[发明专利]一种远距离识别装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线射频识别（RFID）技术领域，尤其涉及一种用于动态管理的远距离识别装置。

背景技术

在常规的RFID系统中，当作为应答器的IC卡、电子标签等处在其读写器的有效范围内时，应答器就能获取读写器辐射出的无线电波而被激活，读写器与应答器之间便建立其无线通信，进行双向数据交换，这种交换信息按一定格式处理并进行加密，数据传输安全可靠，因此该技术被广泛应用在公共交通交费卡、车辆检查检测卡、身份识别卡等近距离识别及信息交换领域。

但由于常规的RFID系统中的IC卡应答器体积小、无电源，电能只能从读写器辐射出的无线电波中获取，而有源电子标签虽预置了锂电池，但使用时间必竟有限，与读写器之间的无线通信功率非常小，识别距离很有限，除此之外，RFID功能受限的原因还有以下几个方面：

1、使用频段易受干扰。目前使用的功率小于100mw不受无线电管理委员会严格管理的频段是：13.56MHz、433MHz、860-960MHz、2.45GHz、5.8GHz，而IC卡最普遍的是使用13.56MHZ，电子标签大都采用2.45GHZ，因此RFID系统稍不注意就会遇到被干扰的环境。尽管目前国际标准化组织专门为此制定了ISO14443和ISO15693标准，进行了严格规定，但被受到干扰的可能性仍然极易发生。

2、数据调制载波的方式过于简单。无线通信系统中，数据必须要反映在载波的哪个特征上，才能传输，常规RFID采用的振幅键控即ASK方式。这种把数据反映在载波的振幅变化上是最简单的方法，尽管ASK还提供了间断式的电能供应答器芯片使用，但ASK性能最差，但由于其解调简单方便，而不得己采用的工作方式。

3、传输速率和灵敏度无法进一步同时提高。常规的RFID的数据传输速率需要很高，达每秒100KBit以上，因为双方识别距离很短，数据交换必须在很短时间内完成。但过高的传输速率要占用较宽的传输通带，而接收机在通带过宽时的接收灵敏度大大下降，作用距离就会受到影响，这是一对矛盾，一方面不可能靠加大发射功率来提高传输距离，另一方面由于灵敏度受噪声影响又提高不了，致使目前RFID灵敏度值仅为-80dBm到-102dBm之间，即使有源标签发射功率最大可达15dBm(31mw)，但系统作用距离仍达不到千米数量级。

4、天线效率低。读写器与应答器之间相互识别的距离很有限，IC卡（无源）识别距离仅为2-10cm,有源标签识别距离在80米左右，即使采用固定定向读写器，它加装了带功率放大的高增益定向天线，其识别距离也很难超过1000米。而且识别可靠性还与应答器是否处在读写器的最大辐射范围内有关，相互位置稍有变化，识别能力大大下降。因此常规RFID不适用在任何方向上的同时识别和远距离识别，由于这些致命的缺点存在，致使其应用范围受到了很大限制。

发明内容

为了克服常规RFID识别系统存在的上述问题，本发明提供了一种识别距离远、灵敏度高的远距离识别装置。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种远距离识别装置，射频接收的信息输入FFSK调制/解调模块，FFSK调制/解调模块处理后的信息信号输入CPU，CPU输出信号通过FFSK调制/解调模块、PLL调频模块、高效功放模块输入收发转换模块，收发转换模块连接天线。

所述收发转换模块将接收到的读写器信息通过高灵敏接收模块输入FFSK调制/解调模块。

所述CPU连接用于预置数据信息的存储器。

配有可充电锂电池组和太阳能辅助充电系统，太阳能辅助充电系统包括太阳能电池组和电源充放电管理模块，太阳能电池组通过电源充放电管理模块连接锂电池组输入端。

本发明的远距离识别装置，重点改变了识别条件过于严格的无线通信系统，大幅度提高了系统性能，有效地提高了识别距离，将RFID应用推上一个新的高度，改变了数据调制的方式，由ASK改为FFSK，（相位连续FSK）通道带宽比较窄，提高了抗干扰和抗误码能力。提高了接收灵敏度，可达到-120dBm以上，比常规RFID高几十倍；发射采用了高效率功放技术；系统可以采用异频全双工工作或单频单工工作两种模式；制定了适合系统工作的新的通信协议，增强了数据传输时的安全性与可靠性；利用太阳电池作为电能补充，大大提高了识别器连续工作的能力。

附图说明

图1是本发明远距离识别装置的结构原理框图。

具体实施方式