模块、判断模块、控制模块以及射频收发模块；环境检测模块用于检测读卡器所处当前应用环境中的变化信息或者特征标签两者中的至少一种，判断模块接收并根据变化信息或者特征标签两者中的至少一种判断当前应用环境为远场环境还是近场环境，并获得判断结果，控制模块接收并根据判断结果控制射频收发模块启动远场工作模式或者近场工作模式，射频收发模块根据控制模块的控制启动远场工作模式或者近场工作模式，对当前应用环境中的标签进行读取。本发明只使用一个读卡器，既满足自动交叉使用近场工作模式和远场工作模式的需要，又大大节约了成本。同时无需人工进行调整，提高了读卡效率。
文档编号G06K7/00GK102842012SQ20111016609
公开日2012年12月26日 申请日期2011年6月20日 优先权日2011年6月20日
发明者王兴进, 于峰崎 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院