[发明专利]一种超高频RFID读写器装置及跳信道方法

说明书

技术领域：

    本发明涉及无线数据通信领域，具体涉及基于FPGA的实现的超高频RFID读写器装置和跳信道方法。

背景技术：

射频识别技术（RFID，Radio Frequency Identification）实际上是自动识别技术（AEI，Automatic Equipment Identification）在无线电技术方面的具体应用与发展。该项技术的基本思想是，通过采用一些先进的技术手段，实现人们对各类物体或设备（人员、物品） 在不同状态（移动、静止或恶劣环境）下的自动识别和管理。有源RFID具备低发射功率、通信距离长、传输数据量大，可靠性高和兼容性好等优点得到了大力发展。

当前的有源RFID系统可工作在433MHz、2.45GHz、5.8GHz等频率。但是由于2.4GHz属于ISM频段，以此频段为基础的协议繁杂，工作在该频段的设备类型众多，会对工作在2.4GHz的有源RFID系统造成影响。另有源RFID系统内部 ，读写器和标签信息交互时，标签之间会产生竞争和冲突关系，因此提出一种防碰撞方法可以提高系统工作效率。

发明内容：

本发明的目的是提供一种超高频RFID读写器装置及跳信道方法，它FPGA的I/O数量多，采集速度快，可以并行的处理多个信道传输的数据，网络中标签通过读写器对信道的分配相互协调，尽可能避免碰撞发生，大大降低碰撞率，既能并行的处理多个无线信道传输的数据，同时又能提高读写速度。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它的超高频RFID读写器装置包括多信道无线通信模块(1)和FPGA实现读写器(2)，多信道无线通信模块(1)通过串行接口与FPGA实现读写器(2)连接，且FPGA实现读写器(2)包括串并数据转化模块(3)、跳信道调度部分(4)、数据收发模块及上位机接口(5)。

所述的多信道无线通信模块(1)由CC2530芯片，晶振电路，复位电路，阻抗匹配电路，天线，插接件组成。

所述的串并数据转化模块(3)负责接收多信道无线通信模块(1)，串并数据转化模块(3)提供数据缓存队列，将数据填入缓存提供给跳信道调度部分(4)处理。串并数据转化模块(3)通过串行RS232接口将上位机下发的指令，传送给多信道无线通信模块(1)，进一步传送给多个标签。

所述的跳信道调度部分(4)提供FPGA实现读写器(2)与标签通信中防碰撞的跳信道调度方法。初始化FPGA实现读写器(2)，多信道无线通信模块(1)四个子模块初始化为相同的信道，接收有源标签数据。首先对串口接收到的带有标签ID的数据标记时间戳，然后对记录的时间戳进行统计，当某个ID的标签数据累计读取时间超过某个阈值时，跳信道调度部分(4)发送指令，通过多信道无线通信模块(1)中第N个子模块发送给标签，强制让给该标签更换发射信道，同时跳信道调度部分(4)发送指令修改多信道无线通信模块(1)第N+1个子模块接收信道，信道值与修改发射信道的标签设为同一信道。

 所述的数据收发模块及上位机接口(5)负责将读取到的多标签数据通过RJ45接口或者串口，传送给上位机软件进行进一步的处理；数据收发模块及上位机接口(5)负责通过RJ45接口或者串口接收上位机下发的指令传送给多信道无线通信模块(1)下发给2.4GHz有源标签。

    本发明FPGA的I/O数量多，采集速度快，可以并行的处理多个信道传输的数据，网络中标签通过读写器对信道的分配相互协调，尽可能避免碰撞发生，大大降低碰撞率，既能并行的处理多个无线信道传输的数据，同时又能提高读写速度。

附图说明：

图1为本发明中超高频RFID读写器框架示意图，

图2 为本发明中跳信道方法流程图。

具体实施方式：

    参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：它的超高频RFID读写器装置包括多信道无线通信模块(1)和FPGA实现读写器(2)，多信道无线通信模块(1)通过串行接口与FPGA实现读写器(2)连接，且FPGA实现读写器(2)包括串并数据转化模块(3)、跳信道调度部分(4)、数据收发模块及上位机接口(5)。

所述的多信道无线通信模块(1)由CC2530芯片，晶振电路，复位电路，阻抗匹配电路，天线，插接件组成。多信道无线通信模块(1)提供插接件，可插拔，可任意增减。多信道无线通信模块(1)通过串口与FPGA实现读写器(2)通信。将读取的标签数据，通过串口发送给FPGA。通过FPGA处理后发送给上位机进一步处理。