[發明專利]一種基于軟硬件協同的RFID標簽天線阻抗調諧方法和系統

有效

• 申請號: 202011465991.2
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112580376B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 張丙盛;蔡家輝;張俊;李瑤;王昆
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10;H01Q1/22
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蘇云輝

1.一種基于軟硬件協同的RFID標簽天線阻抗調諧方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、搭建基于軟硬件協同的RFID標簽天線阻抗調諧平臺，所述RFID標簽天線阻抗調諧平臺包括上位機、UHFRFID閱讀器和RFID標簽，所述RFID標簽包括依次連接的標簽天線、電容調諧器件、RFID芯片和MCU芯片，所述MCU芯片還與所述電容調諧器件連接；

S2、通過所述上位機控制所述UHFRFID閱讀器識別所述RFID標簽，得到所述標簽天線的諧振頻率；

S3、判斷所述諧振頻率是否落入預置頻段范圍內，若是，則調諧結束，否則，判斷所述諧振頻率與所述預置頻段范圍的位置關系并檢測所述電容調諧器件是否處于最大量程狀態；

S4、若所述電容調諧器件處于最大量程狀態，則調諧結束，否則，執行步驟S5；

S5、將置位標志位寫入所述RFID芯片，將調諧數據寫入所述RFID芯片，數據寫入成功后，執行步驟S6：

S6、當RFID標簽識別置位標志位寫入所述RFID芯片后，所述MCU芯片開始讀取所述上位機寫入所述RFID芯片中的所述調諧數據，并根據讀取的所述調諧數據控制所述電容調諧器件，將所述標志位清除并等待；

若所述RFID標簽標志位清除，則返回步驟S2，并等待置位標志位寫入所述RFID芯片。

2.根據權利要求1所述的基于軟硬件協同的RFID標簽天線阻抗調諧方法，其特征在于，所述預置頻段范圍為902MHz～928MHz。

3.根據權利要求1所述的基于軟硬件協同的RFID標簽天線阻抗調諧方法，其特征在于，所述將調諧數據寫入所述RFID芯片，包括：

若調諧后所述諧振頻率與所述預置頻段范圍的位置關系為所述諧振頻率趨向于所述預置頻段范圍的中心頻率，則調諧方向正確，繼續往所述調諧方向調節所述電容調諧器件的數值，將調諧數據寫入所述RFID芯片，否則調諧方向錯誤，往所述調諧方向反向調節所述電容調諧器件的數值，將調諧數據寫入所述RFID芯片。

4.根據權利要求1所述的基于軟硬件協同的RFID標簽天線阻抗調諧方法，其特征在于，所述通過所述上位機控制所述UHFRFID閱讀器識別所述RFID標簽，得到所述標簽天線的諧振頻率，包括：

通過上位機控制所述UHFRFID閱讀器識別所述RFID標簽；

對所述RFID標簽進行功率掃描和頻率循環掃描，得到每個頻率下所述RFID標簽的功率；

將功率取得最小值時對應的頻率作為啟動功率，將啟動功率對應的頻率作為所述標簽天線的諧振頻率。

5.一種基于軟硬件協同的RFID標簽天線阻抗調諧系統，其特征在于，包括：上位機、UHFRFID閱讀器和RFID標簽，所述RFID標簽包括標簽天線、電容調諧器件、RFID芯片和MCU芯片；

所述上位機與所述UHFRFID閱讀器連接；

所述RFID標簽置于所述UHFRFID閱讀器的識別范圍內；

所述標簽天線、電容調諧器件、RFID芯片和MCU芯片依次連接，所述MCU芯片還與所述電容調諧器件連接；

所述標簽天線用于接收所述UHFRFID閱讀器的能量并提供給RFID芯片，同時將所述RFID芯片的響應發送回UHFRFID閱讀器；

所述RFID芯片接收標簽天線提供的射頻能量，并為所述MCU芯片和電容調諧器件提供直流能量，同時對所述UHFRFID閱讀器的信息進行響應；

所述MCU芯片用于對所述RFID芯片進行讀寫操作，并提供IO接口控制所述電容調諧器件；

所述基于軟硬件協同的RFID標簽天線阻抗調諧系統用于執行如權利要求1-4中任一項所述的基于軟硬件協同的RFID標簽天線阻抗調諧方法。

6.根據權利要求5所述的基于軟硬件協同的RFID標簽天線阻抗調諧系統，其特征在于，所述UHFRFID閱讀器通過以太網接口與所述上位機連接。

7.根據權利要求5所述的基于軟硬件協同的RFID標簽天線阻抗調諧系統，其特征在于，所述上位機配置連接模塊、掃描模塊和讀寫模塊；

所述連接模塊，用于連接所述UHFRFID閱讀器，并初始化所述UHFRFID閱讀器；

所述掃描模塊，用于控制所述UHFRFID閱讀器對所述RFID標簽芯片進行功率掃描和頻率掃描；

所述讀寫模塊，用于讀取所述RFID標簽芯片內存存儲數據和寫入數據到所述RFID標簽芯片內存中。