藍牙移動RFID讀寫器的制作方法

本實用新型涉及無線射頻識別(RFID)領域，具體涉及一種應用于物流倉儲、人員識別、電子票據、電力巡查、政府監管、食品仿偽、包裹跟蹤、產品質檢、藥品管理等多種無線射頻識別系統的藍牙移動RFID讀寫器。

背景技術：

RFID技術是一種基于射頻識別原理實現的自動識別技術，已被廣泛地應用于人員管理、倉儲管理、交通運輸等領域。RFID系統通常包括電子標簽、讀寫器和數據處理器。該電子標簽用以存儲物品或人員資料。該讀寫器可在感應范圍內采集電子標簽存儲的資料，并傳送至數據處理器等應用系統。該讀寫器作為連接后端數據處理器與前端電子標簽之間的主要通道，其起了舉足輕重的作用。

然而，在很多應用中由于有多種不同的數據交換需求，單一的RFID讀寫設備并不能完全滿足需求。特別是在移動巡檢、稽查等應用中，RFID讀寫器需要采用自身電源供電，同時不僅僅需要完成標簽的身份識別，還需要據此實現將數據傳輸至各類移動終端，實現數據流的無縫連接。此外，如何提供一種便捷攜帶使用的讀寫器；如何降低讀寫器的模塊功耗，延長讀寫器使用時間的技術方案也亟待改進。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術中的缺陷，設計一種藍牙移動RFID讀寫器，提供無線藍牙通訊接口，模塊功耗低、體積小，非常適用于嵌入到手持移動設備中以及短距離應用。

為實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是一種藍牙移動RFID讀寫器，包括殼體以及設于殼體內的讀寫系統，所述讀寫系統包括：控制模塊、射頻模塊、天線、藍牙通訊模塊以及電源模塊；所述電源模塊分別與所述控制模塊、射頻模塊和藍牙通訊模塊電連接；所述天線連接射頻模塊，將接收到的信號傳輸給射頻模塊，或者將射頻模塊傳輸來的信號發生出去，所述射頻模塊對所接收的信號進行解碼，解碼后的物品標簽信息發送給控制模塊；所述讀寫器控制模塊采用異步串行通訊方式與所述藍牙通訊模塊連接。

其中一個優選的方案中，所述電源模塊包括電源管理單元和充電單元，所述電源管理單元由并聯的兩個LDO構成，所述兩個LDO電路一端與控制模塊的引腳連接，另一端連接所述充電單元，所述電源模塊采用MicroUSB接口輸入電源，并通過PMOS管連接至所述充電單元。

在另一個優選的方案中，所述射頻模塊包括RFID讀寫單元、射頻振蕩器、射頻接收器、前置放大器以及平衡轉換器組成；射頻載波信號由射頻振蕩器產生并被射頻處理器放大，射頻模塊將天線接收的從射頻識別標簽發射/反射回來的載波解調后與放大后的射頻載波信號配對，配對成功后經平衡轉換器轉換再傳給RFID讀寫單元。

在一個優選的方案中，所述控制模塊20連接有LED燈控制電路、蜂鳴器電路和觸發按鈕電路，所述觸發按鈕電路連接的觸發按鈕包括掃描觸發鍵2和菜單選擇鍵3。

本實用新型另一方面提供了上述藍牙移動RFID讀寫器的讀寫方法，至少包括：(1)打開讀寫器電源和主機上藍牙模塊綁定生成的串口，是讀寫器和主機進入藍牙連接狀態；(2)讀寫器接收主機的指令后，讀寫器執行命令方法包括：立即執行指令并返回執行結果至主機；或者，等待操作者按下讀寫器的執行按鈕后，執行指令并返回執行結果至主機；或者，待操作者將讀寫器靠近被讀的電子標簽，當標簽進入讀寫器天線場后繼續完成指令的執行并返回響應數據。

本實用新型藍牙移動RFID讀寫器全面支持對HF頻段ISO18000-6C/EPC C1G2等多種標準協議RFID電子標簽的讀寫操作。提供無線藍牙通訊接口，可與掌上電腦、PDA、智能手機等任何內置藍牙通訊的手持設備配合使用，不受設備有線接口形式的限制。

讀寫器具Mi'c'ro'USB有線接口，支持USB充電和將本產品作為臺式RFID讀寫器使用；該產品外形小巧，便于攜帶，操作靈活方便。此外，本實用新型讀寫器設有立即執行、單鍵觸發、尋卡觸發等多種操作方式，標簽讀寫方便快捷。

附圖說明

圖1為本實用新型藍牙移動讀寫器的一種實施方式的原理示意圖；

圖2為電源模塊的一種實施方式的結構示意圖圖；

圖3為射頻模塊的一種實施方式的結構示意圖；

圖4為讀寫器實施方式中顯示電路圖；

圖5為讀寫器實施方式中電源控制電路圖；

圖6為本實用新型藍牙移動讀寫器的一種實施方式的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。

本實用新型的一種藍牙移動RFID讀寫器，應用于手持移動設備、物品及物流管理、倉儲管理、動物管理、物品防偽、電子商品監視及制造與加工、生產自動化等各種無線RFID應用方案。所述讀寫器包括殼體1以及設于殼體1內的讀寫系統；圖1所示，所述讀寫系統包括：控制模塊20、射頻模塊21、天線22、藍牙通訊模塊23以及電源模塊24；所述電源模塊24分別與所述控制模塊20、射頻模塊21和藍牙通訊模塊23電連接；所述天線22連接射頻模塊21，將接收到的信號傳輸給射頻模塊21，或者將射頻模塊21傳輸來的信號發生出去，所述射頻模塊21對所接收的信號進行解碼，解碼后的物品標簽信息發送給控制模塊20；所述讀寫器控制模塊20采用異步串行通訊方式與所述藍牙通訊模塊23連接。

