專利名稱：三維無線射頻識別系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于物流領(lǐng)域，主要用于物品的信息采集和管理。
技術(shù)背景RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別，俗稱電子標(biāo) 簽。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識 別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán) 境。最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成標(biāo)簽(Tag):由耦合元件及芯片組成， 每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象；解讀器(Reader): 讀取(有時還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式；天線 (Antenna):在標(biāo)簽和解讀器間傳遞射頻信號。RFID技術(shù)的基本工作原理標(biāo) 簽進(jìn)入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā) 送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(Passive Tag,無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽)，或者主 動發(fā)送某一頻率的信號(Active Tag,有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽)；解讀器讀取信息 并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。RFID技術(shù)可識別高速運(yùn)動 物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。目前遠(yuǎn)距離RFID射頻識別技 術(shù)適用于智能交通(ITS)、礦山、物流、門禁、考勤、生產(chǎn)工序，以及部隊(duì)、 醫(yī)院、公安邊防、海關(guān)等諸多行業(yè)的人、車、物高速移動目標(biāo)信息的自動化 管理，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。RFID射頻識別技術(shù)是一門正在發(fā)展的技術(shù)，目前 還存在著容量與速度的矛盾、標(biāo)簽位置與讀寫頭位置配合的矛盾以及讀取時 受干擾等問題。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種由RFID的高容量讀寫裝置和RFID的全方 位讀裝置以及合成的讀寫標(biāo)簽組成、配合相應(yīng)程序形成的RFID三維讀寫系 統(tǒng)，部分解決物流信息管理中高容量與讀取速度的矛盾，附著在物品上的標(biāo) 簽受擺放位置限制的矛盾，以及電子標(biāo)簽受屏蔽和干擾的問題。本實(shí)用新型的解決方案是采用RFID高容量讀寫裝置、加上三維RFID
讀裝置、配合合成的讀寫標(biāo)簽以及相應(yīng)的讀寫管理程序、計(jì)算機(jī)或管理設(shè)備 構(gòu)成三維無線射頻識別系統(tǒng)。所述的RFID高容量讀寫裝置采用TI公司的S6550電子標(biāo)簽讀寫器。所述的三維RFID讀裝置采用iPico公司的三個IP-X 雙頻中距讀頭，其中兩個讀頭的天線面平行相對放置，垂直于地面，相距1.4 米至1.8米；另一個讀頭的天線面放置在上述兩個讀頭的天線面之間的地面 下，平行于地面。由于三個IP-X雙頻中距讀頭同時讀取并輸送數(shù)據(jù)，在設(shè)備 上增設(shè)網(wǎng)卡等網(wǎng)絡(luò)組件和插口，采用TCPIP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，保證三個讀頭可同時 工作并正確輸送數(shù)據(jù)。所述的合成的讀寫標(biāo)簽由高容量寫標(biāo)簽和只讀標(biāo)識標(biāo) 簽平鋪放置封塑成卡片狀。為更加可靠地讀取數(shù)據(jù)，在IP-X雙頻中距讀頭上 加裝DSP抗干擾組件。本實(shí)用新型的有益效果是采用上述方案后，可以將物品的詳細(xì)信息寫 入到標(biāo)簽中，并可讀取。同時可以全方位、方便、迅速地采集物品的基本信 息，方便物品的管理。并且可以抗屏蔽、抗干擾適應(yīng)較惡劣環(huán)境。


圖l三維無線射頻識別系統(tǒng)框圖；圖2全方位三維RFID讀裝置構(gòu)造示意圖；圖3讀取全方位三維RFID讀裝置的數(shù)據(jù)的程序流程圖；圖4高容量寫標(biāo)簽裝置的寫入程序流程圖。圖中，1 、計(jì)算機(jī)或管理設(shè)備，2a、高容量讀寫裝置，2b、三維讀裝置，2b-l 、 讀頭主機(jī)，2b-2讀頭環(huán)形天線系統(tǒng)、，2b-3、讀頭工裝箱，3、合成標(biāo)簽，3a、 高容量讀寫電子標(biāo)簽，3b、快速只讀電子標(biāo)簽。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型由RFID的高容量讀寫裝置2a和RFID的三維讀裝置2b以及 合成的讀寫標(biāo)簽組成，配合相應(yīng)程序和計(jì)算機(jī)1構(gòu)成RFID三維讀寫系統(tǒng)。(如 圖1)其中RFID的高容量讀寫裝置2a采用TI公司的S6550讀寫器實(shí)現(xiàn)對電子 標(biāo)簽高容量讀寫，其寫入程序流程圖見圖4。
