專利名稱：Rfid電池追蹤回收系統(tǒng)及電池追蹤回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于RFID領(lǐng)域，尤其涉及一種RFID電池追蹤回收系統(tǒng)及電池追蹤回收方法。
背景技術(shù)：
RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別。近年來，隨著大 規(guī)模集成電路、網(wǎng)絡(luò)通信、信息安全等技術(shù)的發(fā)展，RFID技術(shù)進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段。由于具 有高速移動物體識別、多目標(biāo)識別和非接觸識別等特點，RFID技術(shù)顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿?與應(yīng)用空間，被認(rèn)為是21世紀(jì)的最有發(fā)展前途的信息技術(shù)之一。與現(xiàn)有的條碼識別技術(shù)相 比，RFID具有數(shù)據(jù)量大、環(huán)境適應(yīng)性強、效率高、讀寫距離遠(yuǎn)、可更改、不受污染/磨損的影 響的優(yōu)點。在追蹤方面，RFID以其技術(shù)的優(yōu)越性已經(jīng)得到了廣泛的已用。我國是電池生產(chǎn)和消費大國，每年電池的生產(chǎn)多達(dá)180億只，占世界總量的1 / 4， 然而廢電池的回收率卻不足2%。廢舊電池中含有大量的金屬以及電解質(zhì)溶液，隨意丟棄會 造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，威脅著人類賴以生存的環(huán)境。然而廢舊電池中95%的資源可以回收， 尤其是重金屬回收價值極高。目前我國尚未建立一個完善有效的回收網(wǎng)絡(luò)和體系，廢舊電 池處理行業(yè)還沒有建立一套產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；蛯I(yè)化的運作模式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種成本低、使用簡單方便、能提高電池回收率保護環(huán)境 實現(xiàn)電池統(tǒng)一化管理的RFID電池追蹤回收系統(tǒng)及電池追蹤回收方法。本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是，一種RFID電池追蹤回收系統(tǒng)，其改進(jìn)點在 于系統(tǒng)包括貼于電池上的射頻識別標(biāo)簽、讀寫器、計算機及電池資源管理數(shù)據(jù)庫，所述讀 寫器包括電源接口、射頻芯片、微處理器、RS232通信電路和天線，所述射頻芯片、微處理器 和RS232通信電路均由電源接口供電，所述天線與射頻芯片電連接，所述微處理器與射頻 芯片相互通信，所述電源資源管理數(shù)據(jù)庫跟蹤記錄電池狀態(tài)，所述讀寫器與射頻識別標(biāo)簽 相互通信，微處理器通過RS232通信電路與計算機相互通信。所述讀寫器還具有液晶屏，所述液晶屏與微處理器電連接。一種RFID電池追蹤回收方法，包括RFID電池追蹤回收系統(tǒng)，系統(tǒng)包括貼于電池上 的射頻識別標(biāo)簽、讀寫器、計算機及可讀取的電池資源管理數(shù)據(jù)庫，所述讀寫器包括電源接 口、射頻芯片、微處理器、RS232通信電路和天線，所述射頻芯片、微處理器和RS232通信電 路均由電源接口供電，所述天線與射頻芯片電連接，所述微處理器與射頻芯片相互通信，所 述電源資源管理數(shù)據(jù)庫跟蹤記錄電池狀態(tài)，所述讀寫器與射頻識別標(biāo)簽相互通信，微處理 器通過RS232通信電路與計算機相互通信，其方法分為四部分
a、電池生產(chǎn)時，給每個電池貼上唯一的射頻識別標(biāo)簽，所述讀寫器的RS232通信電路 通過接口與計算機相連，計算機通過讀寫器給射頻識別標(biāo)簽寫入電池的信息，并將電池的 信息及時更新到聯(lián)網(wǎng)的電池資源管理數(shù)據(jù)庫中；
b、電池出售時，讀寫器對電池上的射頻識別標(biāo)簽進(jìn)行讀與寫操作，讀寫器讀取射頻識