圖2所示，所述電源模塊24包括電源管理單元和充電單元，所述電源管理單元由并聯的兩個LDO構成，所述兩個LDO電路一端與控制模塊的引腳連接，另一端連接所述充電單元，所述電源模塊采用MicroUSB接口輸入電源，并通過PMOS管連接至所述充電單元。讀寫器提供USB接口與主機連接，不僅可以對讀寫器內置電池充電，同時可將讀寫器作為臺式讀寫器，由運行于主機上的應用程序控制操作。

圖3所示，所述射頻模塊21包括RFID讀寫單元、射頻振蕩器、射頻接收器、前置放大器以及平衡轉換器組成；射頻載波信號由射頻振蕩器產生并被射頻處理器放大，射頻模塊21將天線22接收的從射頻識別標簽發射/反射回來的載波解調后與放大后的射頻載波信號配對，配對成功后經平衡轉換器轉換再傳給RFID讀寫單元。

所述控制模塊20連接有LED燈控制電路、蜂鳴器電路和觸發按鈕電路，所述觸發按鈕電路連接的觸發按鈕包括掃描觸發鍵2和菜單選擇鍵3，見圖6，所述掃描觸發鍵2設置在殼體1側面，所述菜單選擇鍵3設于殼體1正面。緊挨著菜單選擇鍵3中開關按鍵的是一個雙色LED燈，功能是電池充電指示。當電池正在充電時，紅燈亮。電池充滿，綠燈亮。中間為藍牙指示燈，顏色為藍色，藍牙未連接時，藍色指示燈閃爍，藍牙連接成功，藍色燈常亮。藍牙關閉時，藍色燈不亮。最左側為RFID讀取指示燈，顏色為綠色，當主機讀到標簽的EPC信息時，綠色指示燈閃爍，同時蜂鳴器響。RFID主機都不到標簽EPC時，綠色指示燈不亮。掃描觸發鍵2的作用為：在讀寫器執行單鍵觸發方式的RFID操作時，操作命令下達后，將等待用戶按下此按鈕用于觸發后續的操作。機身正面設置觸發按鈕或者機身側面設置的觸發按鈕起到同樣作用，方便用戶以不同的握持方式使用。

所述天線22設于殼體1的后殼內側，在一個具體實施例中，采用45mm*45mm的陶瓷天線，發射功率為19.5～26dBm，具有標簽識讀距離長，抗干擾能力強的優點。讀卡器使用時，應以機身殼體1的正面(液晶屏幕下方)去接近被操作RFID電子標簽。

所述射頻模塊21采用840～960MHz的頻率和RFID電子標簽通訊；所述藍牙通訊模塊23可選用TTL-RS23，其與控制模塊20之間的通訊波特率為115200bps，數據位：8，停止位：1。

所述控制模塊20連接有顯示模塊25，所述顯示模塊25通過設于殼體1上側的液晶顯示屏實現信息顯示。

所述殼體1為長方體構造，見圖6，其長寬高尺寸為110mm*58mm*28mm；所述殼體1后部設有8字型手持件4。

本實用新型藍牙移動RFID讀寫器在使用時，需將其與掌上電腦、PDA、智能手機等手持設備通過藍牙無線建立連接，須進行藍牙綁定操作；其與PC機的連接使用Micro USB連接線，本機通過USB接口與PC連接后，自動進入充電狀態，并在PC上生成USB虛擬串口(VCP)。

一種RFID讀寫器的讀寫方法，所述方法至少包括

打開讀寫器電源和主機上藍牙模塊綁定生成的串口，是讀寫器和主機進入藍牙連接狀態；

讀寫器接收主機的指令后，讀寫器執行命令方法包括以下三種方式：

(1)立即執行方式：讀寫器收到主機的指令后，立即執行指令并返回執行結果；

(2)等待按鍵按下后執行：讀寫器收到主機指令后，等待操作者按下讀寫器上的觸發按鍵，按鍵按下后繼續完成指令的執行并返回響應數據；

(3)等待讀寫器接近標簽后執行：讀寫器收到主機指令后，開始等待操作者將讀寫器靠近被讀的電子標簽(RFID TAG)，當讀寫器離電子標簽足夠近(即標簽進入讀寫器天線場后)時繼續完成指令的執行并返回響應數據。

所述方法還包括LED燈控制電路根據具體情況分別控制多路電路：當讀寫器接收射頻信號并匹配成功，即讀到標簽EPC信息時，特定顏色的LED燈閃爍提示，同時蜂鳴器電路響應；當讀寫器接收射頻信號不匹配時，特定顏色的LED燈不亮。

關于LED燈的控制還包括下述方法：

RFID操作指示燈：在讀寫器天線射頻信號打開，可以對RFID電子標簽進行尋卡、讀寫等操作時，指示燈點亮，該指示燈為綠色。

藍牙狀態指示燈：用于指示讀寫器的藍牙無線工作狀態。在作為便攜讀寫器使用時，打開電源開關后，讀寫器的藍牙無線通訊自動進入尋網狀態，此時藍牙狀態指示燈連續閃爍；當主機與讀寫器綁定連接后，藍牙狀態指示燈持續點亮。該指示燈為藍色。

充電狀態指示燈：當讀寫器與主機使用USB連接后，可以為讀寫器內置的聚合物鋰離子電池充電。充電過程中，充電指示燈為紅色常亮，充電完成后，充電指示燈為綠色常亮。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。