專利名稱：射頻識別讀寫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于無線射頻識別技術(shù)，尤其是關(guān)于一種具有多個可擴容天線接口的射 頻識別讀寫器。
背景技術(shù)：
射頻識別系統(tǒng)被應(yīng)用于多種場合，其中常見的一種是將射頻識別應(yīng)用于(庫存或 者銷售的)產(chǎn)品識別。條碼掃描技術(shù)正逐漸被無線射頻識別技術(shù)所替代。在一個簡單的應(yīng) 用實例中，一種無源射頻識別應(yīng)答器，通常稱為標簽或者卡，設(shè)置于將要被識別的物體上。 然后，射頻識別讀寫器從這個標簽上讀取信息。這個讀寫器通常包括一個用于收發(fā)訊號的 收發(fā)器，所述收發(fā)器由一電源驅(qū)動。這個標簽也包括一個收發(fā)器，該收發(fā)器接收來自讀寫器 的訊號并且發(fā)送回復(fù)信號給讀寫器。這個標簽是無源的并且是由讀寫器產(chǎn)生的電磁場來驅(qū) 動。當(dāng)這個讀寫器開啟時，該讀寫器于其天線產(chǎn)生電磁場。當(dāng)讀寫器和標簽彼此接近 的時候，讀寫器產(chǎn)生的電磁場被耦合到標簽上。標簽利用這種耦合能量來驅(qū)動電路。讀寫 器向標簽發(fā)送一個詢問訊號，作為回應(yīng)，所述標簽向讀寫器發(fā)送回一個訊號。所述標簽可以 設(shè)置于某個物品上，來自該標簽的回應(yīng)信號可以被處理從而識別該物品。射頻識別系統(tǒng)可以使用自帶電源(如電池)的有源標簽，或者使用不帶電源而完 全依靠讀寫器裝置輻射的能量工作的無源標簽。無源標簽的讀寫器連續(xù)地或者周期性地搜 尋其附近的無源標簽，這種搜尋是通過向周圍存在的任何標簽發(fā)送能量并以此能量激活這 些標簽實現(xiàn)的。除非被讀寫器激活，無源標簽不會宣告其存在。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及一種射頻識別讀寫器。一方面，所述射頻識別讀寫器，包括射頻多工 器，讀寫器模塊，網(wǎng)絡(luò)模塊以及微控制器模塊。所述射頻多工器包括多個分別與天線連接的 天線接口。所述讀寫器模塊包括第一內(nèi)部接口及第二內(nèi)部接口，用于通過第一接口或第二 接口與位于該射頻識別讀寫器附近的射頻識別標簽通訊。所述網(wǎng)絡(luò)模塊用于將該射頻識別 讀寫器與一網(wǎng)絡(luò)相連。所述微控制器模塊與所述射頻多工器、讀寫器模塊及網(wǎng)絡(luò)模塊相連， 用于控制該讀寫器模塊通過該射頻多工器或一外部天線設(shè)備的一個被選擇的天線接口與 所述射頻識別標簽通訊，以及控制該網(wǎng)絡(luò)模塊與該網(wǎng)絡(luò)通訊。所述讀寫器模塊的第一內(nèi)部 接口與所述射頻多工器相連，以使得該讀寫器模塊可以使用連接于該射頻多工器天線接口 上的天線。所述讀寫器模塊的第二內(nèi)部接口用于與所述外部天線設(shè)備相連，以使得該讀寫 器模塊可以使用連接于外部天線設(shè)備被選擇的天線接口上的外部天線。所述射頻識別讀寫器可進一步包括一以太網(wǎng)供電模塊。所述以太網(wǎng)供電模塊連接 到網(wǎng)絡(luò)模塊，用于從網(wǎng)絡(luò)向所述射頻識別讀寫器供電能。所述微控制器模塊提供用于數(shù)據(jù)通訊的通用異步收發(fā)器至傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際 協(xié)議的轉(zhuǎn)換，并控制第一內(nèi)部接口和第二內(nèi)部接口接收數(shù)據(jù)。
