基于rfid无线节点管理的网络阅读器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种基于RFID无线节点管理的网络阅读器，包括RF通信模块、GPS模块、TCP/IP网络通信模块和MCU处理器，RF通信模块用于实现与锂电池的无线通信，TCP/IP网络通信模块用于连接Internet网络，实现数据的上传与下载；TCP/IP网络通信模块、GPS模块、RF通信模块均与所述MCU处理器通信连接，所述MCU处理器用于处理所述TCP/IP网络通信模块、GPS模块、RF通信模块发送的信息。使用该阅读器作为锂电池信息收集的节点，能够快速建立锂电池管理系统的感知层，将锂电池数据实时的收集至Internet云服务器管理平台，从而实现锂电池管理的各种应用。
【专利说明】基于RFID无线节点管理的网络阅读器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种读取电子标签信息的阅读器，特别是涉及一种可用来收集锂电池数据的阅读器。
【背景技术】
[0002]锂电池由于锂电池具有放电电压稳定、工作温度范围宽、自放电率低、储存寿命长、无记忆效应、体积小、重量轻及无公害等众多优点，目前已逐渐替代铅酸蓄电池、镍镉蓄电池，成为动力电池的主流产品，在各行各业被广泛使用。然而锂电池由于本身特性比较活跃、能量密度高，使得其安全性难以得到确保。锂电池的过度充电(以下简称“过充”)、过度放电(以下简称“过放”)和电池组间的电量不平衡等异常工作状态都会造成其永久性的损坏，会严重影响锂电池的性能与寿命。锂电池过充甚至可能造成锂电池爆炸造成人员伤亡和财产损失的事故。
[0003]为此有必要对锂电池的充放电及工作工程进行检测管理，传统的检测管理方法是使用具有一定处理功能的设备(如单片机)来集中采集、处理电池数据(包括电池电压、电流、温度等)，通过这些数据判断电池所处的状态，依据一定的管理方法，对电池采取智能化的管理方式，以求达到最有效使用电池容量和延长电池使用寿命的目的。最后，通过RFID阅读器或有线连接方式来读取锂电池身份内部信息，实现对锂电池数据管理。
[0004]现有阅读器主要通过Zigbee网络或串口通信技术与锂电池包进行连接通信，然而上述两种技术在实际应用过程中都存在一定的缺陷。首先在连接实时性方面，网络节点在加入Zigbee网络和离开网络过程中，网络不能快速更新网络子节点实时的连接情况，网络连接实时性不够，会造成对当前连接情况的误判。Zigbee协议栈复杂度较高，软硬件要求相对较大，运行ZigBee协议栈要求微处理器拥有比较高的处理速度和较大的RAM、FLASH存储空间。锂电池管理中会在同一地点存储数量较多的设备，当同一地点的网络节点设备较多，密度较大时，网络连接性能明显下降。使用串口通信来获取锂电池数据由于串口数据通信距离较近，就要求阅读器只能部署在服务器旁边，阅读器的部署范围受到很大限制，更不可能大规模部署在马路之上。这样的话电动车只有行驶至固定的地点才能将数据上传，锂电池管理系统的功能将大打折扣。
实用新型内容
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种实时性高、移动性强、能通过Internet传输数据的阅读器。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种基于RFID无线节点管理的网络阅读器，其包括:RF通信模块，所述RF通信模块用于实现与锂电池的无线通信；GPS模块，所述GPS模块用于获取该阅读器地理位置信息；TCP/IP网络通信模块，所述TCP/IP网络通信模块用于连接Internet网络，实现数据的上传与下载；MCU处理器，所述TCP/IP网络通信模块、GPS模块、RF通信模块均与所述MCU处理器通信连接，所述MCU处理器用于处理所述TCP/IP网络通信模块、GPS模块、RF通信模块发送的信息。
[0007]优选地，所述RF通信模块还与一高频信号放大模块连接，所述高频信号放大模块用于增强所述RF通信模块发出的无线信号强度。
[0008]优选地，所述MCU处理器为采用ARM Cortex_M3内核的处理器。
[0009]优选地，所述TCP/IP网络通信模块通过UART接口与所述MCU处理器连接，所述GPS模块通过UART接口与所述MCU处理器连接，所述RF通信模块通过SPI接口与所述MCU处理器连接。
[0010]如上所述，本实用新型的基于RFID无线节点管理的网络阅读器具有以下有益效果:该阅读器的RF通信模块可对锂电池内的数据进行主动收集，这样该阅读器就可成为锂电池信息收集的节点，能够快速建立锂电池管理系统的感知层，将锂电池数据实时的收集至Internet云服务器管理平台，从而实现锂电池管理的各种应用。内设的TCP/IP网络通信模块，TCP/IP网络通信模块可通过嵌入的TCP/IP协议直接与Internet连接，这样阅读器读取的锂电池信息就可直接通过Internet传送至锂电池管理服务器，Internet网络具有连接实时性好、受干扰能力强、部署不收空间限制等优点，操作方式比较便利。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型实施例方框示意图。
