专利名称：一种有源rfid系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种射频识别领域，特别涉及一种有源RFID系统。
背景技术：
有源RFID技术具有识别距离远、传输数据量大、发射功率小、可靠性和兼容性好的优点，因此在信息查询领域有着广泛的发展前景。在现有的有源RFID应用中，RFID定位功能是基于标签出现在哪个读头的原理而识别，只有当RFID较大范围的移动才能定位，这就需要在现场部署大量读头来进行支持，使得系统总体设备成本较高。现有的有源RFID还有电池寿命短的缺点。
实用新型内容针对现有技术的不足，本实用新型提供一种具有位移侦测功能、能有效节省标签电池能源的有源RFID系统。本实用新型采用的技术方案如下一种有源RFID系统，包括标签和读写器。所述标签进一步包括处理器模块、分别与处理器模块连接的电源模块、射频收发模块和电池；所述读写器进一步包括处理器模块， 分别与处理器模块连接的电源模块、若干多个射频收发模块、传输接口模块和外接天线；所述标签的处理器模块还连接有定时器，用于控制标签处于休眠状态的时间。所述标签的处理器模块还连接有功率搜索算法模块，用于确定合适的发送功率。所述标签的处理器模块还连接有速度匹配算法模块，用于保证在较远的通信距离下使用合适的通信速度。所述标签的处理器模块还连接有跳频算法模块，用于实现抗干扰和预防第三方侦测。所述标签的处理器模块还连接有温度检测模块，用于检测标签表面的温度。所述标签的处理器模块还连接有电池电压检测模块，在电池电压低于2. 2V时向读写器发送报警信息。所述标签的处理器模块还连接有防拆传感模块，在标签被拆除时向读写器发送报
警信息。所述读写器的传输接口模块包括TTL的3线串口、RS232/485接口、LAN接口、USB 接口、GPRS/CDMA 接口。本实用新型取得的有益效果本实用新型的有源RFID系统通过在标签上增加位移侦测算法模块，实现只需要一个读写器就可实现定位功能；同时增加了功率搜索模块和速度匹配模块，延长了标签电池的使用寿命。
[0015]图1为标签的结构图示意图；图2为读写器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。本实用新型的有源RFID包括标签和读写器。如图1所示，标签包括处理器模块， 分别与处理器模块连接的电源模块、定时器、2. 4Ghz射频收发模块、位移侦测模块、防拆传感检测模块、温度检测模和电池电压检测模块、跳频算法模块、功率搜索算法模块、速度匹配算法模块。如图2所示，读写器包括处理器模块，分别与处理器模块连接的传输接口模块、 2. 4Ghz射频收发模块1、2. 4Ghz射频收发模块2、2. 4Ghz射频收发模块3和2. 4Ghz射频收发模块4，其中传输接口模块包括TTL的3线串口、RS232/485接口、LAN接口、USB接口、 GPRS/CDMA 接口。系统工作时，标签有两种工作状态休眠状态和激活状态。休眠状态时仅仅定时器处于工作状态，保证最小的电流消耗。标签接通电源，进入休眠状态。定时器开始计时，一定时间后激活标签，标签进入激活状态，标签向读写器发起注册，注册成功后，标签获得与读写器的准同步。注册过程中，标签先听后发，注册成功后，标签和读写器进入到通信过程， 该通信过程中，标签先发后听。标签和读写器间的每一次通信都需要对方的确认，如果连续 3次都不能得到对方的确认，标签需要重新注册。标签和读写器通信完成后，标签再次进入到休眠状态。本实用新型的RFID的位移侦测功能通过以下方式实现利用RSSI和三角定位原理，可以判断到精确到较小范围内的移动，一旦设备被移动，通过位移侦测算法立即发现向管理者告警。这种方式可以只用一个读写器就可实现定位。本实用新型的有源RFID系统的注册机制采用先听后发，如果侦听到来自读写器的广播才发起注册(侦听使用的频率是变化的，侦听的时间间隔为通信时间间隔的两倍或以上)。注册成功后，标签按照来自读写器的频率获得与读写器的准同步，包括时钟、激活时间间隔、使用的频率等。注册机制充分考虑到没有读写器的存在时不消耗无谓的电池电量， 有效距离内一旦出现读写器，标签能够在较短的时间内注册到读写器。注册成功后，标签和读写器间预约使用的频率一旦被干扰，标签将会重新向读写器注册。标签有160个有效频点，将160个频点分成40组，每组4个频点，其中4组频点作为注册用频道，36组频点作为数据通信频道。设计中保证标签满足应用需求的情况下尽可能少的激活次数，保证标签注册时间最小化。本实用新型已实现标签最多历时4个连续激活态，可以注册到读写器。在注册过程中，功率搜索算法，速率匹配算法，用于得到标签和读写器最佳的通信参数，下面对各算法的作用做简单介绍功率搜索算法对于一定的距离，标签使用合适的发射功率，过大的发射功率浪费电池的能量，同时造成标签间的干扰。标签向读写器注册时，启用功率搜索算法，确定合适的发射功率。一旦通信标签和读写器通信中断，标签再次启用功率搜索算法。注册时默认最大功率发送，注册过程中标签和读写器的协商可以改变合适的发送功率。速率匹配算法虽然较低的发射速率，有利于增加通信距离，但是收发相同数据量的数据流就会相应增加了持续收发的时间，也就增加了电池损耗。因此，在默认的最大发送速率下，标签无法向读写器注册时，标签启用速率匹配算法，保证对于较远的通信距离下使用合适的通信速度。跳频分组算法由于2. 4Ghz为开放频段，同频干扰不可避免。和直接序列扩频相比，跳频扩频易于实现且成本低，近距离通信的场合选择跳频扩频也能较好的实现抗干扰，从系统安全的角度，跳频算法也有利于预防第三方侦测。 电池电压检测模块用于系统预估电池剩余寿命，标签一旦检测到电池电压低于 2. 2V立即向读写器发送电池电压欠压信息。标签的防拆传感检测模块可以为预埋在标签内金属丝或干簧管，弹簧片等，标签拆除时后，金属丝或干簧管，弹簧片等会随着标签的拆除而拉断，读写器可以感知标签被拆除；防拆检测还可以为下列方式读写器通过是否检测到外部磁场是否存在，感知标签是否被拆除。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种有源RFID系统，包括标签和读写器，所述标签进一步包括处理器模块、分别与处理器模块连接的电源模块、射频收发模块和电池；所述读写器进一步包括处理器模块，分别与处理器模块连接的电源模块、若干多个射频收发模块、传输接口模块和外接天线；其特征在于，所述标签的处理器模块还连接有定时器，用于控制标签处于休眠状态的时间。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述读写器的传输接口模块包括TTL的3 线串口、RS232/485 接口、LAN 接口、USB 接口、GPRS/CDMA 接口。
专利摘要一种有源RFID系统，包括标签和读写器，所述标签进一步包括处理器模块、分别与处理器模块连接的电源模块、射频收发模块和电池；所述读写器进一步包括处理器模块，分别与处理器模块连接的电源模块、若干多个射频收发模块、传输接口模块和外接天线；其特征在于，所述标签的处理器模块还连接有定时器，用于控制标签处于休眠状态的时间。本实用新型的有源RFID系统具有位移侦测功能，且能有效节省标签的电池能源。
文档编号G06K17/00GK201984501SQ201020542800
公开日2011年9月21日 申请日期2010年9月26日 优先权日2010年9月26日
发明者何鎏 申请人:广州邦讯信息系统有限公司