一種近場識別裝置及其通信方法
【專利摘要】一種近場識別裝置及其通信方法，其中近場識別裝置包括識別體和被識別體，所述識別體包括微控制器和至少一個與微控制器的輸入端相連的解讀器，所述解讀器設有多個同心圓，所述解讀器的同心圓上均涂有導電碳粉；所述被識別體設有與解讀器相匹配且數量相同的同心圓，所述被識別體的同心圓按既定的編碼全部或部分涂有導電碳粉，所述微控制器的輸出端與應用設備相連，本發明的近場識別裝置及其通信方法成本低、操作簡單，且通信效果好，能很好的滿足用戶的需求。
【專利說明】
一種近場識別裝置及其通信方法
技術領域
[0001]本發明涉及通訊裝置及通信領域，具體涉及一種近場識別裝置及其通信方法。【背景技術】
[0002]目前，近距離非接觸式的自動識別技術采用射頻識別技術，即RFID，RFID電子標簽是射頻識別(RFID)的通俗叫法，由標簽、解讀器和數據傳輸和處理系統組成。電子標簽與讀寫器之間通過耦合元件實現射頻信號的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內，根據時序關系，實現能量的傳遞、數據的交換。
[0003]解讀器分為手持和固定兩種，由發送器，接收儀、控制模塊和收發器組成，收發器和控制計算機或可編程邏輯控制器(PLC)連接從而實現它的溝通功能，解讀器采用天線接收和傳輸信息。
[0004]RFID電子標簽制造工藝較復雜成本高，導致商業應用上只適合較高價值的產品和項目上，如珠寶、高鐵票等，RFID解讀器價格昂貴，質量和功能不同價格從幾千到幾萬元不等，RFID需要一個復雜的管理系統支持，也增加了總體使用成本。
[0005]綜上所述，RFID須要專門的芯片和封裝，且價格高昂，提供一種設計簡單、可靠且成本低廉近場識別裝置及其通信方法，成為本領域亟需解決的問題。
【發明內容】
[0006]本發明為了解決現有技術存在的上述問題，提供了一種操作簡單，且通信效果好的近場識別裝置及其通信方法。
[0007]實現上述目的，本發明提供了一種近場識別裝置，包括識別體和被識別體，所述識別體包括微控制器和至少一個與微控制器的輸入端相連的解讀器，所述解讀器設有多個同心圓，所述解讀器的同心圓上均涂有導電碳粉;所述被識別體設有與解讀器相匹配且數量相同的同心圓，所述被識別體的同心圓按既定的編碼全部或部分涂有導電碳粉，所述微控制器的輸出端與應用設備相連。
[0008]作為本發明的進一步優選技術方案，所述解讀器的數量為多個時，多個解讀器采用串聯的方式連接在一起，每個解讀器具有唯一的對應排列位置和編號。
[0009]作為本發明的進一步優選技術方案，所述被識別體采用在紙片或塑料卡片上按既定的編碼涂上導電碳粉制作而成。
[0010]作為本發明的進一步優選技術方案，所述應用設備為揚聲器或圖像顯示器。
[0011]本發明還提供了一種近場識別裝置的通信方法，其采用上述的近場識別裝置，其中方法包括以下步驟:將解讀器貼近并接觸被識別體，解讀器的電位根據解讀器與被識別體之間靜電電容變化而變化；解讀器將電位變化的信號傳輸給微控制器；微控制器接收解讀器發送過來的信號解讀出被識別體的編碼，并將編碼發送給應用設備;
當應用設備接收到編碼，應用設備將編碼與預存編碼表進行對比，并根據對比結果執行應用設備的相應應用程序。
[0012]作為本發明的進一步優選技術方案，所述被識別體根據同心圓上涂有導電碳粉情況進行編碼，涂上導電碳粉的同心圓編碼為二進制的I，沒涂上導電碳粉的編碼為二進制的O。
[0013]作為本發明的進一步優選技術方案，所述編碼總數為2的N次方-N-1，其中N為同心圓的數量。
[0014]本發明的近場識別裝置，通過包括識別體和被識別體，所述識別體包括微控制器和至少一個與微控制器的輸入端相連的解讀器，所述解讀器設有多個同心圓，所述解讀器的同心圓上均涂有導電碳粉;所述被識別體設有與解讀器相匹配且數量相同的同心圓，所述被識別體的同心圓按既定的編碼全部或部分涂有導電碳粉，所述微控制器的輸出端與應用設備相連，使得本發明的裝置操作簡單，使用方便，制作成本低。
