[发明专利]有源无线射频识别地感

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种适用于带有源射频识别的无线地感实现方法。

背景技术

地感是一个振荡电路，在地面上先造出一个圆形的沟槽，直径大概1米，或是面积相当的矩形沟槽，再在这个沟槽中埋入两到三匝导线，这就构成了一个埋于地表的电感线圈，这个线圈是一个振荡电路的一部分，由它和电容组成振荡电路，其原则是振荡稳定可靠，这个振荡信号通过变换送到微处理器控制的频率测量电路，就可以测量这个振荡器的频率了。当有大的金属物如汽车经过时，由于空间介质发生变化引起了振荡频率的变化(有金属物体时振荡频率升高)，这个变化就作为机动车经过“地感线圈”的证实信号，同时这个信号的开始和结束之间的时间间隔又可以用来测量机动车的移动速度。传统地感的缺点是本身不具备电子自动识别编号，且需要通过有线连接的方式来提供信号传输通道，这就造成了传统的地感在使用中极为不便，1)需要根据地感的物理位置进行人工编号区分来进行检测控制；2)要耗费大量的人力进行信号线的铺设；3)需要外接电源和控制器来提供工作动力及处理能力；4)整个地感的成本过高。

发明内容

为了克服现有地感工作使用中存在的无自动识别号码、需要有线信号传输、需要外部电源和控制器、成本较高等问题，本发明提出了一种合理的无线射频识别地感的实现机制，其具体内容包含抛弃传统的设计方法，将有源无线射频识别技术引入到地感中，以无线射频识别号码作为地感的自动识别编号，借助有源无线射频识别的微控制单元来就地完成电感的检测和处理功能，同时通过射频识别链路来无线传输地感信号到后端接收单元，整个地感的能量提供由有源无线射频识别中的内置电源完成，而且利用有源无线射频识别的超低功耗控制技术和高可靠性设计来保证地感的长使用寿命和工作可靠性。

本发明解决问题所采用的技术方案是：采用有源无线射频识别技术，通过有源无线射频识别单元中的ID号码来标识地感自动识别编号，以无线射频识别的内部微处理单元来控制和完成电感检测工作。微处理单元和射频电路平时处于休眠状态，当地感线圈上由线圈感应产生状态信号跳变时，转换为电信号的变化来激活或触发无线射频微处理单元和射频电路工作，微处理单元和射频电路的工作只是在一个小时间窗内通过无线方式发射出电感本身的ID标识信息，该ID标识是在地感生产时以递增或递减的方式产生，不可改变。当该时间窗结束后，微处理单元和射频电路又进入到休眠状态，使得其功耗大幅度降低，以达到高可靠性、超低功耗和长寿命目的。

本发明实现的有源无线射频识别地感包括电源、微处理单元、时钟、射频电路、地感线圈。

本发明中的有源无线射频识别地感工作模式如下：

●缺省情况下，地感一直处于正常非工作状态a，此时地感上仅时钟和计数器处于运行状态，微处理器处于休眠状态运行，其余模块都处于非工作状态，功耗极低。在正常非工作状态a时，每间隔一个固定时间周期T1射频电路进入一个“HEARTBEAT”同步心跳状态c，同步心跳信号带有ID标识、“心跳”标识和电量信息，如电量低于告警阈值则将该信号中的一个状态位翻转；

●当有大块金属物体经过地感线圈时，在地感线圈上感应出信号跳变，转换成电信号来触发唤醒微处理单元，进入通信状态b，发送地感标识信息(射频电路发射状态，每个地感的标识信息是固定的，由射频电路产生)，此时地感上射频模块仅处于发射状态，发射的时间周期为T2；

●T2结束后，地感又回到正常的非工作状态a，等到地感线圈上感应到下一个状态变化信号后再进入下一个通信状态b；

●不同地感的标识ID采用递增或递减方式由射频电路生产时形成；

附图说明

图1为有源无线射频识别地感实现方法的系统构成图。

图2为有源无线射频识别地感实现方法的管理状态图。

图中1表示计数器构成的定时器，2表示射频电路，3表示时钟，4表示电源，5表示微处理单元，6表示有源无线射频识别地感，7表示地感线圈侦测部分；a表示正常非工作休眠状态，b表示通信状态，c表示心跳状态。

具体实施方式

正常情况下6处于状态a.状态a中每间隔一定固定周期T1触发2进入状态c，经过一个固定周期T3由状态c转为状态a；

当地感线圈上感应到跳变信号时，触发5进入状态b，由2完成地感ID标识的发送任务。状态b的时间长度为T2，T2结束后则6返回状态a；

重新进入下一轮工作状态循环。