一种基于窄带物联网的RFID读写器的制作方法

本实用新型涉及无线射频识别及物联网技术领域，尤其涉及一种基于窄带物联网的RFID读写器。

背景技术：

无线射频识别（RFID）是一种不需要在识别系统与目标之间建立机械或光学接触，通过无线电信号进行目标识别并读写数据的技术，在物流仓管、交通运输等领域广泛应用。

传统的RFID系统通常由RFID电子标签、RFID读写器及天线三个部分组成，通过RFID读写器识别RFID电子标签，并将所获取的结果信息通过串行通讯反馈至PC机；或者是将需要写入的信息通过PC机的串行接口，传输至RFID读写器，再写入RFID电子标签。这种常见的技术方案存在很明显的技术劣势，由于需要通过串行通讯与PC机连接使用，便捷性和可移动操作性不够灵活，束缚了很多应用。而且当需要远距离同步获取RFID识别结果时，无法轻易技术实现，或者是采用网络接口进一步进行通讯连接实现。

传统的RFID射频部分通常要包括射频振荡器、射频接收器、前置放大器、平衡转换器以及RFID读写单元，在工作时，需要进行载波解调和信号配对，并进行平衡转换等操作，硬件实现复杂，线路体积大。只有采用高度集成的射频收发器，才能解决上述问题，通过高度集成的芯片设计，来减轻技术应用中的复杂性，也可以降低生产成本，成品的体积可以做得更小。

综上所述，如果是需要在移动过程中的应用，RFID读写器至少需要以下几个特点：体积小，便捷性强；功耗低，使用时间长；集成度高，方便维护；而且重要的是，还可以实现远程通讯连接，并互传数据。现有技术中的RFID读写器，很明显没有具备以上全部特点。

技术实现要素：

本实用新型针对上述技术问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于窄带物联网远程通讯的体积小、功耗低且集成度高的RFID读写器。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种技术方案是：一种基于窄带物联网的RFID读写器，包括有壳体以及设置在壳体内部的硬件系统，用于实现超高频RFID电子标签读写和信息远程传输，其特征在于，所述硬件系统包括微控制器模块、RFID射频模块、NB-IOT通讯模组、天线A、天线B以及电源模块。

进一步地，所述RFID射频模块及所述NB-IOT通讯模组与所述微控制器模块连接；所述电源模块分别为所述微控制器模块、所述RFID射频模块及所述NB-IOT通讯模组供电。

进一步地，所述天线A与所述RFID射频模块电连接，将接收到的射频信号传输至所述RFID射频模块，或者将所述RFID射频模块的信号向外传输；所述RFID射频模块对接收到的射频信号进行解码，并进一步传输给所述微控制器模块；所述天线B与所述NB-IOT通讯模组电连接，用于接收外部信号或者对外发射无线信号。

进一步地，所述微控制器模块还连接有LED指示灯、蜂鸣器、显示屏及按钮；所述按钮、所述LED指示灯及所述显示屏设置于所述壳体上表面，所述蜂鸣器设在壳体内部。

进一步地，所述微控制器模块还连接有数据存储芯片，用于存储包括标签ID与机器ID在内的数据信息。

进一步地，所述电源模块包括有充电电路和电源管理电路，所述充电电路连接有MicroUSB接口，用于输入外部电源进行充电。

进一步地，所述RFID射频模块采用Intel R1000收发器；所述RFID射频模块采用860~960MHz的频段与RFID电子标签进行通讯。

进一步地，所述壳体设置有扫描区域S1，所述天线A设置于所述壳体的扫描区域S1内侧。

进一步地，所述NB-IOT通讯模组是一种低功耗的窄带物联网通讯模组，内置有物联网号段的SIM卡或者eSIM卡。

进一步地，所述RFID读写器还设有串行通讯接口，用于直接与PC机通讯连接。

与现有的技术相比，本实用新型具有以下有益效果：通过使用高集成度的Intel R1000收发器，体积可以更小，性能更加稳定，而且方便维护；通过使用低功耗的微处理器和低功耗的远程通讯模组，可连续使用的时间更长；通过窄带物联网NB-IoT技术应用，可以实现RFID识别信息的远程传输，应用领域更加广泛，特别适合现场移动过程中的应用，方便、高效。

