专利名称：基于gsm/gprs的嵌入式rfid读卡器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种射频识别的读卡器，尤其是基于智能的和稳定的嵌入式GSM/GPRS 读卡器。
背景技术：
目前RFID读卡器是基于连接的，它们功能单一，存储量小，安全性低，多个读卡器组成网络时也有很多限制，而且需要通过RS232/485接口或者以太网接口同服务器端连接通信，这样使读卡器的应用尤其在野外和移动等情况下的应用带来了不便。GSM/GPRS读卡器是RFID读卡器的移动和野外的应用成为可能，而且随着网络无线网络流量资费的不断降低和特别的数据流量套餐的推出，这种应用将变得的更加便利、普及和便宜。
发明内容
1、要解决的技术问题条形码和ICantegrated Circuit集成电路)卡读卡器功能单一、只能存储简单信息，而RFID读卡器安全、可存储较大容量信息①RFID是一种自动无线识别和数据获取技术，带有可读和可写并能防范非授权访问的存储器的智能芯片，已经可以在很多集装箱、 货盘、产品包装、智能识别ID卡、书本或DVD中看到；②由于未来可能的应用，RFID即将迎来非常巨大的增长时期；③RFID相对于传统的条形码，在非接触性、可靠性、避免污染、可见性、读取速度和空间方向性上都具有优势；④从传统的接触式和非接触式IC卡向更加安全、便捷的射频识别RFID(fcidio Frequency Identification)卡的方向发展。拟解决的关键技术问题从大的方面来说，也主要包括硬件、软件和软硬结合三个方面。具体包括以下几个方面①在13. 56MHz上的RFID读写模块开发；②基于S3C44B0X 嵌入式ARM GPRS读卡器硬件平台开发；③嵌入式uCLinux操作系统和嵌入式SQLite数据库针对硬件平台的移植；④在ARM+Linux下的GPRS和UART的驱动程序的开发或二次开发； ⑤在嵌入式uCLinux上的读卡器软件的开发。2、技术方案本发明解决技术问题所采用的技术方案是运用RFID芯片接收信息，把信息传送到ARM7处理器上进行处理，通过uCLinux操作系统，把处理完的信息经过以GSM/GPRS直接传送到远程服务器。运用RFID接收模块，使得数据更加安全；运用ARM7处理器，使得处理速度更快，存储容量更大；运用uCLinux操作系统，使得整个系统和过程更加稳定；运用GSM/GPRS网络传输，使得传输速度更快，组网更加简单，并且支持移动和野外使用。3、有益效果读卡器正在从开始的功能单一、存储简单信息的条形码和ICantegratedCircuit集成电路)卡读卡器向安全、可存储较大容量信息的RFID读卡器发展①RFID是一种自动无线识别和数据获取技术，今天，带有可读和可写并能防范非授权访问的存储器的智能芯片已经可以在很多集装箱、货盘、产品包装、智能识别ID卡、书本或DVD中看到；②由于未来可能的应用，RFID即将迎来非常巨大增长的时期，仅2009年，中国射频识别技术RFID市场规模已达85. 1亿元人民币；③RFID相对于传统的条形码，在非接触性、可靠性、避免污染、 可见性、读取速度和空间方向性上都具有优势；④从传统的接触式和非接触式IC卡向更加安全、便捷射频识别RFID(Radio Frequency Identification)卡的方向发展。从功能单一， 只记录RFID身份ID号的、功能单一的、需要上层计算机控制的单片机读卡器向功能强大、 更高智能的，可以独立完成门禁或考勤系统的嵌入式读卡器发展。①单片机读卡器的网络拓扑结构目前市场上主要的网络形式是每一个读卡器都通过RS-232或RS-485同自己的上位计算机相连完成通信，多个计算机之间通过网络或其他通信形式相互连接构成。其网络拓扑结构可简单的表示为下图1，这里为了画图简单，多读卡器时，以3个为例。可以看出其无论在多个读卡器构成读卡器网络时，还是在单一读卡器构成网络时，其成本=NX (单个读卡器成本+单台计算机成本+连线等其他设施)，其中N表示网络中需要使用的读卡器的数目。②而如果使用本项目的产品——基于GPRS的嵌入式RFID读卡/写卡器，就可以无需考虑地理位置和基础设施的限制，无论是单个还是多个客户机组成的网络拓扑，都可通过GPRS无线网络，轻松地将数据上传到服务器，实现起来既简单，又节省了基础设施开销； (如图2)而本项目正是适应了读卡器的这种发展需要，无需考虑硬件环境基础好坏，只要求读卡器基于GPRS进行通信的现实；同时联系读卡器未来的发展将逐渐从基于固定网路向基于无线网路的方向 发展的趋势推出的产品。而本发明正是适应了读卡器的这种发展需要，为了克服现有读卡器的功能单一， 存储量小，安全性低，组网困难等问题，我们发明了一种新型的智能的读卡器，它不仅解决了以上问题，且由于加入操作系统，使得整个系统更加稳定。并且根据现实楼宇、小区或企事业单位的以太网硬件环境基础好，要求读卡器是基于以太网进行通信的现实；同时联系读卡器未来的发展将逐渐从基于RS232向基于以太网和现场总线的方向发展的趋势开发的产品。四、说明书