其中RFID的三維讀裝置2b采用三個獨(dú)立的iPico公司的IP-X雙頻中距 讀頭，該產(chǎn)品可提供低頻(LF)系統(tǒng)在有耗媒介中的工作性能，同時具有超高頻 (UHF)系統(tǒng)相同的高數(shù)據(jù)速率。雙頻系統(tǒng)不受人體、導(dǎo)電液體等遮蔽。和其它 低頻系統(tǒng)相比，可以達(dá)到更遠(yuǎn)的工作距離，這主要得益于工作在6.8MHz的 反向鏈路(標(biāo)簽一讀頭)，比工作在125kHz的前向鏈路(讀頭一標(biāo)簽)高 得多。并且該產(chǎn)品使用了和超高頻產(chǎn)品相同的防沖撞協(xié)議，可同時讀取120個 標(biāo)簽，讀取率可達(dá)30標(biāo)簽/秒。iPico的IP-X雙頻中距讀頭由主機(jī)2b-l和兩 個集成的環(huán)形天線系統(tǒng)2b-2以及工裝箱2b-3構(gòu)成(如圖2)。其天線系統(tǒng)主 要由環(huán)狀的電纜構(gòu)成，電纜所在的平面構(gòu)成天線面(100cmX40cm)。主機(jī)和 天線封裝在工裝箱中。兩個讀頭的天線面平行相對放置，垂直于地面，相距 1.4米至1.8米；另一個讀頭的天線面放置在上述兩個讀頭的天線面之間的地 面下，平行于地面。三個讀頭相互獨(dú)立，其數(shù)據(jù)輸出分別通過網(wǎng)卡接到集線 器再與計(jì)算機(jī)1連接，其數(shù)據(jù)輸送采用TCPIP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。以上的設(shè)計(jì)，使位 于三個讀頭圍成的空間(140cmX80cmX40cm至180cmX100cmX60cm) 中的標(biāo)簽無論如何放置皆能被迅速讀取到計(jì)算機(jī)1。為更加可靠地讀取數(shù)據(jù)， 在IP-X雙頻中距讀頭上加裝DSP抗干擾組件，該組件采用iPico公司研制的 高精度數(shù)字濾波電路，加裝在讀頭的接收端。本系統(tǒng)中的合成的讀寫標(biāo)簽3由高容量讀寫標(biāo)簽3a和只讀標(biāo)識標(biāo)簽3b 平鋪放置封塑成卡片狀。上述的高容量讀寫標(biāo)簽3a包括2kbit的存儲芯片和 TI公司的13. 56MHz識別芯片及環(huán)形天線。上述的只讀標(biāo)識標(biāo)簽3b由一個ipx 芯片模塊附著125kHz和6.8MHz的環(huán)形天線組成。芯片為iP-X3 / EM4322; 環(huán)形天線為印刷板天線或空心天線。本系統(tǒng)中的讀寫管理程序分兩部分，其中三維RFID讀裝置的讀取操作如 圖3程序框圖所示，讀取時先檢測讀頭是否有數(shù)據(jù)傳送，若有數(shù)據(jù)則讀??； 若無數(shù)據(jù)則選擇是否繼續(xù)重新讀取。其中高容量讀寫標(biāo)簽的操作如圖4程序 框圖所示，先判斷是否有數(shù)據(jù)，若有數(shù)據(jù)再判斷是否有標(biāo)簽，然后寫標(biāo)簽； 若無數(shù)據(jù)再判斷是否繼續(xù)重新寫數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.三維無線射頻識別系統(tǒng)，該系統(tǒng)由RFID高容量讀寫裝置(2a)、三維讀裝置(2b)、合成的讀寫標(biāo)簽(3)和計(jì)算機(jī)或管理設(shè)備(1)構(gòu)成，其特征在于用于寫入和讀取合成的讀寫標(biāo)簽(3)的RFID高容量讀寫裝置(2a)和三維讀裝置(2b)分別與計(jì)算機(jī)或管理設(shè)備(1)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維無線射頻識別系統(tǒng)，其特征在于所述的三 維讀裝置(2b)采用三個IP-X雙頻中距讀頭，其中兩個讀頭的天線面平行 相對放置，垂直于地面，相距1.4米至1.8米；另一個讀頭的天線面放置 在上述兩個讀頭的天線面之間的地面下，平行于地面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維無線射頻識別系統(tǒng)，其特征在于:所述的RFID 高容量讀寫裝置(2a)采用TI的S6550電子標(biāo)簽讀寫器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維無線射頻識別系統(tǒng)，其特征在于所述的合 成的讀寫標(biāo)簽(3)由高容量讀寫標(biāo)簽(3a)和只讀標(biāo)識標(biāo)簽(3b)平鋪放置封塑 成卡片狀。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維無線射頻識別系統(tǒng)，其特征在于所述的三 維讀裝置(2b)裝有DSP抗干擾組件。
專利摘要三維無線射頻識別系統(tǒng)，屬于物流領(lǐng)域，用于解決物流信息管理中高容量與讀取速度的矛盾，附著在物品上的標(biāo)簽受擺放位置限制的矛盾，以及電子標(biāo)簽受屏蔽和干擾的問題。本系統(tǒng)由RFID高容量讀寫裝置、加上三維RFID讀裝置、配合合成的讀寫標(biāo)簽以及相應(yīng)的讀寫管理程序和計(jì)算機(jī)或管理設(shè)備構(gòu)成?？梢詫⑽锲返脑敿?xì)信息寫入到標(biāo)簽中，并可讀取。同時可以全方位、方便、迅速地采集物品的基本信息，方便物品的管理。并且可以抗屏蔽、抗干擾。
文檔編號G06K17/00GK201035600SQ20072014102
公開日2008年3月12日 申請日期2007年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者馬保國 申請人:馬保國;辛后居;董義成