基于射頻識別技術的倉庫物資管理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于物流管理技術領域，特別涉及一種基于射頻識別技術的倉庫物資管理系統。
【背景技術】
[0002]射頻識別(Rad1Frequency Identificat1n，RFID)，又稱電子標簽(Ε-Tag)，是一種利用射頻信號自動識別目標對象并獲取相關信息的技術。隨著技術的進步，RFID應用領域日益擴大，現已涉及到人們日常生活的各個方面，并將成為未來信息社會建設的一項基礎技術。RFID典型應用包括:在物流領域用于倉庫管理、生產線自動化、日用品銷售；在交通運輸領域用于集裝箱與包裹管理、高速公路收費與停車收費；在農牧漁業用于羊群、魚類、水果等的管理以及寵物、野生動物跟蹤；在醫療行業用于藥品生產、病人看護、醫療垃圾跟蹤；在制造業用于零部件與庫存的可視化管理；RFID還可以應用于圖書與文檔管理、門禁管理、定位與物體跟蹤、環境感知和支票防偽等多種應用領域。
[0003]超高頻射頻識別讀寫器具有遠距離識別、多標簽識別、效率高等特點，隨著物聯網技術的發展，超高頻射頻識別讀寫器廣泛應用于物流、人員考勤、資產管理及倉庫物資盤點管理等多種場景。
[0004]—般情況下，射頻識別讀寫器最多可支持4路收發共用的天線端口，一臺讀寫器配合4路天線前提下，其有效管理范圍相當有限，且極大可能存在盤點的死角。這樣，為了保證覆蓋率，實現在庫物資的實時盤點管理和監控，不得不采用手持機配合或者增加讀寫器的部署方式加以彌補。這樣，不僅成本大大增加且無法實現真正意義上的實時在庫監控，不僅增加了現實的工作量和工作人員需求，對后端盤點數據的整合也會耗費大量的精力，自動化程度大大降低，導致實際應用中難以大面積推廣。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種只需將耦合器串行接入讀寫器系統即可完成對倉庫物資的盤點和監控，無需人工持手持機對遺漏的物資進行二次盤點，降低了人力成本和設備成本，提高了系統的可靠性的基于射頻識別技術的倉庫物資管理系統。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:基于射頻識別技術的倉庫物資管理系統，包括內置天線端口模塊的射頻識別讀寫器和多個第一耦合器，射頻識別讀寫器的天線端口模塊依次通過射頻同軸線連接多個第一耦合器，第一耦合器的耦合端分別連接天線。
[0007]進一步地，所述的射頻識別讀寫器為內置天線端口模塊的超高頻射頻識別讀寫器。可以根據實際應用場景需求，可靈活加以取舍，以求在盡可能降低成本的情況下實現系統功能。
[0008]所述的射頻識別讀寫器包括控制模塊、電源模塊、射頻模塊、天線端口模塊、通信模塊和安全模塊，電源模塊分別為讀寫器內其余各模塊供電，安全模塊、通信模塊和射頻模塊分別與控制模塊相連，射頻模塊通過天線端口模塊連接第一耦合器；
[0009]控制模塊為嵌入式處理器平臺，由ARM+FPGA組成，射頻識別空中接口協議的軟件實現由FPGA和ARM協同完成，ARM主要實現業務相關的流程控制，FPGA主要實現對實時數據的處理包括數據的編碼及解碼；控制模塊同時用于控制射頻模塊、安全模塊和通信模塊的工作，并對射頻模塊返回的數據進行處理；射頻模塊用于完成數據的調制和解調，并對產生的射頻信號進行放大；所述的安全模塊用于為讀寫器數據進行加密操作，安全模塊包括加密子模塊和簽名子模塊，加密子模塊和簽名子模塊均連接于控制模塊；所述的通信模塊通過有線和/或無線方式與外部設備交換數據；天線端口模塊用于擴展多路天線端口，天線端口的數量可以根據實際應用場景需求靈活加以取舍，以求在盡可能降低成本的情況下實現系統功能。天線端口模塊的輸入端與讀寫器的發射電路連接，天線端口模塊的輸出端口依次通過射頻同軸線連接多個第一耦合器，于是，對于監控范圍較小的場合，無需天線端口模塊，直接在讀寫器天線端口連接第一耦合器及天線即可，而對于監控范圍較大的場合，可將天線端口模塊串行接入系統，擴展多路天線端口，滿足全覆蓋的要求，實現系統功能。