所述射頻識別讀寫器可進一步包括一個處理器。所述處理器可嵌入所述微控制器 模塊，用于監(jiān)視識別射頻識別標簽時的變化，以判斷上一次識別完成后與所述射頻識別標 簽相關(guān)的數(shù)據(jù)是否發(fā)生改變。所述射頻多工器可包括多個射頻開關(guān)、多個用于連接所述射頻開關(guān)并且各自具有 一內(nèi)部諧振腔的共面波導(dǎo)、用作連接天線的天線接口的第一組射頻接口、一連接于所述讀 寫器模塊第一內(nèi)部接口的第二射頻接口以及一射頻開關(guān)控制器。所述射頻開關(guān)控制器用于 選擇性地開啟所述第一組射頻接口中的一個射頻接口與所述第二射頻接口之間的通訊通 路。所述射頻多工器可包括一專用射頻接口。所述讀寫器模塊的第二內(nèi)部接口用于通 過這個專用射頻接口與所述外部天線設(shè)備連接。所述讀寫器模塊的第二內(nèi)部接口可以連接到一個外部天線設(shè)備。所述外部天線 設(shè)備可包括一具有用于分別連接到天線的多個天線接口的射頻多工器，一將外部天線設(shè)備 與網(wǎng)絡(luò)相連的網(wǎng)絡(luò)模塊，和一連接到所述射頻多工器和所述外部天線設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)模塊的微 控制器模塊。所述微控制器模塊可用于控制該讀寫器模塊通過該射頻多工器或一外部天線 設(shè)備的一個被選擇的天線接口與所述射頻識別標簽通訊，以及控制該網(wǎng)絡(luò)模塊與該網(wǎng)絡(luò)通 訊。另一方面，本發(fā)明還提供一種射頻識別讀寫器系統(tǒng)。所述射頻識別讀寫器系統(tǒng)包 括如前面所述的多個射頻識別讀寫器、一連接這些射頻識別讀寫器的網(wǎng)絡(luò)、和一連接所述 網(wǎng)絡(luò)的后端處理單元。所述射頻識別讀寫器用于通過所述網(wǎng)絡(luò)向后端處理單元分別發(fā)送識 別數(shù)據(jù)。所述后端處理單元用于處理這些識別數(shù)據(jù)。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細說明。圖1是本發(fā)明一實施例中射頻識別讀寫器的方框圖。圖2A是圖1所示射頻識別讀寫器的立體圖。圖2B是圖1所示射頻識別讀寫器的前視圖。圖3是圖1所示射頻識別讀寫器的印刷電路板的布圖。圖4(a)、4(b)和4(c)是圖1所示射頻識別讀寫器的示意電路圖。圖5是說明圖1所示射頻識別讀寫器的工作方式的方框圖。圖6是圖1所示射頻識別讀寫器的射頻多工器的印刷電路板的布線圖。圖7(a)、7(b)和7(c)是圖6所示的射頻多工器的示意電路圖。圖8是圖6所示的射頻多工器的方框圖。圖9是圖1所示的射頻識別讀寫器的工作方式的流程圖。圖10是本發(fā)明另一實施例中射頻識別讀寫器的方框圖。圖11說明的是本發(fā)明另一實施例中的多個射頻識別讀寫器如何通過網(wǎng)絡(luò)連接起 來以形成一射頻識別讀寫器系統(tǒng)。
具體實施方式下面將對本發(fā)明所揭示射頻識別讀寫器的一個優(yōu)選實施例進行詳細地描述，其具
6體示例也包括在下列描述中。本發(fā)明所揭示的射頻識別讀寫器的示例的實施例將詳述如 下，盡管顯然可以理解，對于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來講，一些對于理解本發(fā)明射頻識別讀寫 器并非至關(guān)重要的特征描述，為了簡明扼要，可能在這里沒有描述。另外，應(yīng)該理解，本發(fā)明所揭示的射頻識別讀寫器不限于下面的具體實施例，以及 不脫離本發(fā)明精神及保護范圍的本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可能做的相應(yīng)的變更和修改。例如，本 發(fā)明揭示范圍內(nèi)，不同示例實施例中的元件且或特性可以相互組合，且或相互取代。圖1說明的是本發(fā)明一實施例中射頻識別讀寫器的方框圖。如圖1所示，所述射 頻識別讀寫器包括一具有多個天線接口(本示例實施例有16個天線接口)的超高頻射頻 多工器101，一超高頻射頻識別讀寫器模塊102，一微控制器模塊103，一以太網(wǎng)供電(PoE ； Power over Ethernet)模塊104，和一網(wǎng)絡(luò)模塊105，本實施例中的所述網(wǎng)絡(luò)模塊105適 用本地網(wǎng)絡(luò)(LAN ；Local AreaNetwork)傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(TCP/IP ；Transmission ControlProtocol/Internet Protocol)通訊。多個超高頻射頻識別天線111可以連接到 所述超高頻射頻多工器101的天線接口。