專利名稱：具有路由功能的射頻識別讀寫器以及含有該讀寫器的射頻識別系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無線射頻識別技術(shù)，特別涉及一種無線路由RFID讀寫器及一種 無線路由RFID系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
射頻識別RFID(Radio Frequency Identification)是一種非接觸的自動識別技 術(shù)，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對被識別物體的自動識別。作為 快速、實(shí)時、準(zhǔn)確的高效采集與信息處理技術(shù)。由于RFID技術(shù)的安全可靠、采集數(shù)據(jù)迅速。 隨著新的RFID芯片的誕生，硬件成本的不斷降低，射頻識別技術(shù)已經(jīng)在社會的各個領(lǐng)域都 起到了關(guān)鍵性的作用。RFID系統(tǒng)主要包括射頻讀寫器、射頻識別標(biāo)簽(應(yīng)答器)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等部分組 成。射頻識別標(biāo)簽存儲著要被識別物品的相關(guān)信息，是射頻識別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體。通常，射 頻識別標(biāo)簽由耦合元件和微電子器件構(gòu)成，可分為有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽兩種類型。讀寫器 可以發(fā)送射頻信號到電子標(biāo)簽，并接收電子標(biāo)簽返回的射頻信號，從而獲取標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息。 計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)用于對數(shù)據(jù)的管理，完成通信傳輸功能。然而，傳統(tǒng)的RFID讀寫器存在一些缺陷1)讀寫器與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通訊接口單一，僅支持RS485總線。2)讀寫器與讀寫器之間無法完成通訊，只能通過計(jì)算機(jī)縱向通訊。3)不具備路由功能，組網(wǎng)比較復(fù)雜，只適合簡單應(yīng)用。4)讀寫器與計(jì)算機(jī)一般都是采用有線通訊方式，實(shí)際應(yīng)用時候現(xiàn)場很難布網(wǎng)，不 利于實(shí)施和維護(hù)。5)很難和其它無線通信技術(shù)整合，比如GPS、3G、GPRS等。6)實(shí)際應(yīng)用時候通常需要增加RS485總線轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊，通過以太網(wǎng)、無線AP或 無線路由器和交換機(jī)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通訊。如此，實(shí)際讀寫器成本至少上浮2倍，且模塊單元 太多，不利于布網(wǎng)和維護(hù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種無線路由RFID讀寫器，以解決現(xiàn)有的RFID讀寫器 接口單一、布網(wǎng)復(fù)雜、不具備路由功能的問題。本實(shí)用新型的另一目的是提供一種無線路由RFID系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的RFID讀寫 器接口單一、布網(wǎng)復(fù)雜、不具備路由功能的問題。本實(shí)用新型提出一種無線路由RFID讀寫器，包括無線路由控制模塊、RFID無線收 發(fā)模塊和天線，RFID無線收發(fā)模塊分別與無線路由控制模塊及天線相連，其中無線路由控 制模塊又包括微處理器、路由器接口模塊和存儲器，路由器接口模塊和存儲器均與微處理 器相連。[0014]本實(shí)用新型另提出一種無線路由RFID系統(tǒng)，包括無線路由RFID讀寫器、若干RFID 標(biāo)簽和服務(wù)器，RFID標(biāo)簽通過無線射頻方式與無線路由RFID讀寫器相連，無線路由RFID讀 寫器與服務(wù)器相連。