一種功率自適應(yīng)調(diào)節(jié)的超高頻無(wú)線射頻識(shí)別發(fā)卡器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種功率自適應(yīng)調(diào)節(jié)的超高頻無(wú)線射頻識(shí)別發(fā)卡器。
【背景技術(shù)】
[0002]在超高頻自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)中，無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)中的天線是射頻識(shí)別系統(tǒng)的主要組成部分，直接影響著其性能和穩(wěn)定性，應(yīng)用場(chǎng)合的物理環(huán)境(如金屬物品、水等)甚至是周?chē)锲返臄[放方式的改變都極易引起天線的參數(shù)變化，此變化會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)不利的后果:首先，會(huì)降低功放模塊的發(fā)射能量，造成模塊嚴(yán)重發(fā)熱而損壞；其次，會(huì)產(chǎn)生反射功率，由此將會(huì)降低接收電路的信噪比。
[0003]由于射頻識(shí)別的非接觸性，在對(duì)射頻標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)寫(xiě)入時(shí)，容易識(shí)別到多個(gè)標(biāo)簽，或者識(shí)別到的標(biāo)簽不是要寫(xiě)入的標(biāo)簽。尤其是在發(fā)卡過(guò)程中，如果將信息寫(xiě)入到非對(duì)應(yīng)的射頻標(biāo)簽中，將會(huì)給后續(xù)的資產(chǎn)管理帶來(lái)混亂。
[0004]現(xiàn)有準(zhǔn)確識(shí)讀的主要方法是從管理上入手，每次讀寫(xiě)默認(rèn)都是同一類(lèi)的射頻標(biāo)簽，每次靠近發(fā)卡器只有一個(gè)射頻標(biāo)簽，遠(yuǎn)離其他未寫(xiě)入或已經(jīng)寫(xiě)入的射頻標(biāo)簽，從而限定功率，保證每次只識(shí)別到一個(gè)射頻標(biāo)簽。這樣就要求每次寫(xiě)入都需要配置參數(shù)以適應(yīng)環(huán)境的變化，而超高頻(UHF)識(shí)別系統(tǒng)的配置參數(shù)有很多，對(duì)操作員的要求很高，同時(shí)，不能保證每個(gè)批次的射頻標(biāo)簽都一致，而且，同一批次的射頻標(biāo)簽也不能保證其特性的完全一致性。從而不利于流水化作業(yè)，中斷率高，效率低。這種方法不能滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需求。
[0005]中國(guó)專(zhuān)利ZL:201110142730.1公開(kāi)了一種RFID發(fā)卡設(shè)備及其處理方法，該方法包括以下步驟:RFID發(fā)卡設(shè)備根據(jù)后臺(tái)信息平臺(tái)的指令或收集到的操作人員的語(yǔ)音命令確定對(duì)RFID標(biāo)簽的當(dāng)前操作，其中，該操作包括以下至少之一:尋卡、讀卡、寫(xiě)卡；RFID發(fā)卡設(shè)備利用語(yǔ)音提示指導(dǎo)和確認(rèn)對(duì)RFID標(biāo)簽的當(dāng)前操作。所述發(fā)明增加了系統(tǒng)性能和處理能力，提高了用戶體驗(yàn)，但仍然沒(méi)有解決中斷率高，效率低的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種功率自適應(yīng)調(diào)節(jié)的超高頻無(wú)線射頻識(shí)別發(fā)卡器。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:提供一種功率自適應(yīng)調(diào)節(jié)的超高頻無(wú)線射頻識(shí)別發(fā)卡器，所述發(fā)卡器包括中央處理器、紅外對(duì)射傳感器、功率設(shè)置模塊、射頻模塊、射頻標(biāo)簽、變化捕捉模塊、沖突檢測(cè)模塊、蜂鳴器和指示燈，中央處理器接收紅外對(duì)射傳感器的信號(hào)，中央處理器發(fā)出控制信號(hào)至功率設(shè)置模塊，功率設(shè)置模塊輸出控制信號(hào)至射頻模塊，射頻模塊發(fā)出無(wú)線信號(hào)至射頻標(biāo)簽，同時(shí)接收射頻標(biāo)簽發(fā)回的無(wú)線信號(hào)，射頻模塊輸出信號(hào)至變化捕捉模塊和沖突檢測(cè)模塊，變化捕捉模塊和沖突檢測(cè)模塊輸出信號(hào)至中央處理器，中央處理器輸出控制信號(hào)至蜂鳴器和指示燈。