附图说明

图1为本实用新型实施例的RFID读写器的硬件实现框图。

图2为本实用新型实施例的RFID读写器结构示意图。

图1中：1-微控制器模块、2- RFID射频模块、3- NB-IOT通讯模组、4-天线A、5-天线B、6-电源模块、7- LED指示灯、8-蜂鸣器、9-显示屏、10-按钮。

图2中：S1-扫描区域。

具体实施方式

下面将对具体实施方式所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，附图是本实用新型一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他形式的附图。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本实用新型描述中的术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，可以是一体地连接、固定连接或者是可拆卸连接；可以是通过机械结构或者电子直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。

如图1及图2所示，一种基于窄带物联网的RFID读写器，包括有壳体以及设置在壳体内部的硬件系统，用于实现超高频RFID电子标签读写和信息远程传输，其特征在于，所述硬件系统包括微控制器模块1、RFID射频模块2、NB-IOT通讯模组3、天线A4、天线B5以及电源模块6。

在本实施例中，所述RFID射频模块2及所述NB-IOT通讯模组3与所述微控制器模块1连接；所述电源模块6分别为所述微控制器模块1、所述RFID射频模块2及所述NB-IOT通讯模组3供电。

在本实施例中，所述微控制器模块1采用低功耗的微处理器，所述RFID射频模块2采用Intel R1000收发器；所述R1000收发器采用860~960MHz的频段与RFID电子标签进行通讯，实现编码或者识别，所述R1000收发器产生的原始数据通过所述微控制器模块1转换成EPc或者18000-6c格式的代码。

在本实施例中，所述天线A4采用矩形微带天线，所述天线A4通过同轴电缆与所述RFID射频模块2连接，将接收到的射频信号传输至所述RFID射频模块2，或者将所述RFID射频模块2的信号向外传输；所述RFID射频模块2对接收到的射频信号进行解码，并进一步传输给所述微控制器模块1；所述天线B5与所述NB-IOT通讯模组3电连接，用于接收外部信号或者对外发射无线信号，所述天线B5优选采用陶瓷天线。

在本实施例中，所述微控制器模块1还连接有LED指示灯7、蜂鸣器8、显示屏9及按钮10；所述按钮10、所述LED指示灯7及所述显示屏9设置于所述壳体上表面，所述蜂鸣器8设在壳体内部。所述LED指示灯7及所述蜂鸣器8用于RFID识别过程中的提示，并将识别结果显示在所述显示屏9中；所述按钮10可用于手动进行RFID扫描识别操作。

在本实施例中，所述微控制器模块1还连接有数据存储芯片，用于存储包括标签ID与机器ID在内的数据信息。

在本实施例中，所述电源模块6包括有充电电路和电源管理电路，所述充电电路连接有MicroUSB接口601，用于输入外部电源进行充电；所述充电电路还连接有可充电电池，所述电源管理电路通过LDO电路输出3.3V直流电压为所述RFID读写器供电。

如图2所示，所述壳体设置有扫描区域S1，所述天线A4设置于所述壳体的扫描区域S1内侧。所述扫描区域S1只用于近距离编码和阅读的场景；所述R1000收发器内置有一个能源扩大器，可以实现近距离或者2米内对RFID电子标签进行编码或者识别，最远可以达到10米。

在本实施例中，所述NB-IOT通讯模组3是一种低功耗的窄带物联网通讯模组，内置有物联网号段的SIM卡或者eSIM卡。使用时，所述RFID读写器识别到的信息通过所述NB-IOT通讯模组3向远程云平台传输，并储存。同时在所述NB-IOT通讯模组3及所述微控制器模块1非休眠期间，可以通过所述远程云平台对所述RFID读写器进行指令控制，远程写入信息，并通过所述RFID读写器进一步写入RFID电子标签。

在本实施例中，所述微控制器模块1还设置有安全识别单元，通过编码识别与ID配对实现安全读写。

在本实施例中，所述RFID读写器还设有串行通讯接口，用于直接与PC机通讯连接。

在本实施例中，本实用新型通过使用高集成度的Intel R1000收发器，体积可以更小，性能更加稳定，而且方便维护；通过使用低功耗的微处理器和低功耗的远程通讯模组，可连续使用的时间更长；通过窄带物联网NB-IoT技术应用，可以实现RFID识别信息的远程传输，应用领域更加广泛，特别适合现场移动过程中的应用，方便、高效。

以上所述仅为本实用新型较佳实施例，只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，但并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型涵盖范围。