一种带距离感应的RFID读卡器及系统

技术领域

本发明属于RFID读卡器技术领域，具体涉及一种带距离感应的RFID读卡器及系统。

背景技术

RFID读卡器是一种能阅读电子标签数据的自动识别设备。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便，根据阅读标签频率的不同分为低频、高频、超高频读卡器。RFID读卡器需配备RFID天线一起使用才能读取标签信息，RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(ActiveTag，有源标签或主动标签)；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。无线射频识别技术(RFID)的快速崛起，既是技术发展的结果，也是应用需求的体现。从上个世纪90年代开始，围绕RFID的各种应用就如雨后春笋般大量涌现出来。然而市面上各种的RFID读卡器仍存在各种各样的问题。

如授权公告号为CN206178907U所公开的带距离感应的RFID读卡器及系统，其虽然实现了利用超声波测距模块来检测货品的距离，一是实现了货品的漏读检测，二是不仅提供读到的电子标签信息，还提供了货品的距离信息，让上位机能更好地做出响应和处理，而无需人工检测，实现了生产的全自动化工作，减小了用工成本，提高了生产效率，相对与传统的读卡器，提高了读卡环节的可控性，但是并未解决现有技术中存在不能够根据实际的RFID标签的距离调节射频的频率，进而实现对RFID标签的读取，以及不能够提前对RFID标签的信息进行处理，增大控制模块的运行负担等的问题，为此我们提出一种带距离感应的RFID读卡器及系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带距离感应的RFID读卡器及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带距离感应的RFID读卡器，包括市电网，所述市电网上电性连接有调压模块，所述调压模块电性连接有控制模块，所述控制模块上电性连接有通讯模块和辅助模块，所述通讯模块通讯连接上位机和移动设备，所述控制模块上还电性连接有红外激光和信息处理，所述信息处理上电性连接有RFID读卡器和红外激光，所述红外激光与所述RFID读卡器电性连接，所述RFID读卡器上电性连接有天线线圈，所述天线线圈上电性连接有天线，所述天线射频识别RFID标签，所述红外激光对所述RFID标签进行测距；

所述通讯模块包括有无线通讯、数据通讯和有线数据通讯，所述无线通讯用于近距离进行数据传输，减少资源的消耗，所述有限数据通讯用于通讯连接上位机，所述无线通讯用于远距离通讯连接移动设备；

所述信息处理包括有信息接收、信息检测、信息滤波和信息解码，所述信息接收用于接收所述RFID读卡器传输的读取所述RFID标签的信息，所述信息检测用于检测所述信息接收接收到的数据信息长度，所述信息滤波用于将所述信息接收接收到的数据信息中的杂波和噪声，所述信息解码用于对所述RFID标签的信息进行解码翻译；

所述RFID读卡器内部包括有低频、高频、超高频和微波，所述RFID读卡器在通过所述红外激光检测到所述RFID标签的距离之后，将距离信息传输给所述RFID读卡器，所述RFID读卡器根据所述RFID标签的距离进行选择低频、高频、超高频和微波的使用。

优选的，所述调压模块中包括有降压电路、整流电路、稳压电路和滤波电路，所述降压电路用于将所述市电网的高电压降低成低电压，所述整流电路用于对所述市电网的交流电压转换成直流电压，所述稳压电路用于将电压在稳定在一定的范围内，然后供给所述控制模块使用，所述滤波电路用于将直流电压中的交流电压进行滤除。

优选的，所述辅助模块中包括有运行指示灯、微型显示屏、存储模块，所述指示灯用于显示系统的运行情况，所述微型显示屏用于对数据信息进行显示，所述存储模块用于对系统信息进行存储。

优选的，所述存储模块至少设有两组，一组所述存储模块为ROM存储模块用于存储系统的运行系统，另一组所述存储模块为RAM存储模块用于存储所述RFID标签信息。

优选的，所述通讯模块上设有UART通讯转换器和RS485转换器，所述UART通讯转换器包括有以太网转换成UART通讯转换模块，所述RS485转换器包括有USB转换成RS485转换器。

