一种相互之间可协同工作的RFID阅读器及其协同工作的方法

摘要

本发明涉及基于射频识别技术的阅读器技术领域，特指一种相互之间可协同工作的RFID阅读器及其协同工作的方法；该RFID阅读器主要包括有电源、接口控制模块、CPU、RF模块、天线及存储模块；电源给RF模块、接口控制模块、存储模块及CPU供电；天线与标签进行能量与信息的传递，并将标签信息及时地通过RF模块传输到CPU进行分析处理及存储模块进行存储；所述的接口控制模块包括有网络接口；可实现阅读器与阅读器之间的组网与互连。并定义阅读器的通信协议；协同工作模块根据通信协议控制阅读器之间的数据传输和互控操作；从而实现阅读器之间的协同工作。有效解决了现有RFID阅读器无法实现组网、互联，协同工作的问题；可广泛应用于各种RFID阅读器中。

说明书

技术领域

本发明涉及基于射频识别技术的阅读器技术领域，特指一种相互之间可协同工作的RFID阅读器及协同工作的方法。

背景技术

RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，它是一种利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触式信息传递，并通过所传递的信息达到自动识别目的的技术。由于该技术具有非可视传输、传输速度快、穿透性较强、较强的抗恶劣环境能力以及可重复使用等优点而倍受众多的行业与专业人士关注。纵观国内外RFID系统，其基本构成为射频识别标签、射频识别阅读器与应用层软件；其中射频识别阅读器的功能在于接收应用层的命令信息，启动其中的射频模块以控制天线工作，完成与射频标签的通信，同时将识别到的标签信息由接口控制模块传输到应用层供用户分析与处理。

前述现有的RFID阅读器只有单一的接口控制模块，阅读器与阅读器之间完全独立；这就很难实现射频网络中的阅读器间灵活互联、协同工作。

发明内容

本发明解决的技术问题之一在于提供一种可以克服前述技术问题，可以将多个阅读器之间组成射频识别网络，以实现阅读器与阅读器之间的协同工作的RFID阅读器。

本发明解决的技术问题之二在于提供一种可以实现RFID阅读器之间协同工作的方法。

本发明解决技术问题之一的技术方案是：FRID阅读器主要包括有电源、接口控制模块、CPU、RF模块、天线及存储模块；电源给RF模块、接口控制模块、存储模块及CPU供电；天线与标签进行能量与信息的传递，并将标签信息及时地通过RF模块传输到CPU进行分析处理及存储模块进行存储；所述的接口控制模块包括有网络接口。

所述的接口控制模块的网络接口为主要用于阅读器与应用层间的数据传输及阅读器之间组网以实现阅读器间的协同工作的接口。

所述的接口控制模块也可以包括有CF接口、USB接口、Wiegand26接口及RS-232接口；CF接口为主要用于与PDA、智能手机及移动电脑等进行通信操作的接口；USB接口、Wiegand26接口及RS-232接口为主要应用于与PC机进行通信操作的接口。

所述的CPU为ARM、PowerPC或龙芯等高速微处理器系列芯片。

所述的RF模块为集成微控制器与射频收发电路于一体的射频识别模块。

本发明解决技术问题之二的技术方案是：在阅读器内的程序中有一协同工作模块，并定义阅读器的通信协议；协同工作模块根据通信协议控制阅读器之间的数据传输和互控操作；从而实现阅读器之间的协同工作。

协同工作模块控制阅读器协同工作的具体方法是：首先，阅读器A向阅读器B发送消息请求，如果阅读器B接受请求，阅读器B将向阅读器A发送响应消息并做出消息处理，否则，阅读器A继续向阅读器B发请求消息，努力主动启动阅读器B进入协同工作状态，如果长期不能接收到阅读器B的协同反馈信息，则阅读器A给出相应处理信息。

所述的协同工作模块包括协同请求模块、协同应答模块和协同处理模块；协同请求模块用于阅读器A向阅读器B发送协同请求；而协同应答模块用于回应协同请求信号；协同处理模块包括接收到协同后的处理过程与发送协同未成功的处理模块。