[0008]其中優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述紅外對(duì)射傳感器包括紅外發(fā)射器與紅外接收器，在所述紅外發(fā)射器與接收器之間設(shè)有射頻標(biāo)簽的插槽，紅外發(fā)射器安裝在插槽的下插口，紅外接收器安裝在插槽的上插口，其中紅外接收器與中央處理器連接。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述功率設(shè)置模塊輸出功率的取值范圍為OdBm?31 dBm，OdBm對(duì)應(yīng)的輸出功率為lmW，所述功率設(shè)置模塊輸出功率采用線性公式Power_0+mX STEP = Suited_Power均勾步進(jìn)，式中Power_0為初始功率，m為自然數(shù)，SuitecLPower為求出合理的功率值。m遞增，一直到發(fā)卡器識(shí)別到一個(gè)且僅識(shí)別到一個(gè)射頻標(biāo)簽為止。同理，當(dāng)識(shí)別到多于一個(gè)射頻標(biāo)簽時(shí)，則采用步進(jìn)遞減的方式Power_0-mXSTEP = Suited_Power, 一直到發(fā)卡器識(shí)別到一個(gè)且僅識(shí)別到一個(gè)射頻標(biāo)簽為止。
[0010]將識(shí)別到第一個(gè)射頻標(biāo)簽時(shí)對(duì)應(yīng)的功率記為L(zhǎng)oWer_l_Tag，將識(shí)別到第二個(gè)射頻標(biāo)簽時(shí)功率記為Higher_2_Tag，合理的功率值Suited_Power范圍為:Lower_l_Tag ( Suited_Power ( Higher_2_Tag。當(dāng)功率增強(qiáng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)識(shí)別到的標(biāo)簽次數(shù)會(huì)增加，將當(dāng)前的單位時(shí)間內(nèi)識(shí)別次數(shù)記為Win_Count，將調(diào)整功率后的識(shí)別次數(shù)記為new_ffin_Count,將功率設(shè)為最大值31dBm時(shí)對(duì)應(yīng)的識(shí)別次數(shù)記為All_Count。設(shè)定Suited_Power對(duì)應(yīng)的Win_Count值，以保證穩(wěn)定識(shí)別到一個(gè)且僅一個(gè)射頻標(biāo)簽。當(dāng)功率為31dBm時(shí)All_Count = 0，說(shuō)明發(fā)卡器無(wú)法識(shí)別到標(biāo)簽，標(biāo)簽為非正常標(biāo)簽，蜂鳴器報(bào)警。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述功率設(shè)置模塊的輸出功率采用非線性均勻的步進(jìn)方式，采用比例積分算法將輸出功率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，Power_0+mXSTEPX (m_l)=Suited_Power,所述功率設(shè)置模塊的輸出功率從OdBm開(kāi)始增加，當(dāng)識(shí)別到第一個(gè)射頻標(biāo)簽時(shí)，功率記為L(zhǎng)oWer_l_Tag，功率繼續(xù)增加，當(dāng)識(shí)別到第二個(gè)射頻標(biāo)簽時(shí)功率記為 Higher_2_Tag，合理的功率值 Suited_Power 范圍為:Lower_l_Tag Suited_Power Higher_2_Tag0
[0012]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述功率設(shè)置模塊的輸出功率采用非線性均勻的遞減方式，采用比例積分算法將輸出功率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，Power_0-mXSTEPX (m-1)=Suited_Power,所述功率設(shè)置模塊的輸出功率從31dBm開(kāi)始遞減，當(dāng)識(shí)別到第二個(gè)射頻標(biāo)簽時(shí)，功率記為Higher_2_Tag，功率繼續(xù)遞減，當(dāng)識(shí)別到第一個(gè)射頻標(biāo)簽時(shí)功率記為 Lower_l_Tag，合理的功率值 Suited_Power 范圍為:Lower_l_Tag Suited_Power Higher_2_Tag0
[0013]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述插槽內(nèi)設(shè)有射頻標(biāo)簽插入感應(yīng)傳感器，當(dāng)射頻標(biāo)簽插入感應(yīng)傳感器檢測(cè)到有射頻標(biāo)簽放入插槽內(nèi)，才啟動(dòng)射頻模塊的功率輸出以及相應(yīng)的功率設(shè)置模塊自適應(yīng)輸出信號(hào)；同時(shí)，所述發(fā)卡器關(guān)機(jī)時(shí)，在中央處理器內(nèi)存儲(chǔ)射頻模塊輸出至射頻標(biāo)簽合理的功率值Suited_Power的平均值，用于作為下一次RFID發(fā)卡器啟動(dòng)時(shí)的 Power_0。