图1传统读卡器多读卡器系统网络拓扑图2传统读卡器单读卡器系统网络拓扑图3GSM/GPRS读卡器多读卡器系统网络拓扑图4GSM/GPRS读卡器单读卡器系统网络拓扑图5是存储器模块的原理图FLASH采用的型号是SST公司的SST39VF3201，容量为4M ；SDRAM 采用的型号是 Hynix 公司的 HY57V561620FTP-H，容量为 32M。图6是电源模块的原理图稳压模块采用LM2756，变压/稳压模块分别采用的是AMSl 17-2. 5和AMSl 17-3. 3， 而复位信号由SP708完成。图7是串口模块的原理图
本开发有2个串口，一个为调试用，一个用作和rf id读写模块通信。图 8TRF7960-RFID 模块原理图以RFID读写模 块采用的型号是TI公司的TRF7960芯片。图 9SIM300-GSM/GPRS 模块原理图GSM/GPRS模块采用的是SIMCOM公司的SIM300芯片。图10是读写模块的程序流程11是实物12是在有公网IP的服务器端测试
五具体实施例方式硬件设计上采用嵌入式的ARM处理器，提高了单片机读卡器的处理能力；采用 GSM/GPRS控制器使读卡器通过目前广泛使用GSM/GPRS进行通信成为可能，使RFID读卡器的野外和移动应用成为可能；采用RFID读写模块使身份识别方面的最新技术的应用成为可能。硬件实现电路图如图5-9所示，实物如图11所示，测试结果如图12。软件上采用了稳定运行的嵌入式uCLinux操作系统，使系统的稳定性增强，使系统的可控制性成为可能。软件读卡器读写流程如图10所示。
权利要求
1.一种基于通用全球移动通讯系统GSM/分组无线服务技术GPRS的嵌入式RFID读卡器，其特征是将嵌入式技术、以GSM/GPRS技术和RFID技术很好的结合起来，并在软件开发时使用开源、免费的Linux操作系统及相关软件，并采用多种通信编程技术。
2.根据权利要求1所述的基于GSM/GPRS的嵌入式RFID读卡器，其特征是运用嵌入式技术，硬件自主开发，其主控制器为Samsung公司的S3C44B0X ；FLASH采用的型号是SST 公司的SST39VF3201，容量为4M ；SDRAM采用的型号是Hynix公司的HY57V561620FTP-H，容量为32M ；以GPRS控制器，采用的型号是SIMCOM公司的GSM/GPRS控制器SIM300 ；运用了 RFID技术，采用的型号是TI公司的TRF7960 RFID读写芯片，其和ARM7开发板通过串口 1 通信，S3C44B0X的串口 0用于调试。
3.根据权利要求1所述的基于GSM/GPRS的嵌入式RFID读卡器，其特征是运用嵌入式技术，软件自主开发，使用了开源、免费的操作系统uCLinux，使整个系统更加稳定；运用多种通信编程技术实现的自主知识产权系统，主要包括RFID模块和ARM7系统的通信管理软件、服务器端网络SOCKET通信管理软件、串口通信、RFID通信和GSM/GPRS网络通信等多线程技术等等。
全文摘要
基于GSM/GPRS的嵌入式RFID读卡器是根据现实现物联网系统和RFID系统对新型读卡器——GSM/GPRS读卡器的需要，将嵌入式、GSM/GPRS和RFID很好的结合起来，并在软件开发时使用开源、免费的操作系统，使整个产品无论是在硬件平台还是软件平台上都做到完全的自主知识产权，并极大降低了产品成本，将最新的软硬件技术结合在一起，其创新性更是不用置疑。本项目成果的应用和产业化前景是广阔的，现在的读卡器的应用已经十分广泛，已经形成产业化，并且GSM/GPRS网络的应用已十分普及，野外和移动情况下对RFID读卡器的需要越来越旺盛，所以未来GSM/GPRS读卡器的应用将更为广泛和深入。
文档编号G06K7/00GK102314583SQ201010220548
公开日2012年1月11日 申请日期2010年7月7日 优先权日2010年7月7日
发明者胡伟 申请人:胡伟