本發(fā)明屬于RFID通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于墨水屏的低功耗可視化RFID信息終端。

背景技術(shù)：

射頻識別，RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù)，又稱無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學(xué)接觸。目前RFID技術(shù)廣泛應(yīng)用于圖書館，門禁系統(tǒng)，食品安全溯源等領(lǐng)域。

射頻識別系統(tǒng)最重要的優(yōu)點是非接觸識別，它能穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢和條形碼無法使用的惡劣環(huán)境閱讀標簽，并且閱讀速度極快，大多數(shù)情況下不到100毫秒。有源式射頻識別系統(tǒng)的速寫能力也是重要的優(yōu)點，可用于流程跟蹤和維修跟蹤等交互式業(yè)務(wù)。

物流管理的本質(zhì)是通過對物流全過程的管理，實現(xiàn)降低成本和提高服務(wù)水平兩個目的。如何以正確的成本和正確的條件，去保證正確的客戶在正確的時間和正確的地點，得到正確的產(chǎn)品，成為物流企業(yè)追求的最高目標。一般來說，企業(yè)存貨的價值要占企業(yè)資產(chǎn)總額的25％左右，占企業(yè)流動資產(chǎn)的50％以上。所以物流管理工作的核心就是對供應(yīng)鏈中存貨的管理。在運輸管理方面采用射頻識別技術(shù)，只需要在貨物的外包裝上的安裝電子標簽，在運輸檢查站或中轉(zhuǎn)站設(shè)置閱讀器，就可以實現(xiàn)資產(chǎn)的可視化管理。與此同時，貨主可以根據(jù)權(quán)限，訪問在途可視化網(wǎng)頁，了解貨物的具體位置，這對提高物流企業(yè)的服務(wù)水平有著重要意義。

RFID技術(shù)中所衍生的產(chǎn)品大概有三大類：無源RFID產(chǎn)品、有源RFID產(chǎn)品、半有源RFID產(chǎn)品。無源RFID產(chǎn)品發(fā)展最早，也是發(fā)展最成熟，市場應(yīng)用最廣的產(chǎn)品。比如，公交卡、食堂餐卡、銀行卡、賓館門禁卡、二代身份證等，這個在我們的日常生活中隨處可見，屬于近距離接觸式識別類。其產(chǎn)品的主要工作頻率有低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ，超高頻915MHZ。有源RFID產(chǎn)品，是最近幾年慢慢發(fā)展起來的，其遠距離自動識別的特性，決定了其巨大的應(yīng)用空間和市場潛質(zhì)。在遠距離自動識別領(lǐng)域，如智能監(jiān)獄，智能醫(yī)院，智能停車場，智能交通，智慧城市，智慧地球及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域有重大應(yīng)用。有源RFID在這個領(lǐng)域異軍突起，屬于遠距離自動識別類。產(chǎn)品主要工作頻率有超高頻433MHZ，微波2.45GHZ和5.8GHZ。介于有源RFID和無源RFID之間的半有源RFID產(chǎn)品，該產(chǎn)品集有源RFID和無源RFID的優(yōu)勢于一體，應(yīng)用于門禁進出管理，人員精確定位，區(qū)域定位管理，周界管理，電子圍欄及安防報警等領(lǐng)域。

隨著RFID成本的降低以及RFID在屋子管理上凸顯出的優(yōu)勢日益明顯，許多行業(yè)都運用了射頻識別技術(shù)。將標簽附著在一輛正在生產(chǎn)中的汽車，廠方便可以追蹤此車在生產(chǎn)線上的進度。倉庫可以追蹤藥品的所在。射頻標簽也可以附于牲畜與寵物上，方便對牲畜與寵物的積極識別(積極識別意思是防止數(shù)只牲畜使用同一個身份)。射頻識別的身份識別卡可以使員工得以進入鎖住的建筑部分，汽車上的射頻應(yīng)答器也可以用來征收收費路段與停車場的費用。

但是，現(xiàn)代物資設(shè)備等管理系統(tǒng)中，普通有源標簽普遍存在終端容量不足、不能查看物資內(nèi)容、電池不可再充電等迫切需要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以高性能的STM32為核心控制器，使用CC2520+CC2591作為射頻芯片，Eink電子墨水屏作為顯示屏，能夠顯示出物資信息，交互性好，使用方便的基于墨水屏的低功耗可視化RFID信息終端。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：基于墨水屏的低功耗可視化RFID信息終端，包括控制器、射頻模塊、Eink電子墨水屏、按鍵模塊、電源管理模塊、溫度傳感器、SD卡和靜態(tài)隨機存儲器SRAM，控制器分別與射頻模塊、Eink電子墨水屏、按鍵模塊、電源管理模塊、溫度傳感器、SD卡和靜態(tài)隨機存儲器SRAM相連。

進一步地，所述電源管理模塊包括電池和電壓轉(zhuǎn)換模塊，電壓轉(zhuǎn)換模塊分別與電池和市電相連，電池分別與控制器、射頻模塊、EINK電子墨水屏相連。

進一步地，所述控制器采用STM32F103ZD。

進一步地，所述射頻模塊采用技術(shù)成熟的CC2520+CC2591射頻電路，射頻模塊采用德州儀器(TI)最新射頻芯片2520，工作在24GHz免費頻段，采用CC2591作為前端功率放大，傳輸距離可達700米，室外傳輸距離達1.5公里，可通過SPI接口與8位、16位或32位單片機相連。