3別標(biāo)簽中a步驟所錄入的電池的信息，讀寫器與計算機連接，并將電池的信息通過計算機 顯示出來，計算機中的電池資源管理數(shù)據(jù)庫給該客戶分配一個編號并由讀寫器寫入到電池 的射頻識別標(biāo)簽中，同時將該編號所對應(yīng)的客戶的個人信息更新到聯(lián)網(wǎng)的電池資源管理數(shù) 據(jù)庫中并保存；
C、在維修站/經(jīng)銷點配置便攜式讀寫器，所述便攜式讀寫器包括電源接口、射頻芯片、 微處理器、RS232通信電路、天線和液晶屏，所述射頻芯片、微處理器和RS232通信電路均由 電源接口供電，所述天線與射頻芯片電連接，所述微處理器與射頻芯片相互通信，所述液晶 屏與微處理器電連接，所述便攜式讀寫器讀取射頻識別標(biāo)簽中電池的信息，并在液晶屏上 顯示出來；
d、電池資源管理中心處的電池資源管理數(shù)據(jù)庫實時追蹤電池流通信息，數(shù)據(jù)庫報警提 示過期報廢電池的信息以及電池物主的聯(lián)系方式，以便回收廢舊電池。所述電池的信息包括電池編號、電池成分、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、使用年限、型號、 種類、回收點信息。本發(fā)明的優(yōu)點成本低、使用方便簡單、在電池生產(chǎn)過程中，讀寫器不僅對電池進(jìn) 行信息的寫入操作，還對電池的數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計，節(jié)省了人力資源，射頻識別芯片具有多種通 信協(xié)議，通信安全可靠。與傳統(tǒng)的紙質(zhì)標(biāo)簽相比，由于射頻識別(RFID)為非接觸式采樣方 式，適用于各種惡劣環(huán)境，因此不存在紙質(zhì)標(biāo)簽易被劃破，污染或是脫落，導(dǎo)致不能正確讀 取信息等問題；與現(xiàn)有的電池回收方式相比，該系統(tǒng)保存有電池買主的信息，電池資源管理 數(shù)據(jù)庫實時報警顯示即將或者已經(jīng)過期的電池以及其買主信息，以便電池資源管理工作人 員與電池?fù)碛姓呷〉寐?lián)系，督促其將電池送往回收站，實現(xiàn)保護環(huán)境與節(jié)約資源的功效，提 高電池回收率保護環(huán)境實現(xiàn)電池統(tǒng)一化管理。


圖1為本發(fā)明的電池追蹤回收方法的步驟a示意圖； 圖2為本發(fā)明的電池追蹤回收方法的步驟b示意圖3為本發(fā)明的電池追蹤回收方法的步驟c示意圖； 圖4為本發(fā)明的讀寫器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明的讀寫器電路圖； 圖6為本發(fā)明的寫卡部分的流程圖； 圖7為本發(fā)明的銷售部分的流程圖； 圖8為本發(fā)明的查詢部分的流程圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1～5，一種RFID電池追蹤回收系統(tǒng)，系統(tǒng)包括貼于電池上的射頻識別標(biāo)簽1、 讀寫器2、計算機3及可讀取的電池資源管理數(shù)據(jù)庫，如圖4飛所示，所述讀寫器2包括電 源接口 2-1、射頻芯片2-2、微處理器2-4、RS232通信電路2_5和天線2_6，所述射頻芯片 2-2、微處理器2-4和RS232通信電路2_5均由電源接口 2_1供電，所述天線2_6與射頻芯 片2-2電連接，所述微處理器2-4與射頻芯片2-2相互通信，所述電源資源管理數(shù)據(jù)庫跟蹤記錄電池狀態(tài)，所述讀寫器2與射頻識別標(biāo)簽1相互通信，微處理器2-4通過RS232通信電 路2-5與計算機3相互通信。射頻識別標(biāo)簽1為符合IS014443標(biāo)準(zhǔn)的非接觸IC卡及符合 IS015693標(biāo)準(zhǔn)的RFID電子標(biāo)簽，支持的卡片種類有Mifare One(簡稱Ml卡)、Mifare Pro、 AT88RF020、SR176、SRIX4K (ΤΥΡΕ-Β)以及符合 IS014443 TYPE-A 或 IS014443 ΤΥΡΕ-Β 的 雙界面CPU卡，并且還支持TI的電子標(biāo)簽TI-RFid和PHILIPS的I. Code以及其他符合ISO 15693標(biāo)準(zhǔn)的電子標(biāo)簽。電源資源管理數(shù)據(jù)庫為聯(lián)網(wǎng)的只有電源管理中心可對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行 修改，其他步驟的時候均只能控制該步驟的數(shù)據(jù)管理，即只能錄入而不能修改其他步驟。讀 寫器2支持13. 56 MHz下所有類型的非接觸式通信方式和協(xié)議
