[發(fā)明專利]RFID環(huán)形天線陣列監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)控制方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110174007.1
• 申請(qǐng)日: 2011-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN102855503A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳健;謝建云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吳健;謝建云
• 主分類號(hào): G06K17/00
• 分類號(hào): G06K17/00;G01S5/02;H01Q1/22;H01Q21/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及RFID無線射頻識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及RFID大范圍多點(diǎn)監(jiān)測(cè)定位技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種RFID多天線陣列監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)天線控制方法。

背景技術(shù)

RFID(Radio?Frequency?Identification)是一種無線射頻識(shí)別技術(shù)，由于高頻(工作頻率通常為13.56MHz)系統(tǒng)識(shí)讀距離較近(一般為0.1～0.3米，最大不超過1米)，限制了系統(tǒng)的覆蓋范圍；而超高頻(400MHz～2.4GHz)系統(tǒng)的識(shí)讀距離雖然能夠超過3米以上，但是由于超高頻電磁波易被水吸收而衰減，又易被金屬反射而干擾系統(tǒng)工作，在實(shí)際使用過程中，常常由于受到液體容器或富含水分的物質(zhì)(如高含水物品、人體、動(dòng)物軀體等)的遮擋，以及金屬物品(被識(shí)別的金屬制品、集裝箱、倉庫貨架等)的干擾，造成超高頻RFID系統(tǒng)工作異常；而且超高頻RFID系統(tǒng)大范圍的識(shí)讀距離又帶來系統(tǒng)定位精度不高的固有缺陷。

為了解決上述問題，一個(gè)可行的辦法就是布設(shè)更多的天線，并保證每一個(gè)天線都在其可靠的作用范圍內(nèi)工作。通過在大范圍布設(shè)大量的天線，達(dá)到擴(kuò)大檢測(cè)范圍(對(duì)高頻系統(tǒng)而言)，提高系統(tǒng)工作穩(wěn)定性和定位精確性(對(duì)超高頻系統(tǒng)而言)的目的。為此，人們提出了一系列的RFID多天線擴(kuò)展方案，從基本的四(八)天線讀寫器，到可以連接幾十個(gè)天線的多天線分支器，但是實(shí)際應(yīng)用效果都不太理想。主要問題在于這些多天線擴(kuò)展系統(tǒng)都采取樹形分支連接方式，切換層次太多(連接32個(gè)天線的分支系統(tǒng)需經(jīng)過5層切換)，線纜繁復(fù)，不但造成嚴(yán)重的插入損耗(每一個(gè)切換層次1～2dB)，而且任意一個(gè)中間分支接點(diǎn)故障都會(huì)造成次級(jí)接點(diǎn)和天線的成片失效；由于終端天線接口無法主動(dòng)返回測(cè)試信號(hào)，讀寫控制器也就無法了解各分支天線鏈路的通斷情況，系統(tǒng)工作的可靠性無法保障。此外，由于各層次標(biāo)準(zhǔn)天線分支切換器模塊的分支端口數(shù)量是固定的，無法根據(jù)應(yīng)用的需要靈活調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種連接簡(jiǎn)單、擴(kuò)展靈活、成本低廉、工作性能穩(wěn)定可靠、適用范圍廣泛的RFID環(huán)形天線陣列監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)控制方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的RFID環(huán)形天線陣列監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)控制方法如下：

該RFID環(huán)形天線陣列監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是，所述的系統(tǒng)包括自帶切換地址解碼器的RFID天線模塊、包含天線切換地址編碼器和天線切換地址總線輸出接口的專用RFID讀寫監(jiān)測(cè)控制器、連接天線模塊的射頻同軸電纜總線及T型三通連接器、切換地址總線電纜。

該RFID環(huán)形天線陣列監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的RFID天線模塊包含切換地址譯碼器和本模塊在環(huán)形陣列中的唯一地址編碼。

該RFID環(huán)形天線陣列監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的專用RFID讀寫監(jiān)測(cè)控制器包含與天線模塊的切換地址譯碼器相匹配的切換地址編碼器和切換地址總線輸出接口。

該RFID環(huán)形天線陣列監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的天線模塊與專用RFID讀寫監(jiān)測(cè)控制器以及其他天線模塊通過射頻電纜和T型三通連接器連接成環(huán)形總線鏈路。

該RFID環(huán)形天線陣列監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的切換地址總線電纜從連接專用RFID讀寫監(jiān)測(cè)控制器的天線切換地址總線輸出接口起始，以菊花鏈路方式逐一連接陣列中各天線模塊的切換地址總線接口。

該RFID環(huán)形天線陣列監(jiān)測(cè)系統(tǒng)適用于高頻(13.56MHz)RFID系統(tǒng)和超高頻(頻率范圍為400MHz～5.8GHz)RFID系統(tǒng)。

該利用上述的天線陣列系統(tǒng)進(jìn)行大范圍分布式RFID標(biāo)簽識(shí)讀定位的方法，其主要特點(diǎn)是，所述的方法包括以下步驟：

(1)將環(huán)形鏈路陣列中所連接的天線模塊的唯一編號(hào)(切換地址)和該天線模塊所處的監(jiān)測(cè)位置編碼輸入陣列所連接的專用RFID讀寫監(jiān)測(cè)控制器中，建立天線切換地址對(duì)照表；

(2)陣列系統(tǒng)的專用RFID讀寫監(jiān)測(cè)控制器在進(jìn)行讀寫操作時(shí)，首先從天線切換地址對(duì)照表取出一個(gè)天線預(yù)設(shè)編號(hào)，傳輸給切換地址編碼器轉(zhuǎn)換為切換地址編碼，然后通過天線切換地址總線傳送出去，開通相應(yīng)的天線；

(3)當(dāng)切換地址總線電纜上傳來的代碼與某個(gè)天線模塊預(yù)設(shè)編號(hào)相匹配時(shí)，該模塊連接環(huán)形射頻總線T型三通連接器的高頻開關(guān)閉合，接通RFID天線；

(4)專用RFID讀寫監(jiān)測(cè)控制器確定指定的天線模塊開通后，啟動(dòng)射頻模塊，通過選定的RFID天線讀/寫RFID標(biāo)簽；

(5)如果專用讀寫監(jiān)測(cè)控制器無法確定指定的天線模塊是否開通，則判定該天線鏈路故障，停止當(dāng)前操作，并向上位主控系統(tǒng)發(fā)出故障中斷信息；