专利名称：无线识别读写器的制作方法
技术领域：
本发明涉及射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)技术领域，是一种利用射频通信实现的非接触式信息自动识别技术，特别涉及一种无线识别读写器。
背景技术：
RFID系统关键 技术包括电子标签、读写器和天线三部分。主流技术的工作频率为13. 56MHz、860-960MHz和2. 4GHz。但是，13. 56MHz HF频段的电子标签虽然是无源的，价格低廉，然而阅读距离太近，最远只有10cm，如IS014443协议的，无法满足远距离读取的要求；要么天线尺寸大，长宽高达数米，造价昂贵，且往往需要两个以上，即使如此，阅读距离最远也只有l-2m，如IS015693协议的。2. 45GHz频段的RFID系统虽然阅读距离可达100m，方便了用户，然而因电子标签是有源的，每只高达200-300元，这大大增加了用户的成本；并且因天线是全方向工作的，方向性较差。860-960MHz UHF频段的RFID读写器阅读取距离远，可达IOm ；电子标签是无源的，价格低廉；天线尺寸较小，方向性好，具有远距无源的高性价比优势；然而，UHF频段信号所受的干扰最大，读写器在读写距离、可靠性、抗干扰能力等方面存在不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种无线识别读写器，采用零中频解调技术和自同步技术，避免了通常微波接收机采用超外差式解调的复杂性和难度，并能从数据信号波形中提取同步信号，简化了系统的设计，并提高了系统的可靠性。本发明的读写器工作频率为超高频900MHz，符合国际标准IS0/IEC 18000-6B、C。读写器可远距离读取无源电子标签，以及满足防碰撞功能。本发明的具体技术方案如下本发明所述的无线识别读写器，包括晶振、锁相环、调制器、功放、环行器、天线、解调器、差放、比较器、DSP、功率控制单元、状态指示灯、存贮器和通信接口 ；其中晶振与锁相环相连，锁相环与调制器相连，调制器与功放相连，它们组成了射频发射器；功放与环行器相连，环行器与天线相连，将信号发射出去。接受的电子标签信号通过天线和环行器相连，环行器与解调器相连，解调器与差放相连，差放与比较器相连，它们组成了射频接收器。比较器与DSP相连，DSP与功率控制单元、状态指示灯、存贮器和通信接口相连，它们组成了控制器。本发明具有的有益效果是采用零中频解调技术，简化了系统的设计，并提高了系统的可靠性。本发明的读写器工作于为超高频900MHz频率，符合国际标准IS0/IEC 18000-6B、C。因其读写距离远和成本较低而将成为未来RFID领域的主流产品，可极大提高信息领域的自动化和便捷程度，适用范围广。
图I为本发明的无线识别读写器结构框图；图2为本发明的无线识别读写应用系统示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。如图I所示，本实施例的无线识别读写器，是将晶振I与锁相环2相连，锁相环2与调制器3相连，调制器3与功放4相连，它们组成了射频发射器；功放4与环行器5相连，环行器5与天线6相连，将信号发射出去。收到的电子标签信号通过天线6和环行器5相连，环行器5与解调器7相连，解调器7与差放8相连，差放8与比较器9相连，它们组成了射频接收器。比较器9与DSPlO相连，DSPlO与功率控制单元11、状态指示灯12、存贮器13和通信接口 14相连，它们组成了控制器。本实施例的基本工作原理如下晶振I为锁相环2提供900MHz本振源，DSPlO控制锁相环2，它们两者同时与调制器3相连，将DSPlO的命令和信号调制到900MHz的UHF信号。调制器3与功放4相连，将射频信号进行放大，然后送至环行器5进行收、发信号隔离和定向传输，环行器5和天线6相连，将将射频信号变换为电磁波，发射到空间。收到的电子标签信号通过天线6，从电磁波变换为电信号。天线6和环行器5相连，隔离和定向传输到解调器7，然后变换为中频信号。解调器7与差放8相连，差放8与比较器9相连，它们组成了射频接收器，对接收到的信号进行放大和整形处理。DSPlO是控制器的核心，它与比较器9、功率控制11单元、状态指示灯12、存贮器13和通信接口 14相连，完成信号的编码、解码，防碰撞算法等IS0/IEC18000-6B、C协议要求的功能，并通过RS232等通信接口和上位机进行通信。