本實施例中微處理器2-4選用單片機ATmegal6，射頻芯片2_2選用CL RC632芯片，CL RC632芯片上的引腳AO (第22腳)與單片機上PB5腳連接，為地址端口 ；DO (第13腳)與 單片機上PB6腳連接，為雙向數(shù)據(jù)通信端口 ；A2 (第24腳)與單片機上PB7腳連接，為地址 端口 ；RSTFD (第31腳)與單片機PBl腳連接，起復(fù)位作用；ALE (第21腳)與單片機PD6 腳連接，為地址鎖存；DO端口實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。CLRC632內(nèi)部集成了振蕩器緩沖，連接外部 的13. 56MHz的石英震蕩晶體，以獲取低相位抖動。由于提供給CLRC632的時鐘要作為同 步系統(tǒng)的編碼器和解碼器的時間基準(zhǔn)，因此頻率的穩(wěn)定性是正確執(zhí)行的一個重要因素，為 了獲得最佳性能，時鐘抖動應(yīng)該盡可能小。CLRC632根據(jù)寄存器的設(shè)定對發(fā)送緩沖區(qū)中的 數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制得到發(fā)送的信號，通過由TX1、TX2引腳驅(qū)動的天線以電磁波的形式發(fā)出去， IC卡采用RF場的負(fù)載調(diào)制進(jìn)行響應(yīng)。天線拾取IC卡的響應(yīng)信號經(jīng)過天線匹配電路送 到RX引腳，CLRC632內(nèi)部接收緩沖器對信號進(jìn)行檢測和解調(diào)并根據(jù)寄存器的設(shè)定進(jìn)行處 理。處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到并行接口由ATmegaie讀取。該系統(tǒng)在13.56MHz頻率下操作，石 英晶振產(chǎn)生用于驅(qū)動CLRC632以及作為驅(qū)動天線的13.56MHz能量載波的基頻，這樣會 產(chǎn)生比該頻率更高的諧波，因此對輸出信號必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑V波，低通濾波器元件包括Ll 和 C11。為了驅(qū)動天線，CLRC632通過TXl和TX2提供13.56MHz的能量載波。根據(jù)寄 存器的設(shè)定對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制得到發(fā)送的信號。IC卡采用RF場的負(fù)載調(diào)制進(jìn)行響應(yīng)。 天線拾取的信號經(jīng)過天線匹配電路送到RX腳。CLRC632內(nèi)部接收器對信號進(jìn)行檢測和解 調(diào)并根據(jù)寄存器的設(shè)定進(jìn)行處理。然后數(shù)據(jù)發(fā)送到并行接口由微控制器進(jìn)行讀取。讀寫器 2實現(xiàn)與射頻識別標(biāo)簽1之間的無線通信與指令應(yīng)答，實現(xiàn)了多協(xié)議的方便切換。這樣的結(jié) 構(gòu)的優(yōu)點在于⑴由于接口方式比較多，對I/O 口操作簡單，可以方便地對CLRC632進(jìn) 行控制并獲取相應(yīng)信息；(2)由于該系統(tǒng)在天線設(shè)計合理的情況下可靠性比較高，有效距 離可達(dá)Ilcm; (3)計算機只需通過一定的方式發(fā)送命令，即可對卡操作，在此基礎(chǔ)上可以 根據(jù)不同的需要開發(fā)出相應(yīng)的軟件產(chǎn)品，具有很大的實用價值。所述讀寫器2還具有液晶屏2-7，所述液晶屏與微處理器2-4電連接。如圖廣8所示，一種RFID電池追蹤回收方法，包括RFID電池追蹤回收系統(tǒng)，系統(tǒng) 包括貼于電池上的射頻識別標(biāo)簽1、讀寫器2、計算機3及電池資源管理數(shù)據(jù)庫，所述讀寫器 2包括電源接口 2-1、射頻芯片2-2、微處理器2-4、RS232通信電路2_5和天線2_6，所述射 頻芯片2-2、微處理器2-4和RS232通信電路2_5均由電源接口 2_1供電，所述天線2_6與 射頻芯片2-2電連接，所述微處理器2-4與射頻芯片2-2相互通信，所述電源資源管理數(shù)據(jù) 庫跟蹤記錄電池狀態(tài)，所述讀寫器2與射頻識別標(biāo)簽1相互通信，微處理器2-4通過RS232