所述超高頻射頻識別天線111根據(jù)所述射頻識別 讀寫器模塊102的查詢指令與射頻識別讀寫器附近的射頻識別標簽通訊。所述可編程微控 制器模塊103在查詢標簽的一個讀取周期內(nèi)控制所述超高頻射頻識別讀寫器模塊102。根 據(jù)標簽的反饋，所述超高頻射頻識別讀寫器模塊102用于通過天線查詢標簽并且將標簽信 息發(fā)送回微控制器模塊103。一個基于折中數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的通訊鏈接形成于射頻識別讀寫 器和標簽之間。所述射頻識別讀寫器模塊可以采取符合EPC GEN2標準或者IS018000-6C 標準的微電子技術(shù)制成。標簽的數(shù)據(jù)可以通過LAN TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模塊105傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)。為 了便于安裝，在以太網(wǎng)供電模式以及IEEE 802.3af-2003標準下，本實施例中的射頻識別 讀寫器可以由連接到所述網(wǎng)絡(luò)模塊105的所述以太網(wǎng)供電模塊104提供的電能驅(qū)動。所述 射頻識別讀寫器模塊102包括兩個可用的內(nèi)置內(nèi)部接口，即圖1所示的接口 P1和接口 P2。 在本實施例中，接口 P1連接到超高頻射頻多工器101。余下的內(nèi)部物理接口 P2用于連接 到一個外部超高頻射頻天線裝置，該外部超高頻射頻天線裝置可以大量增加天線接口的總 數(shù)?？梢岳斫?，使用接口 P2形成的連接是可選的。一處理器(圖1來示)可嵌入該微控制 器模塊103，用于監(jiān)視在識別射頻識別讀寫器附近的射頻識別標簽的過程中相對于上次識 別過程的任何變化，進而判斷所述標簽的數(shù)據(jù)是否發(fā)生改變。該微控制器模塊103用于選 擇性地每次只啟用所述多工器101的一個接口，這樣，該射頻識別讀寫器模塊102能夠通過 所述接口進行讀寫操作。圖2A是圖1所示射頻識別讀寫器的立體圖。圖2B是圖1所示射頻識別讀寫器的 前視圖。參見圖2A和圖2B，所述射頻識別讀寫器被設(shè)計成一個緊湊裝置，用于在以太網(wǎng)供 電模式下連接多個超高頻射頻識別天線。本實施例中有16個天線接口。在本實施例中，一 信號發(fā)光二極管106設(shè)置于每一個天線接口附近，來顯示所述天線接口是否為可用接口。 所述射頻識別讀寫器可以連接到以太網(wǎng)，所述以太網(wǎng)向其提供工作電源，因而不需要任何 外加電源。圖3是圖1所示射頻識別讀寫器的一印刷電路板的布圖。不同的元件，即射頻多 工器、射頻識別讀寫器模塊、微控制器模塊、以太網(wǎng)供電模塊和LANTCP/IP網(wǎng)絡(luò)模塊都設(shè)計 并集成在所述印刷電路板上。在本示例實施例中，所述印刷電路板的尺寸是255mmX132mm。 該印刷電路板布圖提供了一種減少元件數(shù)量并且降低制造成本的低成本方法。另外，本實施例的設(shè)計模式，即一個讀寫器模塊連接到多個超高頻射頻識別天線，以及采用以太網(wǎng)供 電的設(shè)計，大大的減少了實施所需的物理器件和電源電線的數(shù)量。參見圖3，方框30顯示的 是一個發(fā)光二極管控制器在印刷電路板上的布線設(shè)計，所述發(fā)光二極管控制信號發(fā)光二極 管的狀態(tài)。方框31顯示的是超高頻射頻識別讀寫器模塊的一個連接部份在印刷電路板上 的布線設(shè)計。方框32顯示的是以太網(wǎng)供電模塊的一個連接部份在印刷電路板上的布線設(shè) 計。方框33顯示的是微控制器模塊和網(wǎng)絡(luò)模塊的連接部份在印刷電路板上的布線設(shè)計。圖4(a)、4(b)和4(c)是圖1所示射頻識別讀寫器的示意電路圖。參見圖4(a)、 4(b)和4(c)，方框34顯示的是發(fā)光二極管控制器的示意電路圖。這個示例實施例中有16 支發(fā)光二極管，用于指示16個天線的識別信號。控制信號由網(wǎng)絡(luò)模塊和微控制器模塊發(fā) 送。一次只有一支發(fā)光二極管被點亮。方框35顯示的是所述以太網(wǎng)供電模塊的示意電路 圖，其具有一個具有連接電路。