[0014]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述中央處理器為發(fā)卡器內(nèi)的中央處理器。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是，本發(fā)明功率自適應(yīng)調(diào)節(jié)的超高頻RFID發(fā)卡器，滿足了頻繁更換射頻標(biāo)簽或者包含多種異形射頻標(biāo)簽的環(huán)境下，使用RFID發(fā)卡器現(xiàn)場(chǎng)辦公的需求，例如屏蔽無(wú)線信號(hào)差的開(kāi)放式辦公場(chǎng)所，或移動(dòng)辦公時(shí)周邊環(huán)境變化大等場(chǎng)合。
[0016]操作人員連接RFID發(fā)卡器與控制主機(jī)，將射頻標(biāo)簽放入指定卡槽內(nèi)正常讀寫(xiě)即可，不需要進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。RFID發(fā)卡器具有自主的射頻標(biāo)簽探測(cè)和功率自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能，最大限度的解決了射頻標(biāo)簽發(fā)卡時(shí)錯(cuò)誤識(shí)別或者識(shí)別不到的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明功率自適應(yīng)調(diào)節(jié)的超高頻無(wú)線射頻識(shí)別發(fā)卡器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖2為本發(fā)明功率自適應(yīng)調(diào)節(jié)的超高頻無(wú)線射頻識(shí)別發(fā)卡器的功率的快速收斂自適應(yīng)算法示意圖。
[0019]圖中:1-中央處理器，2-紅外對(duì)射傳感器，21-紅外發(fā)射器，22-紅外接收器，23-插槽，3-功率設(shè)置模塊，4-射頻模塊，5-射頻標(biāo)簽，6-變化捕捉模塊，7-沖突檢測(cè)模塊，8-蜂鳴器，9-指示燈。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1所示，本發(fā)明是一種功率自適應(yīng)調(diào)節(jié)的超高頻無(wú)線射頻識(shí)別發(fā)卡器，所述發(fā)卡器包括中央處理器I，中央處理器I接收紅外對(duì)射傳感器2發(fā)出的信號(hào)經(jīng)處理后發(fā)出控制指令至功率設(shè)置模塊3，功率設(shè)置模塊3依據(jù)中央處理器I發(fā)出的指令輸出設(shè)定功率的數(shù)據(jù)至射頻模塊4，由射頻模塊4通過(guò)無(wú)線傳輸方式將數(shù)據(jù)發(fā)送至射頻標(biāo)簽5，射頻模塊4同時(shí)接收射頻標(biāo)簽5的反饋信號(hào)，射頻模塊4將反饋信號(hào)通過(guò)變化捕捉模塊6和沖突檢測(cè)模塊7傳送至中央處理器1，中央處理器I依據(jù)變化捕捉模塊6傳回的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)發(fā)送至功率設(shè)置模塊3的指令，使得讀寫(xiě)操作時(shí)只識(shí)讀到一個(gè)射頻標(biāo)簽5，中央處理器I還依據(jù)變化捕捉模塊6與沖突檢測(cè)模塊7傳回的指令控制蜂鳴器8和指示燈9的工作狀態(tài)。
[0021]本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案是，所述紅外對(duì)射傳感器2包括放置在射頻標(biāo)簽5上的插槽23，插槽23的下插口上安裝有紅外發(fā)射器21，插槽23的上插口上安裝有紅外接收器22，用于檢測(cè)是否放置射頻標(biāo)簽5，其中紅外接收器22與中央處理器I連接。
[0022]本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述功率設(shè)置模塊3輸出功率的取值范圍為OdBm?31dBm，0dBm對(duì)應(yīng)的輸出功率為lmW，所述功率設(shè)置模塊3輸出功率采用線性公式Power_0+mX STEP = Suited_Power均勾步進(jìn)，式中Power_0為初始功率，m為自然數(shù)，SuitecLPower為求出合理的功率值。m遞增，一直到發(fā)卡器識(shí)別到一個(gè)且僅識(shí)別到一個(gè)射頻標(biāo)簽為止。同理，當(dāng)識(shí)別到多于一個(gè)射頻標(biāo)簽時(shí)，則采用步進(jìn)遞減的方式Power_0-mXSTEP = Suited_Power, 一直到發(fā)卡器識(shí)別到一個(gè)且僅識(shí)別