[0012]图2为本实用新型实施例阅读器与锂电池及锂电池服务器的通讯示意图。
[0013]元件标号说明
[0014]I TCP/IP网络通信模块
[0015]2 MCU 处理器
[0016]3 GPS 模块
[0017]4 RF通信模块
[0018]5 5高频信号放大模块
[0019]6锂电池
[0020]7锂电池管理服务器
[0021]8射频模块
【具体实施方式】
[0022]以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0023]请参阅图1、2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所要涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0024]如图1所示，本实用新型提供一种基于RFID无线节点管理的网络阅读器，该阅读器内部包括:TCP/IP网络通信模块1、MCU处理器2、GPS模块3、RF通信模块4，TCP/IP网络通信模块I通过UART接口与MCU处理器2连接，GPS模块3通过UART接口与MCU处理器2连接，RF通信模块4通过SPI接口与MCU处理器2连接。TCP/IP网络通信模块I内嵌有TCP/IP通信协议，通过TCP/IP网络通信模块I可与Internet网络进行通讯连接，实现数据的上传与下载。GPS模块3可用于获取该阅读器地理位置信息。RF通信模块4用于实现与锂电池内的射频模块进行无线通信。MCU处理器2用于处理TCP/IP网络通信模块1、GPS模块3、RF通信模块4的信息并实现协议处理过程。
[0025]MCU处理器2使用ARM Cortex_M3为内核的处理器，运行RT0S，负责综合处理各个模块的信息，并实现协议处理过程。MCU处理器2运行的协议称作锂电池侦测和数据采集协议，该协议主要处理三大类型的命令，一是通过请求连接命令来连接周围的客户端(锂电池保护板)，二是通过保持连接命令来判断客户端是否在线，三是通过数据命令来获取客户端数据。网络模块负责与锂电池管理服务器交互，用于接收服务器的指令，将采集的锂电池数据传输至服务器管理平台。
[0026]作为本实用新型的一种优选实施例，RF通信模块4还与一高频信号放大模块5连接，高频信号放大模块5用于增强RF通信模块4发出的无线信号强度，这样可增加无线信号传输距离。
[0027]如图2所示，该阅读器在使用时，首先通过RF通信模块4与锂电池6内的射频模块8进行无线通信，读取锂电池的信息，然后GPS模块3、RF通信模块4将各种采集的信息发送给MCU处理器2，由MCU处理器2发送给TCP/IP网络通信模块1，最后由TCP/IP网络通信模块I通过Internet发送给锂电池管理服务器7。
[0028]该阅读器内的RF通信模块4可对锂电池内的数据进行主动收集，这样该阅读器就可成为锂电池信息收集的节点，能够快速建立锂电池管理系统的感知层，将锂电池数据实时的收集至Internet云服务器管理平台，从而实现锂电池管理的各种应用。该阅读器内设有TCP/IP网络通信模块，TCP/IP网络通信模块可通过嵌入的TCP/IP协议直接与Internet连接，这样阅读器读取的锂电池信息就可直接通过Internet传送至锂电池管理服务器，Internet网络具有连接实时性好、受干扰能力强、部署不收空间限制等优点，操作方式比较便利。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0029]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种基于RFID无线节点管理的网络阅读器，其特征在于，其包括: RF通信模块，所述RF通信模块用于实现与锂电池的无线通信； GPS模块，所述GPS模块用于获取该阅读器地理位置信息； TCP/IP网络通信模块，所述TCP/IP网络通信模块用于连接Internet网络，实现数据的上传与下载； MCU处理器，所述TCP/IP网络通信模块、GPS模块、RF通信模块均与所述MCU处理器通信连接，所述MCU处理器用于处理所述TCP/IP网络通信模块、GPS模块、RF通信模块发送的信息。
2.根据权利要求1所述的基于RFID无线节点管理的网络阅读器，其特征在于:所述RF通信模块还与一高频信号放大模块连接，所述高频信号放大模块用于增强所述RF通信模块发出的无线信号强度。
3.根据权利要求1所述的基于RFID无线节点管理的网络阅读器，其特征在于:所述MCU处理器为采用ARM Cortex-M3内核的处理器。
4.根据权利要求1所述的基于RFID无线节点管理的网络阅读器，其特征在于:所述TCP/IP网络通信模块通过UART接口与所述MCU处理器连接，所述GPS模块通过UART接口与所述MCU处理器连接，所述RF通信模块通过SPI接口与所述MCU处理器连接。
【文档编号】G06K19/07GK203480537SQ201320593990
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】黄俊宁, 李云飞, 黄福明 申请人:苏州德佳物联科技有限公司