數(shù)據(jù)和電源(以電流的形式)通過一個RJ-45連接器從以 太網(wǎng)電線發(fā)送過來。所述數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)轿⒖刂破髂K，所述以太網(wǎng)供電模塊使用從以太 網(wǎng)電線傳送過來的電源，并且把以太網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換到5伏系統(tǒng)電壓供整個裝置使用。方框36 顯示的是所述網(wǎng)絡(luò)模塊和所述微控制器模塊的示意電路圖。方框36中的電路控制并調(diào)節(jié) 讀寫器、發(fā)光二極管以及多工器的天線接口之間的數(shù)據(jù)流。方框37顯示的是所述超高頻射 頻識別讀寫器模塊的示意電路圖。所述電路的驅(qū)動電源由以太網(wǎng)供電模塊提供。所述讀寫 器模塊接受來自網(wǎng)絡(luò)模塊和所述微控制器模塊的指令。圖5是圖1所述射頻識別的操作說明方框圖。所述超高頻射頻識別讀寫器模塊 102包括兩個物理接口，其中一個接口連接到多工器101，另外一個接口用于與一個外部天 線設(shè)備連接。所述超高頻射頻識別讀寫器模塊102需要所述微控制器模塊103提供用于數(shù) 據(jù)通訊的通用異步收發(fā)器(UART ；universalasynchronous receiver/transmitter)至傳 輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議(TCP/IP)的轉(zhuǎn)換，并控制兩個內(nèi)部物理接口接收數(shù)據(jù)。當(dāng)所述裝置 與本地網(wǎng)絡(luò)連接時，所述以太網(wǎng)模塊提供直流5伏電壓作為電源電壓。圖6是圖1所示射頻識別讀寫器的射頻多工器在印刷電路板上的布圖。圖7(a)、 7(b)和7(c)是圖6所示射頻多工器的示意電路圖。圖7(a)中的A、B、C和D連接到圖7 (b) 中的A’、B’、C’和D’。圖8是圖6所示射頻多工器的方框圖。參見圖6、圖7(a)、7(b)、 7(c)和圖8，所述射頻多工器的電路包括多個各具有一內(nèi)部諧振腔的共面波導(dǎo)110，多個射 頻輸入(或輸出)接口，并且僅需要15個如圖6所示的射頻開關(guān)108。所述射頻開關(guān)108 可以是，例如，收發(fā)(TX/RX transmitting/receiving)射頻開關(guān)。所述射頻輸入(或輸 出)接口 112用作為連接天線的天線接口，所述射頻輸出(或輸入)接口 114連接到圖1 所示讀寫器模塊102的內(nèi)部接口 1。這樣的整體設(shè)計可以使得當(dāng)射頻多工器工作在超高頻 (840MHz-954MHz)時，所述射頻多工器的接入損耗或功率損耗可以降低至_2dB。參見圖6， 所述射頻多工器的電路進一步包括一專用射頻接口 116，所述射頻接口 116直接與射頻識 別讀寫器模塊的兩個內(nèi)部物理接口的其中之一連接，提供一個將射頻識別讀寫器模塊與外 部天線設(shè)備連接的射頻接口。參見圖7(a)，、7(b)和7 (c)，方框38顯示的是對應(yīng)于圖6所示的射頻接口 112的 用于超高頻天線連接的多個外部射頻接口，這些接口提供超高頻天線連接的連接媒介。方 框圖39顯示的是具有射頻開關(guān)的電路，這些開關(guān)對應(yīng)于圖6所示的射頻開關(guān)108。這個電 路用于將16個天線接口的其中之一切換到與方框圖42連接的單一一個射頻接口。每次射頻操作過程中只有一個天線接口有效。方框40顯示的是射頻開關(guān)的一個邏輯控制器的電 路，這個邏輯控制器也可以被稱為射頻開關(guān)控制器。所述邏輯控制器從所述微控制器接受 控制邏輯信號，用于控制射頻開關(guān)的開合。方框圖41顯示的是一個專用射頻接口 P16，所述 接口直接與射頻識別讀寫器的兩個內(nèi)部物理接口的其中之一連接，提供一個將射頻識別讀 寫器模塊與外部天線設(shè)備連接的射頻接口。應(yīng)當(dāng)指出，方框圖41對應(yīng)圖6所示的接口 116。 方框42顯示的是一個將射頻多工器與射頻識別讀寫器模塊連接的連接接口 P_IN。