一种功率自适应调节的超高频无线射频识别发卡器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及非接触式的自动识别技术领域，具体涉及一种功率自适应调节的超高频无线射频识别发卡器。
【背景技术】
[0002]在超高频自动识别系统中，无线射频识别(RFID)中的天线是射频识别系统的主要组成部分，直接影响着其性能和稳定性，应用场合的物理环境(如金属物品、水等)甚至是周围物品的摆放方式的改变都极易引起天线的参数变化，此变化会产生两个不利的后果:首先，会降低功放模块的发射能量，造成模块严重发热而损坏；其次，会产生反射功率，由此将会降低接收电路的信噪比。
[0003]由于射频识别的非接触性，在对射频标签进行数据写入时，容易识别到多个标签，或者识别到的标签不是要写入的标签。尤其是在发卡过程中，如果将信息写入到非对应的射频标签中，将会给后续的资产管理带来混乱。
[0004]现有准确识读的主要方法是从管理上入手，每次读写默认都是同一类的射频标签，每次靠近发卡器只有一个射频标签，远离其他未写入或已经写入的射频标签，从而限定功率，保证每次只识别到一个射频标签。这样就要求每次写入都需要配置参数以适应环境的变化，而超高频(UHF)识别系统的配置参数有很多，对操作员的要求很高，同时，不能保证每个批次的射频标签都一致，而且，同一批次的射频标签也不能保证其特性的完全一致性。从而不利于流水化作业，中断率高，效率低。这种方法不能满足工业化生产的需求。
[0005]中国专利ZL:201110142730.1公开了一种RFID发卡设备及其处理方法，该方法包括以下步骤:RFID发卡设备根据后台信息平台的指令或收集到的操作人员的语音命令确定对RFID标签的当前操作，其中，该操作包括以下至少之一:寻卡、读卡、写卡；RFID发卡设备利用语音提示指导和确认对RFID标签的当前操作。所述发明增加了系统性能和处理能力，提高了用户体验，但仍然没有解决中断率高，效率低的问题。
【发明内容】
[0006]本发明目的在于，克服现有技术中的缺陷，提供一种功率自适应调节的超高频无线射频识别发卡器。
[0007]本发明的技术方案是:提供一种功率自适应调节的超高频无线射频识别发卡器，所述发卡器包括中央处理器、红外对射传感器、功率设置模块、射频模块、射频标签、变化捕捉模块、冲突检测模块、蜂鸣器和指示灯，中央处理器接收红外对射传感器的信号，中央处理器发出控制信号至功率设置模块，功率设置模块输出控制信号至射频模块，射频模块发出无线信号至射频标签，同时接收射频标签发回的无线信号，射频模块输出信号至变化捕捉模块和冲突检测模块，变化捕捉模块和冲突检测模块输出信号至中央处理器，中央处理器输出控制信号至蜂鸣器和指示灯。
[0008]其中优选的技术方案是，所述红外对射传感器包括红外发射器与红外接收器，在所述红外发射器与接收器之间设有射频标签的插槽，红外发射器安装在插槽的下插口，红外接收器安装在插槽的上插口，其中红外接收器与中央处理器连接。
[0009]进一步优选的技术方案还有，所述功率设置模块输出功率的取值范围为OdBm?31 dBm，OdBm对应的输出功率为lmW，所述功率设置模块输出功率采用线性公式Power_0+mX STEP = Suited_Power均勾步进，式中Power_0为初始功率，m为自然数，SuitecLPower为求出合理的功率值。m递增，一直到发卡器识别到一个且仅识别到一个射频标签为止。同理，当识别到多于一个射频标签时，则采用步进递减的方式Power_0-mXSTEP = Suited_Power, 一直到发卡器识别到一个且仅识别到一个射频标签为止。
[0010]将识别到第一个射频标签时对应的功率记为LoWer_l_Tag，将识别到第二个射频标签时功率记为Higher_2_Tag，合理的功率值Suited_Power范围为:Lower_l_Tag ( Suited_Power ( Higher_2_Tag。当功率增强时，单位时间内识别到的标签次数会增加，将当前的单位时间内识别次数记为Win_Count，将调整功率后的识别次数记为new_ffin_Count,将功率设为最大值31dBm时对应的识别次数记为All_Count。设定Suited_Power对应的Win_Count值，以保证稳定识别到一个且仅一个射频标签。当功率为31dBm时All_Count = 0，说明发卡器无法识别到标签，标签为非正常标签，蜂鸣器报警。