其中，無線路由RFID讀寫器又進(jìn)一步包括無線路由控制模塊、RFID無 線收發(fā)模塊和天線，RFID無線收發(fā)模塊分別與無線路由控制模塊及天線相連，無線路由控 制模塊又包括微處理器、路由器接口模塊和存儲器，路由器接口模塊和存儲器均與微處理 器相連。優(yōu)選的，路由器接口模塊包括UART接口、SPI接口、USB接口、12C接口和以太網(wǎng)接 口，且UART接口、SPI接口、USB接口、12C接口和以太網(wǎng)接口分別與微處理器相連。優(yōu)選的，無線路由控制模塊為RT3050芯片。優(yōu)選的，RFID無線收發(fā)模塊為CC2500/CC1101芯片。優(yōu)選的，存儲器進(jìn)一步包括狀態(tài)寄存器、射頻配置寄存器、發(fā)送地址寄存器、發(fā)送 數(shù)據(jù)寄存器和接收數(shù)據(jù)寄存器，狀態(tài)寄存器、射頻配置寄存器、發(fā)送地址寄存器、發(fā)送數(shù)據(jù) 寄存器和接收數(shù)據(jù)寄存器分別與微處理器相連。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果是1、本實(shí)用新型的無線路由RFID讀寫器和服務(wù)器之間可以采用多種通信協(xié)議，支 持以太網(wǎng)、RS485總線、WIFI無線傳輸?shù)龋共季W(wǎng)和維護(hù)更為簡捷。2、本實(shí)用新型的無線路由RFID讀寫器帶路由功能，支持讀寫器與讀寫器之間的
通{曰。3、本實(shí)用新型的無線路由RFID讀寫器是將無線路由器和RFID讀寫器整合在一 起，且其RFID無線收發(fā)模塊采用模塊化設(shè)計(jì)，支持多種型號和各種種類，可以支持多個廠 商的無線收發(fā)芯片，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。4、本實(shí)用新型的無線路由RFID讀寫器具有很強(qiáng)大的擴(kuò)展功能，很方便和現(xiàn)代通 信技術(shù)比如3G、GPS、GPRS進(jìn)行整合。5、本實(shí)用新型的無線路由RFID讀寫器可采用多通信方式，不需要額外的以太網(wǎng) 及WIFI模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換，成本低。

圖1為本實(shí)用新型無線路由RFID系統(tǒng)的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型無線路由RFID系統(tǒng)的一種工作流程圖；圖3為本實(shí)用新型無線路由RFID讀寫器的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，具體說明本實(shí)用新型。請參見圖1，其為本實(shí)用新型無線路由RFID系統(tǒng)的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖，其包括無 線路由RFID讀寫器11、若干RFID標(biāo)簽12和一個服務(wù)器13，RFID標(biāo)簽12通過無線射頻方 式與無線路由RFID讀寫器11相連，無線路由RFID讀寫器11與服務(wù)器13相連。其中，每一個RFID標(biāo)簽12都對應(yīng)著唯一的ID號，便于軟件識別和數(shù)據(jù)傳輸，RFID 標(biāo)簽12用于接收來自無線路由RFID讀寫器11的信息并根據(jù)無線路由RFID讀寫器11指令 要求發(fā)出周期性地發(fā)出無線信號。無線路由RFID讀寫器11接收并傳輸定位RFID標(biāo)簽12和其它無線設(shè)備發(fā)出的信號，且不造成任何信號干擾，不影響其它儀器設(shè)備的正常工作，接 收到信號后，將信號傳送給服務(wù)器13。服務(wù)器13接收到從標(biāo)簽管理器、監(jiān)控器發(fā)送的控制 標(biāo)簽的指令內(nèi)容以后，轉(zhuǎn)為RFID標(biāo)簽12所能識別數(shù)據(jù)包，并通過無線路由RFID讀寫器11 發(fā)送給RFID標(biāo)簽12，實(shí)現(xiàn)控制標(biāo)簽的功能。