[发明专利]一种实现低频多RFID标签定位的系统

说明书

技术领域

本发明属于射频识别技术领域，涉及一种识别多个低频RFID的系统。

背景技术

RFID是Radio Frequency Identification的缩写，是一种利用射频通信实现非接触式自动识别的技术，是利用交变磁场或者电磁场实现无接触的数据传递并达到识别对象的目标。

按工作频率不同，RFID系统被分为低频、高频、超高频及微波几种类型。低频RFID系统由于成本低、数据量少、距离短，在实际中的应用最为广泛。

如图1所示，一套完整的 RFID系统由CPU电路、Reader芯片电路、天线以及RFID标签T等四部分组成，其动作原理为由 CPU电路控制Reader芯片电路经天线发射出特定频率的无限电波能量给标签T，用以驱动标签T将內部之ID Code送出，此时Reader芯片电路便接收此ID Code。 标签的特点在于免用电池、免接触、免刷卡，故不怕脏污，且晶片密码为世界唯一无法复制，安全性高、寿命长。  

现有应用中，为了获取多个标签的信息，需要多套RFID系统。如图2所示，每一个标签T需要相应地配置一个天线、一个Reader芯片电路和一个CPU电路，电路结构比较复杂。多个CPU之间也需要设计相关协议进行通信协调。因此，无论是硬件成本还是软件成本都很高。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、易于实现的低频多RFID标签定位的系统，该系统使用的是RFID技术中频率为125KHz的射频技术。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种实现低频多RFID标签定位的系统，包括一个485总线电路、一个CPU电路和一个Reader芯片电路，485总线电路与CPU电路双向连接，CPU电路与Reader芯片电路双向连接，其特征在于所述系统还包括一个天线切换电路、至少两个天线及与所述至少两个天线一一对应的RFID标签，所述天线切换电路分别与CPU电路和Reader芯片电路连接，所述至少两个天线均与天线切换电路连接，天线切换电路响应CPU电路的控制信号将需要定位的RFID标签对应的天线切换到Reader芯片电路的天线连接端口。

本发明系统仅采用一个CPU电路和一个Reader芯片电路实现多RFID标签定位，整个系统只有一个CPU，不需要设计复杂的通信协议，整个系统电路结构简单，稳定性高，易于实现，成本低。本发明可以广泛应用于RFID资产管理系统，是物联网技术的一种具体应用，具有很高的推广使用价值。

附图说明

图1是一套完整 RFID系统结构图；

图2是传统的多RFID标签定位系统结构图；

图3是本发明的低频多RFID标签定位系统结构图；

图4是实施例1的CPU结构图；

图5是实施例1的天线切换电路结构图；

图6是实施例1的Reader芯片电路结构图；

图7是实施例的485总线电路结构图。

具体实施方式

实施例1

本发明基于工业485总线和125KHz的射频技术提供一种实现低频多RFID标签定位的系统，其结构如图3所示，包括一个485总线电路、一个CPU电路、一个Reader芯片电路、一个天线切换电路，n个天线和n个与天线一一对应的RFID标签（n≥2）。485总线电路与CPU电路连接，CPU电路与Reader芯片电路连接，天线切换电路分别与CPU电路和Reader芯片电路连接，n个天线均与天线切换电路连接。

天线切换电路由n个与天线一一对应的继电器组成，继电器的输入端分别连接CPU电路对应的控制端口，继电器的输出端分别通过对应的天线连接Reader芯片电路的天线连接端口。

实施例2

以5个RFID标签的定位为例，如图4~图7所示，CPU芯片U1采用MICROCHIP的PIC16F886，天线切换电路由5个继电器U5~U9组成，分别对应天线J1~J5，继电器采用COSMO的常开单刀单掷光耦继电器KAQY212S，RFID读写芯片U2采用EM4095，485芯片U3采用Ti的SN65HVD3082E。

PIC16F886芯片U1的RC1~RC5脚提供相应的控制端口分别与5个继电器U5~U9的1脚连接，5个继电器U5~U9的3脚分别连接RFID读写芯片U2的T1端口， 4脚分别通过对应的天线J1~J5连接RFID读写芯片的T2端口。 

因为每个标签都有唯一的ID号，在实际应用中，一个标签代表一个物体，在未读取状态下，控制脚（RC1-RC5）为低电平，此时固态继电器的3、4两脚断开，天线（J1-J5）不能产生射频信号，此时CPU不能读到标签信息。如果CPU需要读取与天线对应的标签，则需要将相应的控制脚置高电平，此时固态继电器导通，相应的天线与电路中的电容产生LC振荡，释放出射频信号，对应的标签在从天线发出的射频信号中获取了一定的能量，激活标签内部的处理器芯片，从而与天线通过射频信号产生一定的数据交互。CPU通过解调Reader芯片的输出信号，可以实现对标签的读取。通过异步的控制固态继电器开合，可以实现天线的异步的产生LC振荡，从而实现标签的异步的读取。