接口 P_ IN直接與射頻識別讀寫器模塊的另一個內(nèi)部物理接口連接，用于每次將所述接口切換到與 16個天線接口的其中一個相連。方框43顯示的是圖1中用于連接射頻開關(guān)控制器和微控 制器103的連接電路。在所述的實施例中，形成超高頻多工器的波導(dǎo)110的射頻連線(trace)的寬度是 1.778mm。當(dāng)印刷電路板的厚度為1. 6mm并且其材質(zhì)是阻燃材料4 (FR4)時，這個寬度非常 關(guān)鍵。選擇這樣的射頻連線寬度是基于共面波導(dǎo)的設(shè)計技巧，并且這樣的選擇可以將電路 的射頻功率損耗降低到_2dB的最小值。在所述的實施例中，所述射頻識別讀寫器的外觀體積可以小至192mmX50mm，包括 所述印刷電路板以及集成于其上的所述16接口的射頻多工器。該設(shè)計的主要優(yōu)勢在于絕 緣材料成本低以及共面波導(dǎo)尺寸小。圖8也說明所述射頻多工器的工作原理。參見圖8，所 述射頻開關(guān)控制器109對應(yīng)于圖7(a)中的方框圖40，并且每次啟用一個天線接口。圖9是圖1所示的射頻識別讀寫器的操作說明流程圖。參見圖9，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)電線(從 一個已啟動的裝置)與射頻識別讀寫器連接時，憑借以太網(wǎng)供電(PoE)，所述讀寫器開始工 作(步驟121)。然后，所述射頻識別讀寫器開始連續(xù)地掃描和處理每個天線接口的信號 (步驟122)。所述射頻識別讀寫器將檢測所述接口是否為設(shè)定的可用接口，如，射頻識別讀 寫器將使用的接口是否準備就緒(步驟123)。在本實施例中，如圖2A和圖2B所示，信號 發(fā)光二極管106分別設(shè)置于每個天線接口的附近，來指示這些接口是否為可用接口。如果 天線接口是可用接口，所述射頻識別讀寫器將利用這個接口，通過與所述接口連接的天線 來查詢標簽，并且處理所述天線從所述天線接口接受到的數(shù)據(jù)(步驟124)。然后，檢查所 述天線接口是否為這組掃描序列中所述射頻識別讀寫器的最后一個可用接口(步驟125)。 如果所述接口不是步驟123中的可用接口，操作過程直接去檢測所述接口是否為所述掃描 序列中的最后一個可用接口(步驟125)。如果當(dāng)前這個接口是最后一個可用接口，操作過 程將轉(zhuǎn)到掃描第一接口(步驟126)并且跳回步驟122中的接口掃描。如果當(dāng)前接口不是 步驟125中最后一個經(jīng)設(shè)置的可用接口，那么操作過程將轉(zhuǎn)到掃描所述射頻識別讀寫器的 下一個接口(步驟127)。上述的這些操作過程由微控制器模塊執(zhí)行，并且持續(xù)進行直到射 頻識別讀寫器的電源被打斷(例如當(dāng)網(wǎng)絡(luò)電線沒有連接到射頻識別讀寫器或者當(dāng)網(wǎng)絡(luò)電 線沒有連接到已啟動的裝置)為止。圖10是本發(fā)明另一實施例中射頻識別讀寫器的方框圖。參見圖10，在本實施例 中，一個外部天線設(shè)備205通過類似于圖1所示的讀寫器模塊202的內(nèi)部物理接口 P2與一 個射頻識別讀寫器連接。所述外部天線設(shè)備包括一個具有多個天線接口(本實施例有16 個接口)的超高頻射頻多工器201。在本實施例中，所述外部天線設(shè)備205是一個類似于圖 一所示的射頻識別讀寫器的射頻識別裝置，但是所述外部天線設(shè)備205沒有內(nèi)置的讀寫器 模塊。通過射頻電線將這個外部天線設(shè)備205的超高頻射頻多工器201與超高頻射頻識別
9裝置的內(nèi)部物理接口 P2連接，可用天線接口的數(shù)量就可以大幅增加。所述讀寫器模塊202 用于控制內(nèi)置的內(nèi)部物理接口 P1和P2。在一個時刻，所述讀寫器模塊202通過所述內(nèi)部物 理接口 P2使用所述外部天線設(shè)備205的射頻多工器201，所述讀寫器模塊202用于通過所 述多工器201查詢標簽，并且接受和處理來自多工器201的數(shù)據(jù)。所述射頻多工器201由 所述外部天線設(shè)備205的微控制器模塊206獨立控制。