[0015]本發明的近場識別裝置的通信方法，通過包括以下步驟:將解讀器貼近并接觸被識別體，解讀器的電位根據解讀器與被識別體之間靜電電容變化而變化;解讀器將電位變化的信號傳輸給微控制器;微控制器接收解讀器發送過來的信號解讀出被識別體的編碼，并將編碼發送給應用設備；當應用設備接收到編碼，應用設備將編碼與預存編碼表進行對比，并根據對比結果執行應用設備的相應應用程序，使得本發明的通信方法操作簡單，通信效果好，且能很好的滿足用戶的需求。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0017]圖1為本發明近場識別裝置提供的一實例的結構示意圖。
[0018]圖2為本發明近場識別裝置的通信方法提供的一實施例的方法流程圖。
[0019]圖3為本發明提供的一實例的被識別體的編碼示意圖。
[0020]圖中:1、微控制器，2、解讀器，3、被識別體，4、應用設備。
[0021 ]本發明目的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0022]應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0023]如圖1所示，近場識別裝置包括識別體和被識別體3，所述識別體包括微控制器I和至少一個與微控制器I的輸入端相連的解讀器2，所述解讀器2設有多個同心圓，所述解讀器2的同心圓上均涂有導電碳粉;所述被識別體3設有與解讀器2相匹配且數量相同的同心圓，所述被識別體3的同心圓按既定的編碼全部或部分涂有導電碳粉，所述微控制器I的輸出端與應用設備4相連。
[0024]具體實施中，所述解讀器2的數量為多個時，多個解讀器2采用串聯的方式連接在一起，每個解讀器2具有唯一的對應排列位置和編號，微控制器I就可以判斷位置了，把解讀器2拼在一起，通過電路串聯，可以用于識別哪個位置讀取的是什么編碼的被識別體3。比如被識的物體由多個被識別體3組成，多個被識別體3須按規則排列，解讀器2在識別多個被識別體3時，會按照對應的排列位置識別出各自的編號，并將識別的編號安排位置進行組合形成編號組，編號組發送給微控制器I進行解碼，達到識讀的目的。
[0025]具體實施中，所述被識別體3采用在紙片或塑料卡片上按既定的編碼涂上導電碳粉制作而成，在普通紙片上的同心圓按照既定的編碼規則加入導電碳粉涂層即可，工藝簡單，操作方便，成本只比紙張成本高30-40%。
[0026]所述應用設備4為手機、平板、電腦設備或其他電子設備，應用設備4接收微控制器I傳輸過來的解碼信號，應用設備4根據解碼信號將解碼的信息通過揚聲器進行語音播放，或通過顯示器進行圖像顯示，還可以是其他形式的應用形式，在此就不在一一舉例。
[0027]如圖2所示，本發明還提供了一種近場識別裝置的通信方法，其采用上述的近場識別裝置，其中方法包括以下步驟:
步驟11、將解讀器2貼近并接觸被識別體3，解讀器2的電位根據解讀器2與被識別體3之間靜電電容變化而變化；
步驟12、解讀器2將電位變化的信號傳輸給微控制器I;實際過程中采用相對復雜的電容檢測算法，實際就是解讀器2的每個同心圓作為一個I/O接口，首先1口單獨輸出高電平，然后再切換為輸入，通過檢測該1 口變為低電平的時間來判斷等效電容的容量變化，去檢測被識別體3涂有導電碳粉的同心圓情況，根據既定編碼規則的帶點碳粉涂有情況，實現近場識別。
[0028]步驟13、微控制器I接收解讀器2發送過來的信號解讀出被識別體3的編碼，并將編碼發送給應用設備4;
步驟14、當應用設備4接收到編碼，應用設備4將編碼與預存編碼表進行對比，并根據對比結果執行應用設備4的相應應用程序。
[0029]具體實施中，根據編碼規則，所述被識別體3根據同心圓上涂有導電碳粉情況進行編碼，涂上導電碳粉的同心圓編碼為二進制的I，沒涂上導電碳粉的編碼為二進制的O。
[0030]以解讀器2有5個同心圓數量為例，被識別可以有相同或少于5個涂有導電碳粉的同心圓，通過被識別體3涂有導電碳粉同心圓的不同個數和位置，實現編碼。如5個同心圓全涂有導電碳粉，則2進制編碼為11111，十進制編碼定義為32;自圓心向外，第I個同心圓沒涂上導電碳粉，按編碼規則，則2進制編碼為01111，十進制編碼定義為16;自圓心向外，第2個同心圓沒涂上導電碳粉，按編碼規則，則2進制編碼為10111，十進制編碼定義為24，編碼規則依次類推。其具體編碼根據實際需求而定，在此不再一一舉例。