5通信電路2-5與計算機3相互通信，其方法分為四部分a、電池生產(chǎn)時，給每個電池貼上唯 一的射頻識別標(biāo)簽1，所述讀寫器2的RS232通信電路2-5通過接口與計算機3相連，計算 機3通過讀寫器2給射頻識別標(biāo)簽1寫入電池的信息，并將電池的信息及時更新到聯(lián)網(wǎng)的 電池資源管理數(shù)據(jù)庫中；屬于寫卡部分，參見圖6，b、電池出售時，讀寫器2對電池上的射頻 識別標(biāo)簽1進(jìn)行讀與寫操作，讀寫器2讀取射頻識別標(biāo)簽1中a步驟所錄入的電池的信息， 讀寫器2與計算機3連接，并將電池的信息通過計算機3顯示出來，計算機3中的電池資源 管理數(shù)據(jù)庫給該客戶分配一個編號并由讀寫器2寫入到電池的射頻識別標(biāo)簽1中，同時將 該編號所對應(yīng)的客戶的個人信息更新到聯(lián)網(wǎng)的電池資源管理數(shù)據(jù)庫中并保存；屬于銷售部 分，參見圖7，每次讀寫器讀取的客戶信息只是該客戶被分配到的編號，客戶的資料信息是 存于數(shù)據(jù)庫中的。c、在維修站/經(jīng)銷點配置便攜式讀寫器，所述便攜式讀寫器包括電源接 口 2-1、射頻芯片2-2、微處理器2-4、RS232通信電路2_5、天線2_6和液晶屏2_7，所述射頻 芯片2-2、微處理器2-4和RS232通信電路2_5均由電源接口 2_1供電，所述天線2_6與射頻 芯片2-2電連接，所述微處理器2-4與射頻芯片2-2相互通信，所述液晶屏2-7與微處理器 2-4電連接，所述便攜式讀寫器讀取射頻識別標(biāo)簽1中電池的信息，并在液晶屏2-7上顯示 出來；d、在電池資源管理中心，管理人員通過電池資源管理數(shù)據(jù)庫實時追蹤電池流通信息， 數(shù)據(jù)庫報警提示過期報廢電池的信息以及電池物主的聯(lián)系方式，管理員通過此聯(lián)系方式與 物主取得聯(lián)系，回收廢舊電池，屬于查詢部分，參見圖8。所述電池的信息包括電池編號、電池成分、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、使用年限、型號、 種類、回收點信息。如圖1所示，本發(fā)明所述的讀寫器與電腦連接在一起，當(dāng)流水線上的電池到達(dá)讀 寫器附近時，電腦通過讀寫器給電池標(biāo)簽寫入電池的成分、生產(chǎn)日期、年限等信息，并將此 信息保存到聯(lián)網(wǎng)的電池資源管理數(shù)據(jù)庫中。如圖2所示，本發(fā)明所述的電池追蹤與回收系統(tǒng)的銷售單元由顧客信息讀取以及 顧客信息寫入兩部分組成。當(dāng)含有標(biāo)簽的電池隨產(chǎn)品(如電動車)出售時，該部分軟件能接 收讀卡器讀取的卡內(nèi)信息，從數(shù)據(jù)庫中查出該電池的基本信息，讓消費者了解電池的壽命， 生產(chǎn)者等基本信息。一旦消費者決定購買該(含有該電池的)電動車，需填寫個人信息。軟 件給該消費者分配一個編號寫入到卡中，同時將消費者的個人信息寫入數(shù)據(jù)庫中保存，因 此能有效記錄電池的去向，實現(xiàn)對電池的追蹤。如圖3所示，本發(fā)明所述的電池追蹤與回收系統(tǒng)在各維修站設(shè)立便攜式讀寫器 (無需電腦)，方便讀取電池的成分、壽命等信息，并提醒物主應(yīng)在電池報廢以后使得電池回 收再利用。
權(quán)利要求
一種RFID電池追蹤回收系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)包括貼于電池上的射頻識別標(biāo)簽(1)、讀寫器(2)、計算機(3)及可讀取的電池資源管理數(shù)據(jù)庫，所述讀寫器(2)包括電源接口(2 1)、射頻芯片(2 2)、微處理器(2 4)、RS232通信電路(2 5)和天線(2 6)，所述射頻芯片(2 2)、微處理器(2 4)和RS232通信電路(2 5)均由電源接口(2 1)供電，所述天線(2 6)與射頻芯片(2 2)電連接，所述微處理器(2 4)與射頻芯片(2 2)相互通信，所述電源資源管理數(shù)據(jù)庫跟蹤記錄電池狀態(tài)，所述讀寫器(2)與射頻識別標(biāo)簽(1)相互通信，微處理器(2 4)通過RS232通信電路(2 5)與計算機(3)相互通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID電池追蹤回收系統(tǒng)，其特征在于所述讀寫器(2)還具 有液晶屏(2-7)，所述液晶屏與微處理器(2-4)電連接。