本发明的RFID阅读器通过通讯接口提供多种硬件接口形式，如网络接口、CF接口、USB接口、Wiegand26接口及RS-232等；可实现与PDA(Personal DigitalAssistant，掌上电脑)、智能手机、移动电脑及PC之间的信息传输；也可以通过网络接口将多个阅读器之间组成射频识别网络，以实现阅读器与阅读器之间的协同工作。

附图说明

附图1是本发明阅读器结构框图；

附图2是本发明阅读器程序主要功能模块图；

附图3是本发明阅读器之间协同工作通信协议数据格式示意图。

附图图号说明：

电源            11    接口控制模块    12

CPU             13    RF模块          14

天线            15    存储模块        16

启动阅读器模块  21    识别设置模块    22

读标签模块      23    协同请求模块    24

协同应答模块    25    协同处理模块    26

协同工作模块    27

保留位          50    消息类型        51

消息长度        52    消息内容        53

消息校验序列    54    消息结束标志    55

具体实施方式

见附图1，本发明的阅读器主要包括有电源11、接口控制模块12、CPU13、RF模块14(射频识别模块)、天线15及存储模块16；电源11给RF模块14、接口控制模块12、存储模块16及CPU 13供电；天线15与标签进行能量与信息的传递，并将标签信息及时地通过RF模块14传输到CPU 15进行分析处理及存储模块16进行存储；所述的接口控制模块12包括有网络接口；该网络接口使得该阅读器可方便地与应用层相连，并可与应用层或其它阅读器进行组网，以实现网络型射频识别与阅读器间的协同工作功能。

见附图2，本发明的控制程序的主要功能模块有启动阅读器模块21、识别设置模块22、读标签模块23和协同工作模块27；启动阅读器模块21将阅读器启动后，识别设置模块22对将识别的标签进行分类与分组设置，以备数据的分析与处理；读标签模块23是将标签传递给射频天线的电信息转化为后续模块能分析与处理的数字信息。

协同工作模块27实现阅读器之间的数据传输与互控操作，主要包括协同请求模块24、协同应答模块25、协同处理模块26；协同请求模块24用于阅读器A向阅读器B发送协同请求；而协同应答模块25用于回应其它阅读器发送的请求协同信号；协同处理模块26包括接收到协同后的处理过程与发送协同未成功的处理模块。首先，阅读器A向阅读器B发送消息请求，如果阅读器B接受请求，阅读器B将向阅读器A发送响应消息并做出消息处理，否则，阅读器A继续向阅读器B发请求消息，努力主动启动阅读器B进入协同工作状态，如果长期不能接收到阅读器B的协同反馈信息，则阅读器A给出相应处理信息。

如附图3所示，为本发明阅读器协同工作通信协议的数据格式，其中保留位50可留做以后扩展或放置协议类型等信息。消息类型51针对不同的处理形式对消息分类，该协议定义了获取阅读器配置状态参数、设置阅读器配置状态参数、以命令控制阅读器标签读取、故障切换的同步数据传输、传输标签数据信息、错误检验、响应数据类型等多种消息类型。消息长度52包括从保留位到消息结束标志的总长度。消息内容53是传输的主体，根据类型的不同长度有所不同。消息校验序列54为降低差错率保证传输质量而设置，是对消息内容进行校验的一组序列。消息结束标志55指在消息的末尾用几个字节标志消息的结束，以便阅读器对消息管理。

当然，本发明的接口控制模块12可以采用多种接口备用的形式，除前述的网络接口外，还可包括CF接口、USB接口、Wiegand26接口及RS-232等多种接口。而CF接口主要应用于与PDA、智能手机及移动电脑进行通信操作，USB、Wiegand26接口与RS-232接口主要实现与存储设备、PC机及工业现场设备进行通信功能。

由于射频识别速度很快，信息量较多，为实现系统各级协调，该阅读器CPU13可采用高速控制器，如ARM、PowerPC及龙芯系列微处理器等；射频识别模块14采用集成微控制器与射频收发电路于一体的射频识别模块，与外围天线15进行通信，从而实现射频标签地识别，其中包括调制、编码与解码等单元电路。而存储模块16分为非记忆性存储与记忆性存储两个模块，前者主要是用来存储射频识别模块所识别到的标签ID信息，而经过数据过滤与整合等处理后的信息存放于记忆性模块。