CN108182372A - 一种基于蓝牙的有源rfid录卡装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于蓝牙的有源RFID录卡装置,其包括蓝牙MCU、声光指示、充电管理、锂电池、DC/DC芯片、蓝牙2.4G PCB天线,蓝牙MCU采用BLE蓝牙HID协议与便携式智能移动终端建立连接,随着有源RFID标签的靠近,自动识别出标签中的***信息并自动完成有源RFID标签读取,使得读取的有源RFID***信息在手机相应的输入框中自动录入,完成标签***录入,本发明还具有标签录入保持功能可以避免标签的重复录入,提高标签录入效率;本发明利用便携式的智能手机作为***录入平台,可以有效降低标签录入的成本投入。
Description
技术领域
本发明属于射频识别以及物联网技术领域,尤其是一种基于蓝牙的有源RFID录卡装置。
背景技术
作为支撑RFID物联网***大数据来源的RFID***,其重要性毋庸置疑。一套完整RFID***由读写器(Reader)与电子标签(Transponder)两部份组成,其工作原理为由读写器(Reader)发射一特定频率之无线电波能量给电子标签(Transponder),用以驱动电子标签(Transponder)电路将內部之ID Code(即全球唯一编号和数据)送出,此时读写器(Reader)便接收此ID Code。电子标签(Transponder)的特殊在于免用电池、免接触、免刷卡故不怕脏污、长寿命,且芯片密码为世界唯一无法复制,安全性高防伪技术强。
目前RFID的应用非常广泛,典型地,如应用于会员卡、公交卡、动物管理、食品药品防伪溯源、停车场及高速收费、门禁考勤、电力设备资产巡检、生产线自动化、物料管理等领域。
RFID标签包括有源标签和无源标签。无源电子标签是指标签内部没有电池,其工作能量均需阅读器发射的电磁场来提供,重量轻、体积小、寿命长、成本低,可制成各种卡片其识别距离比有源***要小,一般为几米到十几米,而且需要较大的阅读器发射功率。有源电子标签是通过标签内部的电池来供电,不需要阅读器提供能量来启动,标签可主动发射电磁信号,识别距离较长,通常可达几十米甚至上百米。
目前有源RFID应用领域也在不断地拓展,如应用于城市级电动车防盗、家校通、危化品管理等行业中;通常,一个地区的有源RFID标签终端使用量往往为几十万张乃至上百万张,数量基数十分庞大。而有源RFID标签的安装及发放点位则往往比较分散,而且点位较多,各安装点位所处位置拥有资源情况不一,运营单位不可能在临时组建的安装点位大量投入笔记本电脑等便携式设备,无法使用现有有线录卡设备,而采用人工录入方式,这种方式不可避免出现错误录入的问题,致使错误录入的标定物品或人无法得到正常的服务,这就反过来迫使运营单位在录入效率、录入准确率和成本投入之间进行取舍。
随着互联网的不断发展,智能手机作为个人通信工具已然得到普及,而且性能强大,很多终端业务在个人终端上开展成为可能。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种基于蓝牙的有源RFID录卡装置,该装置利用便携式智能移动终端作为***录入平台,通过蓝牙方式连接蓝牙MCU自动识别有源RFID的***信息并在便携式智能移动终端相应的输入框中自动输入,完成标签***录入,运营单位通过利用本发明可以低成本、高效率、高准确率地完成RFID***录入工作。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种基于蓝牙的有源RFID录卡装置,其特征在于:包括与智能移动终端通过蓝牙方式连接的蓝牙MCU,该蓝牙MCU内置多协议支持的2.4G射频前端,蓝牙MCU连接有作为蓝牙信号收发和有源RFID标签读取用的2.4G板载PCB天线,蓝牙MCU还连接有为其供电的电源组件,蓝牙MCU连接有声光提示单元,电源组件与声光提示单元连接。
进一步的,所述电源组件包括锂电池、以及为锂电池进行充电并指示充电/充满状态的充电管理单元,锂电池通过DC/DC芯片完成锂电池电压向蓝牙MCU工作电压转换。
进一步的,所述蓝牙MCU采用BLE蓝牙HID协议与智能移动终端连接。
进一步的,所述蓝牙MCU连接有声光提示单元,电源组件与声光提示单元连接,声光提示单元包括分别与蓝牙MCU连接的蜂鸣器和LED灯,所述LED灯包括低电指示LED灯组、录入指示LED灯组和录入保持指示LED灯组。
进一步的,所述蓝牙MCU通过RSSI阈值的设定来形成标签识别区、标签离开区、以及位于标签识别区和标签离开区之间的信号回滞区。