如图2所示，应用系统由本发明的无线识别读写器、PC机和电子标签组成，读写器和电子标签之间通过非接触的电磁场工作，读写器和PC机之间通过RS232等通信接口连接，PC机通过上位机软件控制读写器，一方面完成对电子标签的识别，另一方面完成数据库等与应用系统相关的工作。本实施例具体的主要特点和优点如下V ISM UHF频段工作频率为902_928MHz，该频段为FCC定义的无需认证即可使用的频段V适用范围广能读取所有符合IS018000_6B、C型协议的无源电子标签V远距离室外稳定工作距离不低于6米V高可靠适应工业工作环境(_40°C -85°C )，独特的防水、防冲击措施V高智能读写器与电子标签之间可实现自动、高速、双向数据传输，无需人工干预V低成本电子标签是无源的V 通用接口 RS_232 串口、RS-485、Wiegand 26V外形小巧，性价比高这是由工作频段决定的
V更安全通信加密与数据校验
由以上实施例可以看出，本发明采用零中频解调技术和自同步技术，避免了通常微波接收机采用超外差式解调的复杂性和难度，并能从数据信号波形中提取同步信号，简化了系统的设计，并提高了系统的可靠性。本发明的读写器工作频率为超高频900MHz，符合国际标准IS0/IEC 18000-6B、C。读写器因其读写距离远和无源电子标签成本较低而将成为未来RFID领域的主流产品，可极大提高信息领域的自动化和便捷程度，适用于零售业、物流业、制造业等广泛的应用领域。尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
1.一种无线识别读写器，其特征在于，包括晶振、锁相环、调制器、功放、环行器、天线、解调器、差放、比较器、DSP、功率控制单元、状态指示灯、存贮器和通信接口 ；其中晶振与锁相环相连，锁相环与调制器相连，调制器与功放相连，它们组成了射频发射器；功放与环行器相连，环行器与天线相连，将信号发射出去；接受的电子标签信号通过天线和环行器相连，环行器与解调器相连，解调器与差放相连，差放与比较器相连，它们组成了射频接收器；比较器与DSP相连，DSP与功率控制单元、状态指示灯、存贮器和通信接口相连，它们组成了控制器。
2.根据权利要求I所述的无线识别读写器，其特征在于所述射频发射器，其中晶振为锁相环提供900MHz本振源，DSP控制锁相环，它们两者同时与调制器相连，将DSP的命令和信号调制到900MHz的UHF信号；调制器与功放相连，将射频信号进行放大，然后送至环行器进行收、发信号隔离和定向传输，环行器和天线相连，将射频信号变换为电磁波，发射到空间。
3.根据权利要求I所述的无线识别读写器，其特征在于所述射频接收器，其中收到的电子标签信号通过天线，从电磁波变换为电信号；天线和环行器相连，隔离和定向传输到解调器，然后变换为中频信号；射频接收器对接收到的信号进行放大和整形处理。
4.根据权利要求I所述的无线识别读写器，其特征在于所述控制器完成信号的编码、解码，防碰撞算法的功能，并通过通信接口和上位机进行通信。
5.根据权利要求1-4任一项所述的无线识别读写器，其特征在于所述读写器采用零中频解调技术和自同步技术。
全文摘要
一种无线识别读写器，该读写器中晶振与锁相环相连，锁相环与调制器相连，调制器与功放相连，它们组成了射频发射器；功放与环行器相连，环行器与天线相连，将信号发射出去；接受的电子标签信号通过天线和环行器相连，环行器与解调器相连，解调器与差放相连，差放与比较器相连，它们组成了射频接收器；比较器与DSP相连，DSP与功率控制单元、状态指示灯、存贮器和通信接口相连，它们组成了控制器。本发明采用零中频解调技术和自同步技术，简化了系统的设计，并提高了系统的可靠性。本发明的读写器工作频率为超高频900MHz，可极大提高信息领域的自动化和便捷程度，适用于零售业、物流业、制造业等广泛的应用领域。
文档编号G06K17/00GK102622620SQ20121000624
公开日2012年8月1日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者李建华, 李林森, 金波, 黄道丽 申请人:上海交通大学, 信息网络安全公安部重点实验室