[发明专利]面向无线传感网路节点应用的射频识别系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线射频识别技术，特别涉及一种无线传感网络节点的RFID射频识别系统，属于通信技术领域。

背景技术

RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)的缩写，射频识别技术是一项利用射频信号通过空中接口实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。一套完整的RFID系统，是由电子标签与电子标签及计算机管理系统三部分组成。电子标签存储着要被识别物品的相关信息，是射频识别系统的数据载体。RFID读写器是RFID系统核心，通过读写器完成RFID标签数据采集及上传。

目前市面上的RFID系统普遍采用单一工作模式，即读写器和标签直接完成通信。这种方式不利于RFID组网，且RFID读写器成本相对比较高，一个完整的RFID系统需要更多的RFID读写器，尤其是在RFID实时定位应用，通常需要布置更多的RFID读写器完成精确定位功能。无线传感网路(Wireless sensor network，WSN)是当前国内国际关注的多学科交叉的新兴热点技术。无线传感网路技术综合了微电子技术、传感器技术、无线通信技术及嵌入式计算机技术等，能够通过各类传感器协调实时监测、感知和采集各种传感器数据及监测其工作状态，通过嵌入式系统对数据信息进行处理，并通过自组网技术以无线中继方式将数据上传到计算机后台进行集中处理。

当前报道的无线传感网路节点基本上只是采用位处理器和专用射频收发芯片设计，不能实时有效的改变射频前端上行射频输出功率和下行低噪声放大器增益，不具有信号强度指示RSSI输出，且不支持标签无线控制等，从而很大程度上限制了RFID应用的灵活性。

发明内容

发明的目的是提供一种新型的面向无线传感网路节点应用的射频识别系统，以解决当前无线传感节点网路射频功率难以动态实时调整以及RFID系统工作模式单一，不利于组网；本发明的另一目的是提供一种超低成本的RFID精确实时定位技术。

本发明公开了一种面向无线传感网路节点应用的射频识别系统，其特征在于包括：无线传感网路射频前端设备，RFID读写器以及RFID标签，通过所述无线传感网路射频前端设备完成所述RFID读写器与所述RFID标签之间的信息交互。

本发明的进一步在于所述无线传感网路射频前端设备包括：一RFID无线收发芯片单元，用于RFID信号调制解调；一射频功率放大器单元，用于对射频信号放大，增加无线信号覆盖范围；一AGC自动增益控制单元，用于对射频功率放大器增益及低噪声放大器增益控制；一低噪声放大器单元，用于接收到的RFID小信号放大，减少系统噪声；一无线收发天线单元，用于接收和发射无线信号；一无线收发天线开关单元，用于所述无线接收和发射控制；一电源控制单元，用于对各单元进行电源控制，减少电源功耗；一微处理器单元，用于对各单元进行控制。

本发明的有益效果是：

1.本发明的提供的一种新型的面向无线传感网路节点应用的射频识别系统，相比于现有的RFID识别系统，采用无线传感网路节点控制方式，更利于RFID自组网，且极大减少了价格昂贵的RFID读写器数量，取而代之的是价格更低的基于RFID无线传感网络射频前端单元，系统成本更低，无线覆盖范围更广。

2.本发明的提供的一种新型的面向无线传感网路节点应用的射频识别系统，其RFID无线传感网络射频前端单元设计更具有灵活性，根据系统要求，可以实时的动态调整RFID上行射频输出功率及下行低噪声放大器增益，以降低RFID无线传感网络射频前端单元功耗及动态调整无线信号覆盖范围。

3.本发明的提供的一种新型的面向无线传感网路节点应用的射频识别系统，其RFID无线传感网络射频前端单元自带信号强度RSSI输出功能。利用RSSI实时监测功能，一方面，在满足接收机误码率要求下，对标签输出功率实时调整，从而降低标签实际功耗；另一方面，可以向标签发送指令，实时调整某个标签的射频输出功率，从而方便解决标签输出不一致性问题，RFID标签输出射频功率的一致性直接关系到实时定位的效果。

本发明还公开了一种基于上述系统的定位方法，包括以下步骤：所述RFID读写器将接收到的无线传感网路射频前端设备传来的所述RFID标签的识别信息以及所述无线传感网路射频前端设备本身的位置信息实时上传到一定位服务器；所述定位服务器对接收到的所述RFID读写器上传的数据进行处理，根据所述无线传感网路射频前端设备位置信息及所述相应RFID标签的RSSI信号强度，计算相应RFID标签的位置。