在另一時刻，所述讀寫器模塊202 通過內(nèi)部物理接口 P1使用嵌入所述射頻識別讀寫器的多工器203，所述讀寫器模塊202用 于通過所述多工器203查詢標簽，并且接受和處理來自多工器203的數(shù)據(jù)。可以知道，在圖 10中，所述微控制器模塊206選擇性地開啟射頻多工器201的一個被選擇的天線接口，這種 方式與微處理控制器模塊204選擇性地開啟射頻多工器203的一個被選擇的天線接口的方 式類似。擁有了已擴充數(shù)量的天線接口，本實施例中的所述射頻識別讀寫器就能夠?qū)⑹褂?射頻多工器203和射頻多工器201提供的天線接口用作為可用接口，來實現(xiàn)如圖9所示的 操作。圖11說明的是本發(fā)明另一實施例中多個射頻識別讀寫器如何通過網(wǎng)絡(luò)連接起來 并形成一個射頻識別讀寫器系統(tǒng)。參見圖11，多個射頻識別讀寫器301連接到本地網(wǎng)絡(luò) 303，并且成為網(wǎng)絡(luò)303中的多個網(wǎng)絡(luò)存取點。這樣，同一個網(wǎng)絡(luò)303中的多個射頻識別讀 寫器301就形成了一個用于超高頻射頻識別標簽識別的存取點網(wǎng)絡(luò)。每一個射頻識別讀寫 器301的工作方式如上前所述，并且其接收的數(shù)據(jù)都發(fā)送回后端處理單元305用于進一步 處理?？梢岳斫?，通過網(wǎng)絡(luò)把射頻識別讀寫器301級聯(lián)起來，這種架構(gòu)下的天線接口的數(shù)量 可以顯著增加。本發(fā)明的上述實施例適用于需要安裝大量天線的情況。例如，在一個智能貨架系 統(tǒng)中，大量天線需要安裝在許多層架中。前述實施例提供了具有大量可擴容天線接口的單 一射頻識別讀寫器。安裝和布線的復(fù)雜性得以降低。由于所需裝置的數(shù)目減少，所以整個 系統(tǒng)的成本也隨之降低。本發(fā)明參見此處多個實施例的說明和描述，但應(yīng)知道，其它諸多變更和修改也包 含在本發(fā)明范圍內(nèi)?？梢岳斫獾氖?，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技 術(shù)構(gòu)思做出其它各種相應(yīng)的改變，而所有這些改變都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
一種射頻識別讀寫器包括一射頻多工器，所述射頻多工器包括多個分別與天線連接的天線接口；一讀寫器模塊，所述讀寫器模塊包括第一內(nèi)部接口和第二內(nèi)部接口，用于通過所述第一內(nèi)部接口或所述第二內(nèi)部接口與位于射頻識別讀寫器附近的射頻識別標簽通訊；一用于將該射頻識別讀寫器與一網(wǎng)絡(luò)相連的網(wǎng)絡(luò)模塊；以及一與所述射頻多工器、所述讀寫器模塊和所述網(wǎng)絡(luò)模塊相連的微控制器模塊，所述微控制器模塊控制該讀寫器模塊通過該射頻多工器或一外部天線設(shè)備的一個被選擇的天線接口與所述射頻識別標簽通訊，以及控制該網(wǎng)絡(luò)模塊與該網(wǎng)絡(luò)通訊；其中所述閱讀模塊的第一內(nèi)部接口與所述射頻多工器相連，使得所述讀寫器模塊可以使用連接于所述射頻多工器天線接口上的天線；所述讀寫器模塊的所述第二內(nèi)部接口與所述外部天線設(shè)備相連，使得所述讀寫器模塊可以使用連接于外部天線設(shè)備的被選擇的天線接口上的外部天線。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻識別讀寫器，其進一步包括一個以太網(wǎng)供電模塊，所述以 太網(wǎng)供電模塊與所述網(wǎng)絡(luò)模塊連接并且用于將來自網(wǎng)絡(luò)的電能供應(yīng)給所述射頻識別讀寫器。
3.如權(quán)利要求1所述的射頻識別讀寫器，其特征在于所述微控制器模塊提供用于數(shù) 據(jù)通訊的通用異步收發(fā)器至傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議的轉(zhuǎn)換，并控制第一內(nèi)部接口和第二 內(nèi)部接口接收數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的射頻識別讀寫器，其進一步包括一處理器，所述處理器嵌入所 述微控制器模塊并且用于監(jiān)視識別射頻識別標簽時的變化，以判斷前一次識別后所述射頻 識別標簽的數(shù)據(jù)是否發(fā)生改變。
