[實用新型]一種多微控制器射頻識別讀寫裝置

有效

• 申請號: 201120452740.0
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN202331517U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 宋洪濤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06K17/00
• 分類號: G06K17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于射頻識別(RFID，Radio?Frequency?IDentification)技術，具體涉及一種包含RFID讀寫器技術的多微控制器射頻識別讀寫裝置。

背景技術

RFID技術是一種非接觸的自動識別技術，它通過使用射頻電子設備發射射頻信號，并通過射頻信號的空間耦合來自動識別目標對象并獲取相關數據，同時可以將新的信息寫入目標對象的標識設備。RFID系統主要由讀寫器、電子標簽、外部終端等構成，一般分為有源系統和無源系統。如在有源系統中，讀寫器的主要功能是通過天線接收電子標簽發射的射頻信號，進行濾波、解調、放大、解碼和譯碼處理，實現對標簽內存儲的固定數據與標簽數據區數據的讀取，以及通過外部終端發送相關控制命令或數據信息，完成標簽的各種功能控制與相關數據的修改。

隨著應用領域的不斷擴展，很多應用要求讀寫裝置能夠同時處理大量的標簽，而單一頻率的RFID系統構造簡單、容易實現，但其缺陷是致命的，如在有源RFID“點名巡更”系統中，大多系統每秒只能約讀取100個標簽，這對于有密集標簽的應用場合是不適宜的，另外系統命令和數據都集中在一個頻道上，很容易被捕捉、分析、破解，一旦指定的頻道被阻塞或被干擾，整個系統就會效率低下甚至癱瘓。

多頻道傳輸的RFID系統將大量的RFID標簽分散到不同的頻道，即不同標簽在主傳輸頻率帶寬內有一定的頻率差異，而不同的讀寫設備具有與之對應的一個或若干個頻率通道。在一個多標簽多讀寫器的系統中，多頻道傳輸的RFID系統可以一定程度的避免系統中的“碰撞”問題，較單一頻率的系統有更高的讀寫性能?，F有的多頻率通道讀寫裝置采用一個微控制器直接讀取多個不同頻率的射頻模塊數據，單一頻道上的“碰撞”仍然存在，并且在同一射頻模塊中必然會讀取到一定的重復數據或者未能及時讀取其它的模塊數據，也就是說，在處理器讀取的某一模塊的數據中一定包含重復的標簽，而當處理器讀取完該射頻模塊，進行下一模塊的數據讀取任務時，下一射頻模塊中的數據包與模塊已讀取數據包是否不重復很難得到保證，這很大程度上制約了讀寫裝置的“讀取效率”。

另外，經更加深入的分析與實踐，此類讀寫裝置在實際應用中包含的頻率通道個數受到主控制器的性能與相關通信接口個數限制。同時，讀寫裝置讀到的大量的重復標簽數據信息，即“數據冗余”問題，造成了系統資源的嚴重浪費，而即使在微處理器級采用“條件查詢”等數據過濾機制，也會給微處理器端造成了一定的處理壓力。

系統的“讀取效率”是一個極為重要的性能指標，即在規定時間內讀取到不同標簽的個數或一定標簽數量下的讀取時間。由RFID系統的工作原理可知，當標簽數據包長度確定時，系統“讀取效率”是有上限的，即讀寫器在一定讀取時間內所有的標簽均無“碰撞”，研究者需盡可能的使用適當的通信策略來保障該條件。事實上“碰撞”現象是無法避免的，但在一個多頻道傳輸的系統中，采用適當的通信策略可以在若干標簽的讀取過程中等效為無“碰撞”。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種提高讀取效率，避免數據冗余的多微控制器射頻識別讀寫裝置。

本實用新型的目的是這樣實現的：

該多微控制器射頻識別讀寫裝置，包括一個射頻收發單元組、一個微控制器控制單元組、一個主微控制器控制單元、穩壓電源單元、存儲單元、顯示單元、復位單元、程序燒寫單元、上位機接口，其中射頻收發單元組中的射頻收發單元對應連接微控制器控制單元組中的微控制器控制單元，微控制器控制單元組連接主微控制器控制單元，存儲單元、顯示單元、上位機接口分別連接主微控制器控制單元，復位單元、程序燒寫單元、穩壓電源單元同時連接主微控制器控制單元和微控制器控制單元組，其特征是：微控制器控制單元組包括至少兩個微控制器控制單元，射頻收發單元組包括至少兩個射頻發射單元，其中微控制器控制單元控制對應的射頻收發單元，射頻收發單元具有不同的可配置的射頻頻率通道。

主微控制器控制單元與微控制器控制單元組通過串行接口總線及普通輸入/輸出引腳(GPIO)連接，主微控制器控制單元工作在串行接口數據傳輸的主動模式，微控制器控制單元工作在串行接口數據傳輸的被動模式。

微控制器控制單元具有不同的串行接口數據傳輸優先級，優先級的狀態受主微控制器控制單元控制。