优选的，所述RFID标签包括一种有源型的，即自带电源；另一种则是无源型的，自身不带电源，由外部供电，所述RFID读卡器为无源型的所述RFID标签进行供电。

优选的，所述控制模块上电性连接有时钟晶振电路和复位电路。

本发明还提供了一种带距离感应的RFID读卡器系统，包括有以下系统运行方法：

S1、市电网通过调压模块实现对控制模块进行供电：市电网通过调压模块实现对电压进行控制调节，使得市电网的交流高电压能够转化成直流低电压，进而实行对控制模块进行供电；

S2、控制模块通过红外激光实现对RFID标签进行测距：控制模块先通过红外激光实现对RFID标签进行测距，并且将测距信息传输给RFID读卡器和控制模块，此时控制模块通过RFID读卡器实现对RFID标签进行读取；

S3、RFID读卡器对RFID标签进行读取：RFID读卡器通过天线线圈实现对射频信号的发生，并且天线线圈将射频信息通过天线进行发射出，使得射频信号能够对RFID标签进行读取；

S4、读取信息通过信息处理进行分析：在RFID读卡器读取到RFID标签的信息之后，将RFID标签信息传输给信息处理，通过信息处理的接收、检测、滤波和解码之后传输给控制模块进行存储；

S5、控制模块通过通讯模块实现数据信息的传输：控制模块在处理过信息的之后，将信息通过通讯模块实现将信息传输给上位机和移动设备，通过上位机和移动设备实现信息的监控。

优选的，所述S3中的天线线圈通过红外激光检测的距离产生不同长度射频，进而实现产生低频、高频、超高频和微波，进而实现对不同距离的RFID标签进行读取；

优选的，所述S5中的通讯模块在不同的通讯连接方式的时候，进行自动的转换，即UART通讯转换器和RS485转换器，实现多种通讯连接方式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过红外激光实现对RFID标签的距离进行有效的检测，在红外激光确定RFID标签的距离之后，红外激光将距离信息传输给RFDI读卡器，RFDI读卡器在确定距离之后调节频率，实现对不同距离的RDFI标签进行读取。

(2)本发明通过信息处理实现对RFID读卡器读取到的信息进行有效的解码，并且将信息进行增强，使得RFID标签的信息能够直接的传输给控制模块，提高控制模块的信息处理速度，使得RFID读卡器在同时读取多组RFID标签的时候，控制模块依旧能够快速的进行处理。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的步骤结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种带距离感应的RFID读卡器，包括市电网，所述市电网上电性连接有调压模块，所述调压模块电性连接有控制模块，所述控制模块上电性连接有通讯模块和辅助模块，所述通讯模块通讯连接上位机和移动设备，所述控制模块上还电性连接有红外激光和信息处理，所述信息处理上电性连接有RFID读卡器和红外激光，所述红外激光与所述RFID读卡器电性连接，所述RFID读卡器上电性连接有天线线圈，所述天线线圈上电性连接有天线，所述天线射频识别RFID标签，所述红外激光对所述RFID标签进行测距；

所述通讯模块包括有无线通讯、数据通讯和有线数据通讯，所述无线通讯用于近距离进行数据传输，减少资源的消耗，所述有限数据通讯用于通讯连接上位机，所述无线通讯用于远距离通讯连接移动设备；

所述信息处理包括有信息接收、信息检测、信息滤波和信息解码，所述信息接收用于接收所述RFID读卡器传输的读取所述RFID标签的信息，所述信息检测用于检测所述信息接收接收到的数据信息长度，所述信息滤波用于将所述信息接收接收到的数据信息中的杂波和噪声，所述信息解码用于对所述RFID标签的信息进行解码翻译；

所述RFID读卡器内部包括有低频、高频、超高频和微波，所述RFID读卡器在通过所述红外激光检测到所述RFID标签的距离之后，将距离信息传输给所述RFID读卡器，所述RFID读卡器根据所述RFID标签的距离进行选择低频、高频、超高频和微波的使用。

为了实现对系统进行稳定的供电，使得系统能够正常稳定的运行，本实施例中，优选的，所述调压模块中包括有降压电路、整流电路、稳压电路和滤波电路，所述降压电路用于将所述市电网的高电压降低成低电压，所述整流电路用于对所述市电网的交流电压转换成直流电压，所述稳压电路用于将电压在稳定在一定的范围内，然后供给所述控制模块使用，所述滤波电路用于将直流电压中的交流电压进行滤除。