5.如權(quán)利要求1所述的射頻識別讀寫器，其特征在于所述射頻多工器包括多個射頻 開關(guān)，多個用于連接所述射頻開關(guān)的并且各自具有一內(nèi)部諧振腔的共面波導(dǎo)，用作連接天 線的天線接口的第一組射頻接口，一與所述讀寫器模塊的第一內(nèi)部接口相連的第二射頻接 口，和一選擇性地在所述第一組射頻接口的其中之一和所述第二射頻接口之間開啟通訊通 路的射頻開關(guān)控制器。
6.如權(quán)利要求5所述的射頻識別讀寫器，其特征在于所述射頻開關(guān)是收發(fā)射頻開關(guān)。
7.如權(quán)利要求5所述的射頻識別讀寫器，其特征在于所述波導(dǎo)各包括一射頻連線，每 一連線的寬度大約是1. 778mm。
8.如權(quán)利要求1所述的射頻識別讀寫器，其特征在于所述射頻多工器進一步包括一 專用射頻接口，所述讀寫器模塊的第二內(nèi)部接口用于通過該專用射頻接口連接到該外部天 線設(shè)備。
9.如權(quán)利要求1所述的射頻識別讀寫器，其特征在于所述讀寫器模塊的第二內(nèi)部接 口與一外部天線設(shè)備相連，所述外部天線設(shè)備包括一射頻多工器，其包括多個分別與天線連接的天線接口 ；一將外部天線設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)相連的網(wǎng)絡(luò)模塊；以及一與所述射頻多工器和所述網(wǎng)絡(luò)模塊相連的微控制器模塊，用于使得所述讀寫器模塊 通過所述外部天線裝置的射頻多工器的一個被選擇的天線接口與標簽通訊，以及控制網(wǎng)絡(luò) 模塊與網(wǎng)絡(luò)通訊。
10.如權(quán)利要求9所述的射頻識別讀寫器，其特征在于所述讀寫器模塊的所述第二內(nèi)部接口通過一射頻電線連接到所述外部天線設(shè)備的射頻多工器。
11.一種射頻識別讀寫器系統(tǒng)包括多個權(quán)利要求1所述的射頻識別讀寫器；一與所述多個射頻識別讀寫器連接的網(wǎng)絡(luò)；以及一與所述網(wǎng)絡(luò)連接的后端處理單元；其中所述射頻識別讀寫器用于通過網(wǎng)絡(luò)分別向 所述后端處理單元發(fā)送識別數(shù)據(jù)，所述后端處理單元用于處理所述識別數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求11所述的射頻識別系統(tǒng)，其特征在于每個射頻識別讀寫器進一步包 括一個以太網(wǎng)供電模塊，所述以太網(wǎng)供電模塊與所述射頻識別讀寫器的網(wǎng)絡(luò)模塊相連并且 用于將來自網(wǎng)絡(luò)的電能傳送給所述射頻識別讀寫器。
13.如權(quán)利要求11所述的射頻識別系統(tǒng)，其特征在于每個射頻識別讀寫器的射頻多 工器包括多個射頻開關(guān)、多個用于連接所述射頻開關(guān)并且各自具有一內(nèi)部諧振腔的共面波 導(dǎo)、一第一組射頻接口、一第二射頻接口，和一選擇性地在所述第一組射頻接口的其中之一 和所述第二射頻接口之間開啟通訊通路的射頻開關(guān)控制器。
14.一種射頻識別讀寫器包括一射頻多工器，其包括多個分別連接到多個天線的天線接口 ；一讀寫器模塊，其包括一第一內(nèi)部接口和一第二內(nèi)部接口，其通過所述第一內(nèi)部接口 和所述第二內(nèi)部接口的其中之一與位于射頻識別讀寫器附近的射頻識別標簽通訊；一用于將所述射頻識別讀寫器與網(wǎng)絡(luò)相連的網(wǎng)絡(luò)模塊；一以太網(wǎng)供電模塊，所述以太網(wǎng)供電模塊與所述網(wǎng)絡(luò)模塊相連并且將來自網(wǎng)絡(luò)的電能 傳送給所述射頻識別讀寫器；和一與所述射頻多工器、所述讀寫器模塊和所述網(wǎng)絡(luò)模塊的相連的微控制器模塊，所述 微控制器模塊控制所述讀寫器模塊通過該射頻多工器或者一個外部天線設(shè)備的一個被選 