CC2520+CC2591模塊特點：

工作頻段范圍：2.4000～2.4835GHz；

數(shù)據(jù)速率可達250kbps

輸出功率可編程控制(-24dBm～22dBm)；

高接收靈敏度(-90dBm)；

功耗：Rx：28.5mA；Tx：143.6mA@27dBm、137.8mA@22dBm；

可提供配套開發(fā)和演示套件。

進一步地，所述射頻模塊與控制器之間的通信遵循國軍標GJB7377.2-2011協(xié)議。

進一步地，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊包括濾波整流電路、開關(guān)振蕩電路、高頻脈寬調(diào)制電壓電路、低壓整流濾波電路、取樣電路、震蕩和脈寬調(diào)制控制電路、穩(wěn)壓電路以及輸出電路；濾波整流電路的輸入與市電連接，濾波整流電路的輸出與開關(guān)振蕩電路連接，開關(guān)振蕩電路的輸出通過高頻脈寬調(diào)制電壓電路與低壓整流濾波電路相連，低壓整流濾波電路的輸出分別與取樣電路、穩(wěn)壓電路相連，穩(wěn)壓電路輸出與輸出電路連接，輸出電路與電池相連；取樣電路的輸出與震蕩和脈寬調(diào)制控制電路的相連，震蕩和脈寬調(diào)制控制電路的輸出與開關(guān)振蕩電路連接。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明提出了以高性能的STM32為核心控制器，使用CC2520+CC2591作為射頻芯片，Eink電子墨水屏作為顯示屏，設(shè)計了一款低功耗可視化的RFID信息終端，能夠顯示出物資信息，交互性好，使用方便，滿足現(xiàn)代生產(chǎn)管理發(fā)展的迫切需求；

2、采用斷電可保持數(shù)據(jù)的Eink電子墨水屏作為顯示屏，電子墨水屏顯示采用電泳技術(shù)，電泳技術(shù)具有雙穩(wěn)定性，在電源被關(guān)閉之后，仍然能在顯示器上將圖像保留幾天或幾個月；并且視覺感官幾乎完全和紙一樣，又可以像我們常見的液晶顯示屏一樣不斷轉(zhuǎn)換刷新顯示內(nèi)容，既能降低終端的功耗，又能提高用戶體驗；

3、本發(fā)明的可以通過接入SD卡對終端容量進行擴充，通過電源管理模塊對終端進行充電，延長RFID信息終端的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的RFID信息終端結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的電壓轉(zhuǎn)換模塊電路模塊圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

如圖1所示，一種基于墨水屏的低功耗可視化RFID信息終端，包括控制器、射頻模塊、Eink電子墨水屏、按鍵模塊、電源管理模塊、溫度傳感器、SD卡和靜態(tài)隨機存儲器SRAM，控制器分別與射頻模塊、Eink電子墨水屏、按鍵模塊、電源管理模塊、溫度傳感器、SD卡和靜態(tài)隨機存儲器SRAM相連。

本發(fā)明采用斷電可保持數(shù)據(jù)的Eink電子墨水屏作為顯示屏；Eink電子墨水屏，即電子墨水屏，是一種類似于紙張的電子顯示屏，超低功耗；兼有紙的優(yōu)點，如視覺感官幾乎完全和紙一樣，又可以像我們常見的液晶顯示屏一樣不斷轉(zhuǎn)換刷新顯示內(nèi)容。電子墨水屏顯示采用電泳技術(shù)，電泳技術(shù)具有雙穩(wěn)定性，在電源被關(guān)閉之后，仍然能在顯示器上將圖像保留幾天或幾個月。

進一步地，所述電源管理模塊包括電池和電壓轉(zhuǎn)換模塊，電壓轉(zhuǎn)換模塊分別與電池和市電相連，將市電電壓轉(zhuǎn)化為RFID信息終端電池可用的輸入電壓，為電池充電，電池分別與控制器、射頻模塊、EINK電子墨水屏相連，為其他模塊供電。

進一步地，所述控制器采用STM32F103ZD，STM32F103ZD采用Cortex-M3內(nèi)核，主頻可達72MHz，并且具有低功耗、高性能等優(yōu)點。

進一步地，所述射頻模塊采用技術(shù)成熟的CC2520+CC2591射頻電路，射頻模塊采用德州儀器(TI)最新射頻芯片2520，工作在24GHz免費頻段，采用CC2591作為前端功率放大，傳輸距離可達700米，室外傳輸距離達1.5公里，可通過SPI接口與8位、16位或32位單片機相連。

CC2520+CC2591模塊特點：

工作頻段范圍：2.4000～2.4835GHz；

數(shù)據(jù)速率可達250kbps

輸出功率可編程控制(-24dBm～22dBm)；

高接收靈敏度(-90dBm)；

功耗：Rx：28.5mA；Tx：143.6mA@27dBm、137.8mA@22dBm；

可提供配套開發(fā)和演示套件。

進一步地，所述射頻模塊與控制器之間的通信遵循國軍標GJB7377.2-2011協(xié)議。

如圖2所示，本發(fā)明的電壓轉(zhuǎn)換模塊包括濾波整流電路、開關(guān)振蕩電路、高頻脈寬調(diào)制電壓電路、低壓整流濾波電路、取樣電路、震蕩和脈寬調(diào)制控制電路、穩(wěn)壓電路以及輸出電路；濾波整流電路的輸入與市電連接，濾波整流電路的輸出與開關(guān)振蕩電路連接，開關(guān)振蕩電路的輸出通過高頻脈寬調(diào)制電壓電路與低壓整流濾波電路相連，低壓整流濾波電路的輸出分別與取樣電路、穩(wěn)壓電路相連，穩(wěn)壓電路輸出與輸出電路連接，輸出電路與電池相連；取樣電路的輸出與震蕩和脈寬調(diào)制控制電路的相連，震蕩和脈寬調(diào)制控制電路的輸出與開關(guān)振蕩電路連接。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。