为了使得系统的运行能够更加的便捷，本实施例中，优选的，所述辅助模块中包括有运行指示灯、微型显示屏、存储模块，所述指示灯用于显示系统的运行情况，所述微型显示屏用于对数据信息进行显示，所述存储模块用于对系统信息进行存储。

为了使得系统的存储不会发生混乱，本实施例中，优选的，所述存储模块至少设有两组，一组所述存储模块为ROM存储模块用于存储系统的运行系统，另一组所述存储模块为RAM存储模块用于存储所述RFID标签信息。

为了实现不同的通讯连接方式，能够实现快速的转换连接，本实施例中，优选的，所述通讯模块上设有UART通讯转换器和RS485转换器，所述UART通讯转换器包括有以太网转换成UART通讯转换模块，所述RS485转换器包括有USB转换成RS485转换器。

为了实现RFID标签的多样性，能够有效的识别多样性的RFID标签，本实施例中，优选的，所述RFID标签包括一种有源型的，即自带电源；另一种则是无源型的，自身不带电源，由外部供电，所述RFID读卡器为无源型的所述RFID标签进行供电。

为了实现系统能够运行的更加的稳定，并且能够在系统出错的时候，进行复位，本实施例中，优选的，所述控制模块上电性连接有时钟晶振电路和复位电路。

一种带距离感应的RFID读卡器，还包括有以下系统运行方法：

S1、市电网通过调压模块实现对控制模块进行供电：市电网通过调压模块实现对电压进行控制调节，使得市电网的交流高电压能够转化成直流低电压，进而实行对控制模块进行供电；

S2、控制模块通过红外激光实现对RFID标签进行测距：控制模块先通过红外激光实现对RFID标签进行测距，并且将测距信息传输给RFID读卡器和控制模块，此时控制模块通过RFID读卡器实现对RFID标签进行读取；

S3、RFID读卡器对RFID标签进行读取：RFID读卡器通过天线线圈实现对射频信号的发生，并且天线线圈将射频信息通过天线进行发射出，使得射频信号能够对RFID标签进行读取；

S4、读取信息通过信息处理进行分析：在RFID读卡器读取到RFID标签的信息之后，将RFID标签信息传输给信息处理，通过信息处理的接收、检测、滤波和解码之后传输给控制模块进行存储；

S5、控制模块通过通讯模块实现数据信息的传输：控制模块在处理过信息的之后，将信息通过通讯模块实现将信息传输给上位机和移动设备，通过上位机和移动设备实现信息的监控。

为了实现对不同距离的RFID标签发生不同的射频，实现对RFID标签的读取，本实施例中，优选的，所述S3中的天线线圈通过红外激光检测的距离产生不同长度射频，进而实现产生低频、高频、超高频和微波，进而实现对不同距离的RFID标签进行读取；

为了实现通讯方式的多样性，能够快速的实现转换，本实施例中，优选的，所述S5中的通讯模块在不同的通讯连接方式的时候，进行自动的转换，即UART通讯转换器和RS485转换器，实现多种通讯连接方式。

本发明的工作原理及使用流程：

第一步、市电网通过调压模块实现对控制模块进行供电：市电网通过调压模块实现对电压进行控制调节，使得市电网的交流高电压能够转化成直流低电压，进而实行对控制模块进行供电；

第二步、控制模块通过红外激光实现对RFID标签进行测距：控制模块先通过红外激光实现对RFID标签进行测距，并且将测距信息传输给RFID读卡器和控制模块，此时控制模块通过RFID读卡器实现对RFID标签进行读取；

第三步、RFID读卡器对RFID标签进行读取：RFID读卡器通过天线线圈实现对射频信号的发生，并且天线线圈将射频信息通过天线进行发射出，使得射频信号能够对RFID标签进行读取；

第四步、读取信息通过信息处理进行分析：在RFID读卡器读取到RFID标签的信息之后，将RFID标签信息传输给信息处理，通过信息处理的接收、检测、滤波和解码之后传输给控制模块进行存储；

第五步、控制模块通过通讯模块实现数据信息的传输：控制模块在处理过信息的之后，将信息通过通讯模块实现将信息传输给上位机和移动设备，通过上位机和移动设备实现信息的监控。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。