同時接收RFID標(biāo)簽12發(fā)送的數(shù)據(jù)，接收RFID 標(biāo)簽12所發(fā)送的無線信號數(shù)據(jù)，以及溫度等信息，并對數(shù)據(jù)經(jīng)過分析處理，保存到系統(tǒng)中。工作過程中，請參見圖2，首先令無線路由RFID讀寫器11上電復(fù)位初始化，然后 開始發(fā)送尋卡命令，等待RFID標(biāo)簽12響應(yīng)。當(dāng)有RFID標(biāo)簽12響應(yīng)時，無線路由RFID讀 寫器11會收到RFID標(biāo)簽12發(fā)來的標(biāo)簽信息，并判斷發(fā)送的數(shù)據(jù)是否出現(xiàn)錯誤。如果有， 就返回一個確認(rèn)失敗信息給RFID標(biāo)簽12，并等待RFID標(biāo)簽12重新發(fā)送數(shù)據(jù)。若檢驗(yàn)數(shù) 據(jù)無錯，則開始向服務(wù)器13發(fā)送標(biāo)簽信息驗(yàn)證請求。若無線路由RFID讀寫器11未得到服 務(wù)器13返回的信息時，則繼續(xù)向服務(wù)器13發(fā)送標(biāo)簽信息請求驗(yàn)證(如果連續(xù)3次沒有得 到驗(yàn)證結(jié)果返回，就向RFID標(biāo)簽12發(fā)送一個驗(yàn)證失敗信息)。當(dāng)無線路由RFID讀寫器11 收到服務(wù)器13返回來的驗(yàn)證信息時，判斷驗(yàn)證結(jié)果。成功，則向RFID標(biāo)簽12發(fā)送一個確 認(rèn)成功信息；若失敗，向RFID標(biāo)簽12發(fā)送一個確認(rèn)失敗信息。而與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型針對目前市場上RFID讀寫器設(shè)計(jì)功能缺陷，功 能單一、布網(wǎng)復(fù)雜、兼容性差、成本高等問題，推出基于無線路由器的一種新型的無線路由 RFID讀寫器，為無線路由器增加RFID讀寫器功能，將無線路由器和RFID讀寫器整合在一 起，通過無線路由器自帶的控制器和外置的RFID無線收發(fā)模塊構(gòu)置成無線路由RFID讀 寫器，具有兼容性強(qiáng)，拓展性好，多功能，低成本等優(yōu)點(diǎn)。尤其是可以利用無線路由器自 帶的 UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用異步收發(fā)傳輸器)、 SPI (Serial Peripheral Interface，串行外圍接口)、USB (Universal Serial Bus，通用串 行總線)、I2C、以太網(wǎng)等接Π，將GPS (Global Positioning System,全球定位系統(tǒng))、WIFI、 3G、GPRS (General Packet Radio Service，通用封包無線服務(wù)技術(shù))、RFID、BLUETOOTH (藍(lán) 牙)、ZIGBEE等很好的整合到一起，超強(qiáng)的擴(kuò)展性能。請參見圖3，其為本實(shí)用新型無線路由RFID讀寫器的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。其包括 無線路由控制模塊31、RFID無線收發(fā)模塊32和天線33，RFID無線收發(fā)模塊32分別與無線 路由控制模塊31及天線33相連。無線路由控制模塊31又包括微處理器34、路由器接口模 塊35和存儲器36，路由器接口模塊35和存儲器36均與微處理器34相連。其中，路由器接口模塊35用來與服務(wù)器13連接，其可以提供多種形式的接口。例 如，路由器接口模塊35可以包括UART接口、SPI接口、USB接口、12C接口和以太網(wǎng)接口等 (當(dāng)然可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)其它的應(yīng)用接口)，從而使無線路由RFID讀寫器11與服務(wù)器13 之間可以靈活地采用多種方式連接，有利于系統(tǒng)的布網(wǎng)和維護(hù)。工作時，微處理器34通過SPI總線訪問RFID無線收發(fā)模塊32，并獲取來自RFID 標(biāo)簽12的ID識別號、無線傳感信號等信息。再通過RS485串口、USB、以太網(wǎng)或無線WIFI等 方式把相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳給服務(wù)器13進(jìn)行分析處理，從而完成對射頻電子標(biāo)簽的讀寫功能。