[0011]进一步优选的技术方案还有，所述功率设置模块的输出功率采用非线性均匀的步进方式，采用比例积分算法将输出功率进行自适应调节，Power_0+mXSTEPX (m_l)=Suited_Power,所述功率设置模块的输出功率从OdBm开始增加，当识别到第一个射频标签时，功率记为LoWer_l_Tag，功率继续增加，当识别到第二个射频标签时功率记为 Higher_2_Tag，合理的功率值 Suited_Power 范围为:Lower_l_Tag Suited_Power Higher_2_Tag0
[0012]进一步优选的技术方案还有，所述功率设置模块的输出功率采用非线性均匀的递减方式，采用比例积分算法将输出功率进行自适应调节，Power_0-mXSTEPX (m-1)=Suited_Power,所述功率设置模块的输出功率从31dBm开始递减，当识别到第二个射频标签时，功率记为Higher_2_Tag，功率继续递减，当识别到第一个射频标签时功率记为 Lower_l_Tag，合理的功率值 Suited_Power 范围为:Lower_l_Tag Suited_Power Higher_2_Tag0
[0013]进一步优选的技术方案还有，所述插槽内设有射频标签插入感应传感器，当射频标签插入感应传感器检测到有射频标签放入插槽内，才启动射频模块的功率输出以及相应的功率设置模块自适应输出信号；同时，所述发卡器关机时，在中央处理器内存储射频模块输出至射频标签合理的功率值Suited_Power的平均值，用于作为下一次RFID发卡器启动时的 Power_0。
[0014]优选的技术方案还有，所述中央处理器为发卡器内的中央处理器。
[0015]本发明的优点及有益效果是，本发明功率自适应调节的超高频RFID发卡器，满足了频繁更换射频标签或者包含多种异形射频标签的环境下，使用RFID发卡器现场办公的需求，例如屏蔽无线信号差的开放式办公场所，或移动办公时周边环境变化大等场合。
[0016]操作人员连接RFID发卡器与控制主机，将射频标签放入指定卡槽内正常读写即可，不需要进行参数设置。RFID发卡器具有自主的射频标签探测和功率自适应调节功能，最大限度的解决了射频标签发卡时错误识别或者识别不到的问题。
【附图说明】
[0017]图1为本发明功率自适应调节的超高频无线射频识别发卡器的结构框图；
[0018]图2为本发明功率自适应调节的超高频无线射频识别发卡器的功率的快速收敛自适应算法示意图。
[0019]图中:1-中央处理器，2-红外对射传感器，21-红外发射器，22-红外接收器，23-插槽，3-功率设置模块，4-射频模块，5-射频标签，6-变化捕捉模块，7-冲突检测模块，8-蜂鸣器，9-指示灯。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示，本发明是一种功率自适应调节的超高频无线射频识别发卡器，所述发卡器包括中央处理器I，中央处理器I接收红外对射传感器2发出的信号经处理后发出控制指令至功率设置模块3，功率设置模块3依据中央处理器I发出的指令输出设定功率的数据至射频模块4，由射频模块4通过无线传输方式将数据发送至射频标签5，射频模块4同时接收射频标签5的反馈信号，射频模块4将反馈信号通过变化捕捉模块6和冲突检测模块7传送至中央处理器1，中央处理器I依据变化捕捉模块6传回的数据调节发送至功率设置模块3的指令，使得读写操作时只识读到一个射频标签5，中央处理器I还依据变化捕捉模块6与冲突检测模块7传回的指令控制蜂鸣器8和指示灯9的工作状态。
[0021]本发明优选的实施方案是，所述红外对射传感器2包括放置在射频标签5上的插槽23，插槽23的下插口上安装有红外发射器21，插槽23的上插口上安装有红外接收器22，用于检测是否放置射频标签5，其中红外接收器22与中央处理器I连接。
[0022]本发明进一步优选的实施方案还有，所述功率设置模块3输出功率的取值范围为OdBm?31dBm，0dBm对应的输出功率为lmW，所述功率设置模块3输出功率采用线性公式Power_0+mX STEP = Suited_Power均勾步进，式中Power_0为初始功率，m为自然数，SuitecLPower为求出合理的功率值。m递增，一直到发卡器识别到一个且仅识别到一个射频标签为止。同理，当识别到多于一个射频标签时，则采用步进递减的方式Power_0-mXSTEP = Suited_Power, 一直到发卡器识别到一个且仅识别