3.一種RFID電池追蹤回收方法，包括RFID電池追蹤回收系統(tǒng)，系統(tǒng)包括貼于電池上的 射頻識別標(biāo)簽(1)、讀寫器(2)、計算機(3)及電池資源管理數(shù)據(jù)庫，所述讀寫器(2)包括電 源接口(2-1)、射頻芯片(2-2)、微處理器(2-4)、RS232通信電路(2-5)和天線(2-6)，所述 射頻芯片(2-2 )、微處理器(2-4 )和RS232通信電路(2-5 )均由電源接口( 2_1)供電，所述天 線(2-6)與射頻芯片(2-2)電連接，所述微處理器(2-4)與射頻芯片(2-2)相互通信，所述 電源資源管理數(shù)據(jù)庫跟蹤記錄電池狀態(tài)，所述讀寫器(2)與射頻識別標(biāo)簽(1)相互通信，微 處理器(2-4 )通過RS232通信電路(2-5 )與計算機(3 )相互通信，其方法分為四部分a、電池生產(chǎn)時，給每個電池貼上唯一的射頻識別標(biāo)簽(1)，所述讀寫器(2)的RS232通 信電路(2-5)通過接口與計算機(3)相連，計算機(3)通過讀寫器(2)給射頻識別標(biāo)簽(1) 寫入電池的信息，并將電池的信息及時更新到聯(lián)網(wǎng)的電池資源管理數(shù)據(jù)庫中；b、電池出售時，讀寫器(2)對電池上的射頻識別標(biāo)簽(1)進(jìn)行讀與寫操作，讀寫器(2) 讀取射頻識別標(biāo)簽(1)中a步驟所錄入的電池的信息，讀寫器(2)與計算機(3)連接，并將 電池的信息通過計算機(3)顯示出來，計算機(3)中的電池資源管理數(shù)據(jù)庫給該客戶分配 一個編號并由讀寫器(2)寫入到電池的射頻識別標(biāo)簽(1)中，同時將該編號所對應(yīng)的客戶 的個人信息更新到聯(lián)網(wǎng)的電池資源管理數(shù)據(jù)庫中并保存；c、在維修站/經(jīng)銷點配置便攜式讀寫器，所述便攜式讀寫器包括電源接口(2-1)、射頻 芯片(2-2)、微處理器(2-4)、RS232通信電路(2-5)、天線(2-6)和液晶屏(2-7)，所述射頻 芯片(2-2)、微處理器(2-4)和RS232通信電路(2_5)均由電源接口(2_1)供電，所述天線 (2-6)與射頻芯片(2-2)電連接，所述微處理器(2-4)與射頻芯片(2-2)相互通信，所述液 晶屏(2-7)與微處理器(2-4)電連接，所述便攜式讀寫器讀取射頻識別標(biāo)簽(1)中電池的信 息，并在液晶屏(2-7)上顯示出來；d、電池資源管理中心處的電池資源管理數(shù)據(jù)庫實時追蹤電池流通信息，數(shù)據(jù)庫報警提 示過期報廢電池的信息以及電池物主的聯(lián)系方式，以便回收廢舊電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池追蹤回收方法，其特征在于所述電池的信息包括電池 編號、電池成分、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、使用年限、型號、種類、回收點信息。
全文摘要
RFID電池追蹤回收系統(tǒng)及方法，包括貼于電池上的射頻識別標(biāo)簽、讀寫器、計算機及電池資源管理數(shù)據(jù)庫，讀寫器包括電源接口、射頻芯片、微處理器、RS232通信電路和天線，射頻芯片、微處理器和RS232通信電路由電源接口供電，天線與射頻芯片連接，微處理器與射頻芯片相互通信，電源資源管理數(shù)據(jù)庫跟蹤記錄電池狀態(tài)，讀寫器與射頻識別標(biāo)簽相互通信，微處理器通過RS232通信電路與計算機相互通信，結(jié)合RFID技術(shù)，系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)建立一個電池資源數(shù)據(jù)庫，將電池基本信息統(tǒng)一收集與管理，及時追蹤高性能電池的信息，有效地對電池進(jìn)行回收與再利用。本發(fā)明成本低、使用簡單方便、能提高電池回收率保護環(huán)境實現(xiàn)電池統(tǒng)一化管理。
文檔編號H01M6/52GK101976746SQ20101053848
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者何振宇, 單鳴雷, 史承業(yè), 朱昌平, 王智, 鄧靖璇, 郭凌羽, 顧慧, 高遠(yuǎn) 申請人:河海大學(xué)常州校區(qū)