而本實(shí)用新型的存儲器36可以分為5個寄存器，即狀態(tài)寄存器、射頻配置寄存器、 發(fā)送地址寄存器、發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器和接收數(shù)據(jù)寄存器，且均與微處理器34相連。狀態(tài)寄存 器包含數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳狀態(tài)信息和地址匹配引腳狀態(tài)信息；射頻配置寄存器包含收發(fā)器配 置信息，如頻率和輸出功能等；發(fā)送地址寄存器包含接收機(jī)的地址和數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)；發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器包含待發(fā)送的數(shù)據(jù)包的信息，如字節(jié)數(shù)等；接收數(shù)據(jù)寄存器包含要接收的數(shù)據(jù) 的字節(jié)數(shù)等信息。特別的，本實(shí)用新型的無線路由控制模塊可以采用RT3050芯片，RT3050芯片是 現(xiàn)在比較主流的高度集成的完整SoC(System on a Chip，系統(tǒng)級芯片)無線芯片，可加速 802. lln AP/路由器制造商的產(chǎn)品上市時間并降低開發(fā)成本。屬于802. lln單芯片接入點(diǎn) (AP)/路由器SoC。它采用MIPS24KEc內(nèi)核，有助于RT3050芯片處理寬帶路由、以太網(wǎng)至 Wi-Fi網(wǎng)橋、VoIP、在線游戲、以及家庭娛樂等先進(jìn)應(yīng)用。它們可滿足市場對路由器設(shè)備外 型輕巧及更低B0M成本的要求，同時還能提供高數(shù)據(jù)速率和802. lln最佳有效無線覆蓋范 圍。RT3050的處理速度為320MHz，為150Mbps產(chǎn)品。另外，RFID無線收發(fā)模塊32所適用的芯片在市面上有很多，考慮到設(shè)計(jì)成本及系 統(tǒng)的功能特點(diǎn)，本實(shí)用新型可以采用TI公司的無線低功耗射頻收發(fā)芯片CC2500/CC1101， 其中CC2500芯片為2. 4GHz單芯片無線收發(fā)芯片，CC1101芯片為1GHz以下單芯片無線收 發(fā)芯片，用于低功耗及低電壓無線通信。本實(shí)用新型針對目前市場上RFID讀寫器設(shè)計(jì)功能缺陷，功能單一、布網(wǎng)復(fù)雜、兼 容性差、成本高等特點(diǎn)，推出基于無線路由器的一種新型的RFID讀寫器設(shè)計(jì)，為無線路由 器增加RFID讀寫器功能，兼容性強(qiáng)，強(qiáng)大的擴(kuò)展功能，超低成本。當(dāng)然，以上公開的僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例方式，但本實(shí)用新型并非局限于 此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種無線路由RFID讀寫器，其特征在于，包括一無線路由控制模塊、一RFID無線收發(fā)模塊和一天線，該RFID無線收發(fā)模塊分別與該無線路由控制模塊及該天線相連，其中該無線路由控制模塊又包括一微處理器、一路由器接口模塊和一存儲器，該路由器接口模塊和該存儲器均與該微處理器相連。
2.如權(quán)利要求1所述的無線路由RFID讀寫器，其特征在于，該無線路由器和無線收發(fā) 模塊通信可以采用多種接口，模塊包括一 UART接口、一 SPI接口、一 USB接口、一 12C接口 和一以太網(wǎng)接口，該UART接口、該SPI接口、該USB接口、該12C接口和該以太網(wǎng)接口均與 該微處理器相連。
3.如權(quán)利要求1所述的無線路由RFID讀寫器，其特征在于，在無線路由模塊基礎(chǔ)上添 加無線收發(fā)模塊組成RFID讀寫器功能，包括對對現(xiàn)有無線路由器進(jìn)行改造，添加RFID無線 收發(fā)模塊完成及天線完成無線路由RFID讀寫器功能；采用無線路由模塊和RFID無線收發(fā) 模塊及天線完成無線路由RFID讀寫器功能。