[0010]電源模塊包括電源適配器，電源適配器包括交流電輸入端和直流電輸出端，所述的直流電輸出端分別連接控制模塊、射頻模塊、通信模塊和安全模塊。
[0011]進一步地，所述的射頻模塊包括發射電路、接收電路和檢測電路，所述的發射電路由第一射頻收發芯片、第一匹配電路、平衡轉不平衡電路、功率放大器、第二耦合器和第一濾波器組成，第一射頻收發芯片產生的射頻信號經過第一匹配電路匹配到50歐姆，再經平衡轉不平衡電路轉換為單端信號，經功率放大器、第二耦合器和第一濾波器之后輸出到各路輸出端口 ；所述的接收電路由第二濾波器、第三耦合器、不平衡轉平衡電路、第二匹配電路和第二射頻收發芯片組成，讀寫器端口接收到的信號經第二濾波器濾波后，從第三耦合器的耦合端輸出，經過不平衡轉平衡電路轉換為平衡信號后，再經過第二匹配電路輸入到第二射頻收發芯片；所述的檢測電路包括溫度檢測電路和功率檢測電路，溫度檢測電路檢測讀寫器模塊的工作溫度，并把檢測到的溫度傳送到控制模塊，功率檢測電路檢測讀寫器的發射功率和接收功率，并把檢測到的功率值傳送到控制模塊。
[0012]進一步地，所述的頻模塊包括由ADF9010、AD9963混合信號前端及其驅動電路、功率放大器、隔離電路、解調器及基帶信號濾波放大電路組成；
[0013]射頻模塊發射通道由AD9963、ADF9010、DAC驅動電路及功率放大器組成，控制模塊的輸出信號與AD9963的混合信號前端相連，AD9963的輸出信號通過DAC驅動器后進入ADF9010進行正交調制，ADF9010進行正交調制的輸出信號依次通過功率放大器和隔離電路后進入天線端口模塊；控制模塊需發射的數據或者命令通過混合信號前端AD9963進行DAC轉換并經過DAC驅動電路處理之后輸入模擬射頻前端ADF9010進行正交調制，ADF9010內置本振源模塊且可輸出本振信號供解調器正常工作，功率放大器將ADF9010輸出的經過調制的射頻信號進行適度的放大，再經過收發隔離電路送入天線端口模塊，完成信號的發射；
[0014]射頻模塊接收通道由隔離電路、解調器、解調信號濾波放大電路、ADF9010、ADC驅動器和AD9963組成，天線端口模塊接收到的標簽信號依次通過解調器和解調信號濾波放大電路后進入ADF9010，ADF9010輸出的信號經過ADC驅動電路后進入AD9963，AD9963的輸出端與控制模塊相連。解調器將標簽返回的射頻信號進行解調，輸出基帶信號，基帶信號通過解調信號濾波放大電路、ADF9010、ADC驅動電路和AD9963對解調輸出的信號進行濾波、放大及ADC轉換處理，得到控制模塊能直接處理的數字信號以供解碼，完成對標簽返回信號的識別，這樣，讀寫器就完成了對無源電子標簽的盤點。于是，該系統支持超高頻頻段的所有空中接口協議，包括最常用的EPC ISO 18000-6CC1/GEN2協議、GJB7377.1-2011協議且不限于以上兩種，于是在某些特定的應用場景下，比如軍事信息化建設過程中，軍隊特殊倉庫、特殊物資的監控盤點，配以專用的數據保密模塊，均可高效地應用且不增加研發和部署成本。
[0015]進一步地，所述的通信模塊包括有線通信模塊和/或無線通信模塊，所述的有線通信模塊包括網線接口、RS232串行接口