一種簡易無線識別裝置的設計與實現方法
2023-07-04 14:34:41 1
一種簡易無線識別裝置的設計與實現方法
【專利摘要】本發明採用射頻識別技術RFID製作了一套無線識別裝置，該裝置由閱讀器、應答器和耦合線圈組成，應答器所需電源能量全部從耦合線圈獲得，閱讀器採用單電源供電，閱讀器能正確讀出並顯示應答器上預置的四位二進位編碼。應答器具有編碼預置功能，可以用開關預置四位二進位編碼。裝置斷電後，應答器存儲的信息不丟失。無線識別裝置具有在閱讀器端寫入、讀出應答器存儲信息的功能。實現了信號的短距離無線傳輸和識別，傳輸距離大於等於5cm。
【專利說明】一種簡易無線識別裝置的設計與實現方法
【技術領域】
[0001]本發明採用射頻識別技術RFID設計製作了一套無線識別裝置，實現了信號的短距離無線傳輸和識別，閱讀器能識別應答器的有無、編碼和存儲信息。該發明屬於無線通信領域。
【背景技術】
[0002]射頻識別技術RFID是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象並獲取相關數據。RFID系統一般由三部分組成:
[0003]應答器:受射頻信號照射時，反射回攜帶有信息的射頻信號，供閱讀器處理。
[0004]閱讀器:產生發射無線電射頻信號並接收由應答器反射回的無線電射頻信號。
[0005]天線:即耦合線圈，在應答器和閱讀器間傳遞射頻信號。
[0006]RFID系統的基本工作流程是:閱讀器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號，當應答器進入發射天線工作區域時產生感應電流，將數據信息通過發送天線發送出去；系統接收天線接收到從應答器發送來的載波信號，經天線調節器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解調和解碼，並在發光二極體上顯示。
【發明內容】
[0007]本發明設計製作了一套無線識別裝置，實現了信號的短距離無線傳輸和識別。傳輸距離大於等於5cm，閱讀器可以識別應答器的有無及正確顯示應答器設置的4位二進位編碼。該裝置由閱讀器、應答器和耦合線圈組成，其方框圖參見圖1。
[0008]耦合線圈為圓形空芯線圈，用直徑不大於1_的漆包線或有絕緣外皮的導線密繞10圈製成。線圈直徑為6.6±0.5cm。線圈間的介質為空氣。兩個I禹合線圈最接近部分的間距定義為D。
[0009]應答器所需電源能量全部從耦合線圈獲得，閱讀器採用單電源供電，閱讀器能正確讀出並顯示應答器上預置的四位二進位編碼。應答器具有編碼預置功能，可以用開關預置四位二進位編碼。裝置斷電後，應答器存儲的信息不丟失。無線識別裝置具有在閱讀器端寫入、讀出應答器存儲信息的功能。顯示正確率> 80%，響應時間< 5秒，耦合線圈間距D ^ 5cm。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1無線識別裝置方框圖
[0011]圖2系統總體方框圖
[0012]實施方式
[0013]1.系統方案
[0014]採用射頻識別技術RFID，通過射頻信號及其空間耦合在應答器和閱讀器之間進行信號的無線傳輸。圖2為系統總體方框圖，在應答器和閱讀器端各自以一片單片機為中心，進行全雙工通信。閱讀器端包括電源模塊、顯示模塊、語音模塊、調製解調模塊，應答器端包括存貯模塊、電源模塊、調製解調模塊。
[0015]本系統中，閱讀距離d低於10cm，所以載波頻率選擇採用閱讀器成本低的低頻系統。
[0016]2.耦合線圈的匹配
[0017]閱讀器基站的電磁場產生線圈和應答器線圈之間的耦合為耦合因子，耦合因子取決於系統的結構參數，如線圈直徑、閱讀距離和線圈方向，與閱讀器天線或應答器天線的電感無關。耦合因子的好壞會直接影響基站與應答器的讀寫距離。因此，優化耦合因子將對能量傳輸通道和信號傳輸通道十分有利。
[0018]為了提高耦合因子，應該選擇儘量小的傳輸距離，在閱讀距離確定時，磁場強度為:
【權利要求】
1.一種簡易無線識別裝置，採用RFID技術，該裝置由閱讀器、應答器和耦合線圈組成。
2.根據權利要求1所述的簡易無線是識別裝置，其特徵在於應答器所需電源能量全部從耦合線圈獲得，閱讀器採用單電源供電，閱讀器能正確讀出並顯示應答器上預置的四位二進位編碼。
3.根據權利要求1所述的簡易無線是識別裝置，其特徵在於應答器具有編碼預置功能，可以用開關預置四位二進位編碼。
4.根據權利要求1所述的簡易無線是識別裝置，其特徵在於裝置斷電後，應答器存儲的息不丟失。
5.根據權利要求1所述的簡易無線是識別裝置，其特徵在於實現了信號的短距離無線傳輸和識別，傳輸距離大於等於5cm。
【文檔編號】G06K7/00GK103942511SQ201310023381
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年1月18日 優先權日:2013年1月18日
【發明者】陸婷 申請人:陸婷