[0031]具體實施中，N個同心圓的被識別體總共可以生成2的N次方個編碼，但是單個圓環或圓心及圓環圓心都不存在時所形成的電容較小，此種情況我們不采用，所以所述編碼總數為2的N次方-N-1，其中N為同心圓的數量。如圖3所示，同心圓為5個，其總共編碼總數為2的5次方，減去6個灰色圖形(該灰色圖形電容較小，故不采用)，因此得到26個編碼，即驗證了5個同心圓代表有26(2的5次方-5-1)個編碼，此圖僅僅是一種舉例說明，隨著同心圓數量不同，編碼數也不同，如8個同心圓代表有247(2的8次方-8-1)個編碼。
[0032]為了讓本領域的技術人員更好地理解并實現本發明的技術方案，下面舉例闡述本發明的工作原理。
[0033]本發明的近場識別裝置，當用在教育領域，如教學生識別apple這個英語單詞，每個a\p\p\l\e字母編碼后，將多個對應編碼的被識別體3按規則放入設備中，識別體可以判斷放進設備中的字母是否正確，并通過應用設備4將識別的apple按既定的應用程序表達出來，達到更直觀的教學效果。
[0034]如圖1所示，為了達到上述教學效果，首先我們把五個解讀器2拼在一起，串聯接在同一個微控制器1上，五個解讀器2分別對應編號是1、2、3、4、5。1號解讀器2貼觸在1”編碼的被識別體3上，2號解讀器2貼觸在“P”編碼的被識別體3上，3號解讀器2貼觸在“P”編碼的被識別體3上，4號解讀器2貼觸在“L”編碼的被識別體3上，5號解讀器2貼觸在“E”編碼的被識別體3上，微控制器1接收5個解讀器2傳輸的信號并解碼后，就是1-A、2-P、3-P、4-1^P5-E， 然后將解碼結果發送給應用設備4,應用設備4根據解碼結果通過輸出設備顯示或語音告知使用者。
[0035]雖然以上描述了本發明的【具體實施方式】，但是本領域熟練技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，可以對本實施方式做出多種變更或修改，而不背離本發明的原理和實質， 本發明的保護范圍僅由所附權利要求書限定。
【主權項】
1.一種近場識別裝置，其特征在于，包括識別體和被識別體，所述識別體包括微控制器和至少一個與微控制器的輸入端相連的解讀器，所述解讀器設有多個同心圓，所述解讀器的同心圓上均涂有導電碳粉;所述被識別體設有與解讀器相匹配且數量相同的同心圓，所述被識別體的同心圓按既定的編碼全部或部分涂有導電碳粉，所述微控制器的輸出端與應用設備相連。2.按照權利要求1所述的近場識別裝置，其特征在于，所述解讀器的數量為多個時，多個解讀器采用串聯的方式連接在一起，每個解讀器具有唯一的對應排列位置和編號。3.按照權利要求2所述的近場識別裝置，其特征在于，所述被識別體采用在紙片或塑料卡片上按既定的編碼涂上導電碳粉制作而成。4.按照權利要求3所述的近場識別裝置，其特征在于，所述應用設備為揚聲器或圖像顯示器。5.一種近場識別裝置的通信方法，其特征在于，采用權利要求1至4任一項所述的近場識別裝置，其中方法包括以下步驟: 將解讀器貼近并接觸被識別體，解讀器的電位根據解讀器與被識別體之間靜電電容變化而變化； 解讀器將電位變化的信號傳輸給微控制器； 微控制器接收解讀器發送過來的信號解讀出被識別體的編碼，并將編碼發送給應用設備; 當應用設備接收到編碼，應用設備將編碼與預存編碼表進行對比，并根據對比結果執行應用設備的相應應用程序。6.按照權利要求5所述的近場識別裝置的通信方法，其特征在于，所述被識別體根據同心圓上涂有導電碳粉情況進行編碼，涂上導電碳粉的同心圓編碼為二進制的1，沒涂上導電碳粉的編碼為二進制的O。7.按照權利要求5或6所述的近場識別裝置的通信方法，其特征在于，所述編碼總數為2的N次方-N-1，其中N為同心圓的數量。
【文檔編號】G06K17/00GK105938567SQ201610334218
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】肖軍, 彭國輝, 王燕輝
【申請人】深圳市希頓科技有限公司