4.如權(quán)利要求1所述的無線路由RFID讀寫器，其特征在于“無線路由+讀寫器”的新型 設(shè)計(jì)理念，這里無線收發(fā)模塊可以是RFID無線收發(fā)模塊，也可以其他類型無線收發(fā)模塊， 包括Zigbee無線收發(fā)模塊、Bluetooth藍(lán)牙無線收發(fā)模塊、無線編碼解碼收發(fā)模塊等。
5.如權(quán)利要求1所述的無線路由RFID讀寫器，其特征在于，該存儲器進(jìn)一步包括一 狀態(tài)寄存器、一射頻配置寄存器、一發(fā)送地址寄存器、一發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器和一接收數(shù)據(jù)寄存 器，該狀態(tài)寄存器、該射頻配置寄存器、該發(fā)送地址寄存器、該發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器和該接收數(shù) 據(jù)寄存器分別與該微處理器相連。
6.一種無線路由RFID系統(tǒng)，其特征在于，包括一無線路由RFID讀寫器、若干RFID標(biāo) 簽和一服務(wù)器，該RFID標(biāo)簽通過無線射頻方式與該無線路由RFID讀寫器相連，該無線路由 RFID讀寫器與該服務(wù)器相連，其中，該無線路由RFID讀寫器又進(jìn)一步包括一無線路由控制模塊、一 RFID無線收發(fā)模塊和 一天線，該RFID無線收發(fā)模塊分別與該無線路由控制模塊及該天線相連，該無線路由控制 模塊又包括一微處理器、一路由器接口模塊和一存儲器，該路由器接口模塊和該存儲器均 與該微處理器相連。
7.如權(quán)利要求6所述的無線路由RFID系統(tǒng)，其特征在于，該路由器接口模塊包括一 UART接口、一 SPI接口、一 USB接口、一 12C接口和一以太網(wǎng)接口，該UART接口、該SPI接 口、該USB接口、該12C接口和該以太網(wǎng)接口均與該微處理器相連。
8.如權(quán)利要求6所述的無線路由RFID系統(tǒng)，其特征在于，該設(shè)計(jì)采用無線路由模塊+ 無線收發(fā)模塊+天線，將無線信號的讀寫和無線路由整合在一起，這里的無線收發(fā)模塊可 以是各類無線收發(fā)模塊，不僅僅只是RFID無線收發(fā)模塊，還包括其他無線收發(fā)模塊及讀卡 芯片模塊。
9.如權(quán)利要求6所述的無線路由RFID系統(tǒng)，其特征在于，該存儲器進(jìn)一步包括一狀態(tài) 寄存器、一射頻配置寄存器、一發(fā)送地址寄存器、一發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器和一接收數(shù)據(jù)寄存器， 該狀態(tài)寄存器、該射頻配置寄存器、該發(fā)送地址寄存器、該發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器和該接收數(shù)據(jù)寄 存器分別與該微處理器相連。
10.如權(quán)利要求6所述的無線路由RFID系統(tǒng)，其特征在于采用不同的無線通信協(xié)議， 將RFID技術(shù)和無線WiFi技術(shù)整合，標(biāo)簽采用有源RFID電子標(biāo)簽，讀寫器與標(biāo)簽通信采用RFID通信協(xié)議，讀寫器與服務(wù)器通信采用以太網(wǎng)或無線WiFi協(xié)議。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種具有無線路由功能的射頻識別讀寫器以及含有該讀寫器的射頻識別系統(tǒng)，其無線路由射頻讀寫器，包括無線路由控制模塊、射頻無線收發(fā)模塊和天線，射頻無線收發(fā)模塊分別與無線路由控制模塊及天線相連，其中無線路由控制模塊又包括微處理器、路由器接口模塊和存儲器，路由器接口模塊和存儲器均與微處理器相連。本實(shí)用新型具有兼容性強(qiáng)、強(qiáng)大的擴(kuò)展功能、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G06K17/00GK201757908SQ20102026796
公開日2011年3月9日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者姚立新 申請人:上海網(wǎng)頻電子科技有限公司