一種超高頻rfid讀寫器裝置及跳信道方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
本發(fā)明涉及無線數(shù)據(jù)通信領域，具體涉及基于FPGA的實現(xiàn)的超高頻RFID讀寫器裝置和跳信道方法。
[0002]【背景技術】:
射頻識別技術(RFID，Rad1 Frequency Identificat1n)實際上是自動識別技術(AEI，Automatic Equipment Identificat1n)在無線電技術方面的具體應用與發(fā)展。該項技術的基本思想是，通過采用一些先進的技術手段，實現(xiàn)人們對各類物體或設備(人員、物品)在不同狀態(tài)(移動、靜止或惡劣環(huán)境)下的自動識別和管理。有源RFID具備低發(fā)射功率、通信距離長、傳輸數(shù)據(jù)量大，可靠性高和兼容性好等優(yōu)點得到了大力發(fā)展。
[0003]當前的有源RFID系統(tǒng)可工作在433MHz、2.45GHz、5.8GHz等頻率。但是由于2.4GHz屬于ISM頻段，以此頻段為基礎的協(xié)議繁雜，工作在該頻段的設備類型眾多，會對工作在2.4GHz的有源RFID系統(tǒng)造成影響。另有源RFID系統(tǒng)內部，讀寫器和標簽信息交互時，標簽之間會產(chǎn)生競爭和沖突關系，因此提出一種防碰撞方法可以提高系統(tǒng)工作效率。
[0004]
【發(fā)明內容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種超高頻RFID讀寫器裝置及跳信道方法，它FPGA的I/O數(shù)量多，采集速度快，可以并行的處理多個信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，網(wǎng)絡中標簽通過讀寫器對信道的分配相互協(xié)調，盡可能避免碰撞發(fā)生，大大降低碰撞率，既能并行的處理多個無線信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，同時又能提高讀寫速度。
[0005]為了解決【背景技術】所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術方案:它的超高頻RFID讀寫器裝置包括多信道無線通信模塊(I)和FPGA實現(xiàn)讀寫器(2)，多信道無線通信模塊(I)通過串行接口與FPGA實現(xiàn)讀寫器(2)連接，且FPGA實現(xiàn)讀寫器(2)包括串并數(shù)據(jù)轉化模塊(3)、跳信道調度部分(4)、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊及上位機接口(5)。
[0006]所述的多信道無線通信模塊(I)由CC2530芯片，晶振電路，復位電路，阻抗匹配電路，天線，插接件組成。
[0007]所述的串并數(shù)據(jù)轉化模塊(3)負責接收多信道無線通信模塊(I)，串并數(shù)據(jù)轉化模塊(3)提供數(shù)據(jù)緩存隊列，將數(shù)據(jù)填入緩存提供給跳信道調度部分(4)處理。串并數(shù)據(jù)轉化模塊(3)通過串行RS232接口將上位機下發(fā)的指令，傳送給多信道無線通信模塊(1)，進一步傳送給多個標簽。
[0008]所述的跳信道調度部分⑷提供FPGA實現(xiàn)讀寫器(2)與標簽通信中防碰撞的跳信道調度方法。初始化FPGA實現(xiàn)讀寫器(2)，多信道無線通信模塊(I)四個子模塊初始化為相同的信道，接收有源標簽數(shù)據(jù)。首先對串口接收到的帶有標簽ID的數(shù)據(jù)標記時間戳，然后對記錄的時間戳進行統(tǒng)計，當某個ID的標簽數(shù)據(jù)累計讀取時間超過某個閾值時，跳信道調度部分(4)發(fā)送指令，通過多信道無線通信模塊(I)中第N個子模塊發(fā)送給標簽，強制讓給該標簽更換發(fā)射信道，同時跳信道調度部分(4)發(fā)送指令修改多信道無線通信模塊
(I)第N+1個子模塊接收信道，信道值與修改發(fā)射信道的標簽設為同一信道。
[0009]所述的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊及上位機接口(5)負責將讀取到的多標簽數(shù)據(jù)通過RJ45接口或者串口，傳送給上位機軟件進行進一步的處理；數(shù)據(jù)收發(fā)模塊及上位機接口(5)負責通過RJ45接口或者串口接收上位機下發(fā)的指令傳送給多信道無線通信模塊(I)下發(fā)給2.4GHz有源標簽。
[0010]本發(fā)明FPGA的I/O數(shù)量多，采集速度快，可以并行的處理多個信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，網(wǎng)絡中標簽通過讀寫器對信道的分配相互協(xié)調，盡可能避免碰撞發(fā)生，大大降低碰撞率，既能并行的處理多個無線信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，同時又能提高讀寫速度。
[0011]【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明中超高頻RFID讀寫器框架示意圖，
圖2為本發(fā)明中跳信道方法流程圖。
[0012]【具體實施方式】:
參照圖1，本【具體實施方式】采用以下技術方案:它的超高頻RFID讀寫器裝置包括多信道無線通信模塊(I)和FPGA實現(xiàn)讀寫器(2)，多信道無線通信模塊(I)通過串行接口與FPGA實現(xiàn)讀寫器(2)連接，且FPGA實現(xiàn)讀寫器(2)包括串并數(shù)據(jù)轉化模塊(3)、跳信道調度部分(4)、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊及上位機接口(5)。
[0013]所述的多信道無線通信模塊(I)由CC2530芯片，晶振電路，復位電路，阻抗匹配電路，天線，插接件組成。多信道無線通信模塊(I)提供插接件，可插拔，可任意增減。多信道無線通信模塊⑴通過串口與FPGA實現(xiàn)讀寫器⑵通信。將讀取的標簽數(shù)據(jù)，通過串口發(fā)送給FPGA。通過FPGA處理后發(fā)送給上位機進一步處理。
[0014]所述的串并數(shù)據(jù)轉化模塊(3)負責接收多信道無線通信模塊(I)，串并數(shù)據(jù)轉化模塊(3)提供數(shù)據(jù)緩存隊列，將數(shù)據(jù)填入緩存提供給跳信道調度部分(4)處理。串并數(shù)據(jù)轉化模塊(3)通過串行RS232接口將上位機下發(fā)的指令，傳送給多信道無線通信模塊(1)，進一步傳送給多個標簽。
[0015]所述的跳信道調度部分⑷提供FPGA實現(xiàn)讀寫器(2)與標簽通信中防碰撞的跳信道調度方法。初始化FPGA實現(xiàn)讀寫器(2)，多信道無線通信模塊(I)四個子模塊初始化為相同的信道，接收有源標簽數(shù)據(jù)。首先對串口接收到的帶有標簽ID的數(shù)據(jù)標記時間戳，然后對記錄的時間戳進行統(tǒng)計，當某個ID的標簽數(shù)據(jù)累計讀取時間超過某個閾值時，跳信道調度部分(4)發(fā)送指令，通過多信道無線通信模塊(I)中第N個子模塊發(fā)送給標簽，強制讓給該標簽更換發(fā)射信道，同時跳信道調度部分(4)發(fā)送指令修改多信道無線通信模塊
(I)第N+1個子模塊接收信道，信道值與修改發(fā)射信道的標簽設為同一信道。
[0016]所述的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊及上位機接口(5)負責將讀取到的多標簽數(shù)據(jù)通過RJ45接口或者串口，傳送給上位機軟件進行進一步的處理；數(shù)據(jù)收發(fā)模塊及上位機接口(5)負責通過RJ45接口或者串口接收上位機下發(fā)的指令傳送給多信道無線通信模塊(I)下發(fā)給
2.4GHz有源標簽。
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