擇的天線接口與所述射頻識別標簽通訊，以及控制所述網(wǎng)絡(luò)模塊與所述網(wǎng)絡(luò)通訊；其中所述射頻多工器包括多個射頻開關(guān)、多個用于連接所述射頻開關(guān)并且各自具有一內(nèi)部 諧振腔的共面波導(dǎo)、用作為天線接口的第一組射頻接口、一第二射頻接口，和一選擇性地在 所述第一組射頻接口的其中之一和所述第二射頻接口之間開啟通訊通路的射頻開關(guān)控制 器；所述讀寫器模塊的所述第一內(nèi)部接口與所述射頻多工器的第二射頻接口相連，使得所 述讀寫器模塊使用連接于所述射頻多工器的第一組射頻端口上的天線；并且所述讀寫器模塊的第二內(nèi)部接口與所述外部天線設(shè)備相連，使得讀寫器模塊可使用一 個連接到所述外部天線設(shè)備的一個被選擇的天線接口上的外部天線。
15.如權(quán)利要求14所述的射頻識別讀寫器，其特征在于所述微控制器模塊提供用于 數(shù)據(jù)通訊的通用異步收發(fā)器至傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議的轉(zhuǎn)換，并控制第一內(nèi)部接口和第 二內(nèi)部接口接收數(shù)據(jù)。
16.如權(quán)利要求14所述的射頻識別讀寫器，其進一步包括一處理器，所述處理器嵌入 所述微控制器模塊并且用于監(jiān)視識別射頻識別標簽時的變化，以判斷前一次識別后所述射 頻識別標簽的數(shù)據(jù)是否發(fā)生改變。
17.如權(quán)利要求14所述的射頻識別讀寫器，其特征在于所述射頻開關(guān)是收發(fā)射頻開關(guān)。
18.權(quán)利要求14所述的射頻識別讀寫器，其特征在于所述射頻多工器進一步包括一 專用射頻接口，所述讀寫器模塊的所述第二內(nèi)部接口用于通過所述專用射頻接口與所述外 部天線裝置相連。
19.如權(quán)利要求14所述的射頻識別讀寫器，其特征在于所述讀寫器模塊的第二內(nèi)部 接口連接到一外部天線設(shè)備，所述外部天線設(shè)備包括一射頻多工器，其包括多個分別與天線連接的天線接口 ；一將外部天線設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)絡(luò)模塊；以及一與所述射頻多工器和所述網(wǎng)絡(luò)模塊相連的微控制器模塊，該微控制器模塊用于控制 所述讀寫器模塊通過所述射頻多工器的一個被選擇的天線接口與射頻識別標簽通訊，以及 控制網(wǎng)絡(luò)模塊與網(wǎng)絡(luò)通訊。
20.如權(quán)利要求19所述的射頻識別讀寫器，其特征在于所述讀寫器模塊的所述第二 內(nèi)部接口通過一射頻電線連接到所述外部天線設(shè)備的射頻多工器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種射頻識別讀寫器，包括射頻多工器，讀寫器模塊，網(wǎng)絡(luò)模塊以及微控制器模塊。所述射頻多工器包括多個分別與天線連接的天線接口。所述讀寫器模塊包括第一內(nèi)部接口及第二內(nèi)部接口，用于通過第一接口或第二接口與位于該射頻識別讀寫器附近的射頻識別標簽通訊。所述網(wǎng)絡(luò)模塊用于將該射頻識別讀寫器與一網(wǎng)絡(luò)相連。所述微控制器模塊與所述射頻多工器、讀寫器模塊及網(wǎng)絡(luò)模塊相連，用于控制該讀寫器模塊通過該射頻多工器或一外部天線設(shè)備的一個被選擇的天線接口與所述射頻識別標簽通訊，以及控制該網(wǎng)絡(luò)模塊與該網(wǎng)絡(luò)通訊。所述讀寫器模塊的第一內(nèi)部接口與所述射頻多工器相連，以使得該讀寫器模塊可以使用連接于該射頻多工器天線接口上的天線。所述讀寫器模塊的第二內(nèi)部接口用于與所述外部天線設(shè)備相連，以使得該讀寫器模塊可以使用連接于外部天線設(shè)備被選擇的天線接口上的外部天線。
文檔編號H01P3/00GK101859392SQ20091016493
公開日2010年10月13日 申請日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月12日
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