[发明专利]矿用一体化双频复合电子标签及便携式读卡器及其信号读取方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线RFID技术、矿井移动目标识别、嵌入式系统开发等应用技 术领域。

背景技术

为了加强对移动目标的有效管理，移动目标识别与定位系统已经被广泛采 用，如大型仓库货物管理系统、集装箱货物跟踪管理系统、矿井人员管理系统等， 其实现方法都是在移动目标上安装电子标签，电子标签具有唯一的ID号与移动 目标相对应。目前电子标签从能量供应的角度可以分为有源电子标签(Active  tag)与无源电子标签(Passive tag)。一般有源电子标签可以进行较远距离的通 信，但需要进行额外供电，无源电子标签的读写距离较近，不需要额外供电。

目前大量使用的矿井移动目标识别管理系统中移动目标所携带的传统电子 标签一般由单一的有源电子标签或单一的无源电子标签组成，如矿井机车运输调 度系统、矿井人员定位系统等。当采用单一的无源电子标签时，由于其通讯距离 可以控制得较短，可以很方便调整读卡器(便携式)的位置，使得在其有效通信 距离内只存在一个携带电子标签的载体目标，当进行信息交互时，不会存在误读 写其它电子标签的问题，但是当需要进行远距离识别时，要求读卡器的天线体积 较大，此时读卡器在矿井井下安装不便，另外矿井井下往往有大量的积水、粉尘， 使得无源读卡器的识别效果较差，另一方面大体积的读卡器的成本较高；当采用 单一的有源电子标签时，虽然可以进行远距离识别通信，但在矿井井下应用时， 井下的多个载体目标(如车皮)往往集中在同一处，并且体积庞大，此时一般无 法调整读卡器(便携式)的位置或者移动载体目标的位置，使得在读卡器的有效 通信距离内只存在一个携带电子标签的载体目标，此时，虽然读卡器通过无线通 信的方式可以知道其附近载体目标的数量以及它们携带电子标签的ID号，但是 很难将这些ID号与具体的载体目标一一对应起来，此时当需要与其中某个载体 目标所携带的电子标签进行信息交互时，由于无法在多个ID号中选择所属该载 体目标的唯一ID号，使得信息交互无法进行。

发明内容

本发明为解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种矿用一体化双频复合 电子标签的使用方法，用于解决在矿井应用环境下，既可以对移动目标进行远距 离识别，也可以方便实现读卡器与某一移动目标之间进行单独的可靠通讯。

本发明的技术方案如下：

矿用一体化双频复合电子标签，包括有源标签通信模块和无源标签通信模块 两部分组成：

A、有源标签通信模块由无线通信模块、微控制器、天线、供电电池构成， 其中所述的无线通信模块工作频段为2400MHz～2483.5MHz；

B、无源标签通信模块由UHF射频芯片和耦合天线构成，其中所述的射频 芯片工作频段为860MHz～915MHz。

用于读取矿用一体化双频复合电子标签的便携式读卡器，由微控制器、无线 模块、UHF读写模块、电源管理电路、LCD液晶显示器、键盘、可充电电池、 USB接口组成；无线模块用于与有源标签通信模块进行通讯，UHF读写模块用 于与无源标签通信模块进行通讯，电源管理电路用于对便携式读卡器进行供电以 及对电池进行充放电管理；LCD液晶显示器和键盘用于实现与用户之间的交互。

矿用一体化双频复合电子标签的的使用方法：在矿车车皮上安装矿用一体化 双频复合电子标签，每个矿用一体化双频复合电子标签存储着唯一的车皮编号， 复合电子标签中有源标签通信模块与无源标签通信模块编号相同，在矿下各个区 域的出入口位置安装固定读卡器，固定读卡器与复合电子标签中的有源标签通信 模块进行无线通讯，当固定读卡器读取到矿用一体化双频复合电子标签中的有源 标签通信模块发出的信息时，通过RS485发送给控制分站，再由控制分站通过 网络交换机发送到地面调度中心计算机，地面调度中心计算机通过判断处理，可 以知道车皮所处的位置与货物装载情况；