本发明的涉及的技术方案带来的有益效果是:本发明的蓝牙有源RFID录卡装置,其整个技术方案仅采用了一个2.4G蓝牙芯片,通过协议调度完成与智能移动终端的蓝牙模块、有源RFID标签私有协议的切换,相对于常规的录卡装置减少了一个有源RFID读取的射频部分电路,具有成本优势;此外,使用BLE蓝牙可以解决有线带来的局限性,极大提高的设备使用的便利性和发卡效率,仅使用个人智能手机即可完成发卡业务,给运营单位带来了新的解决方案,降低成本投入;此外,该装置利用便携式智能移动终端作为***录入平台,通过蓝牙方式连接蓝牙MCU使其自动识别有源RFID的***信息,并且使其识别出的***信息在便携式智能移动终端相应的输入框中自动跳出,完成标签***录入,解决了现有技术中的人工识别再人工输入所造成的录入准确率低问题。
下面结合附图对本发明作进一步描述。
附图说明
附图1为本发明具体实施例结构框图。
具体实施方式
本发明的具体实施例如图1所示是基于蓝牙的有源RFID录卡装置,其包括与智能移动终端通过蓝牙方式连接的蓝牙MCU,智能移动终端如平板电脑、个人手机等便携式智能移动终端;蓝牙MCU连接2.4G板载PCB天线,用于蓝牙信号收发和有源RFID标签读取用;该蓝牙MCU可采用nordic NRF51或者NRF52系列蓝牙芯片,其内置多协议支持的2.4G射频前端,可在保持与智能移动终端蓝牙连接的同时调度支持2.4G私有有源RFID协议,在调度期间复用蓝牙2.4G射频前端完成有源2.4G RFID标签读取,目前RFID标签多采用每秒至少发一包的频率进行信号发送,因此调度保持2.4G有源RFID读取时间至少1s以上,以保障稳定读取。
上述蓝牙MCU还连接有为其供电的电源组件,蓝牙MCU连接有声光提示单元,电源组件与声光提示单元连接。电源组件包括锂电池、以及为锂电池进行充电并指示充电/充满状态的充电管理单元,充电管理单元采用TP4055芯片,锂电池通过DC/DC芯片(具体的为XC6206芯片)完成锂电池4.2V电压向蓝牙MCU工作电压3.3V转换。
上述蓝牙MCU采用BLE蓝牙HID协议与智能移动终端连接用于自动识别RFID标签中的***信息并使得识别出的***信息在智能移动终端的输入框中自动跳出,供录入用。
上述蓝牙MCU通过RSSI阈值的设定来形成标签识别区、标签离开区、以及位于标签识别区和标签离开区之间的信号回滞区,本实施例中将进入标签识别区的信号强度阈值设定为-44dBm,而将远离标签离开区的信号强度阈值设定为-53dBm,而在-44dBm和-53dBm之间的区域为信号回滞区。
上述声光提示单元包括分别与蓝牙MCU连接的蜂鸣器和LED灯,LED灯包括低电LED灯组、录入LED灯组和录入保持LED灯组;当蓝牙MCU通过其内部ADC采集到锂电池电压低于3.6V时,触发蜂鸣器长鸣3秒并点亮低电LED灯组完成低电指示;当有源RFID标签首次进入标签识别区时触发蜂鸣器蜂鸣500毫秒及录入LED灯组闪烁1秒用于指示录入成功;录入成功后,有源RFID标签未离开,则触发保持LED灯组常亮,指示进入录入保持状态。通过上述方式,声光提示单元完成低电指示、录入指示和录入保持指示功能。
录入步骤如下:
1.手机通过蓝牙模块连接蓝牙有源RFID录卡装置;
2.将有源RFID标签靠近蓝牙有源RFID录卡装置,蓝牙有源RFID录卡装置根据RSSI信号强度识别RFID标签是否进入标签识别区,进入检测信号强度阈值为-44dBm,若已进入标签识别区,手机则通过蓝牙HID协议将原先存储于有源RFID标签上的序号或***信息自动识别出来,并使得自动识别出的***信息在手机相应的APP的输入框中自动跳出,手机APP与***通过4G网络连接传输,从而完成序号录入工作,并触发声光提示录入成功;
3.标签录入后转为回滞保持状态,触发录入保持状态指示,此期间读取标签序号进行数据过滤;
4.标签远离标签离开区后,离开检测信号检测强度阈值为-53dBm,关闭保持状态指示,并可触发二次录入操作。
本发明不局限于上述具体实施方式,本领域一般技术人员根据本发明公开的内容,可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的,或者凡是采用本发明的设计结构和思路,做简单变化或更改的,都落入本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于蓝牙的有源RFID录卡装置,其特征在于:包括与智能移动终端通过蓝牙方式连接的蓝牙MCU,该蓝牙MCU内置多协议支持的2.4G射频前端,蓝牙MCU连接有作为蓝牙信号收发和有源RFID标签读取用的2.4G板载PCB天线,蓝牙MCU还连接有为其供电的电源组件。
2.根据权利要求1所述的基于蓝牙的有源RFID录卡装置,其特征在于:所述电源组件包括锂电池、以及为锂电池进行充电并指示充电/充满状态的充电管理单元,锂电池通过DC/DC芯片完成锂电池电压向蓝牙MCU工作电压转换。
3.根据权利要求1所述的基于蓝牙的有源RFID录卡装置,其特征在于:所述蓝牙MCU采用BLE蓝牙HID协议与智能移动终端连接。
4.根据权利要求1所述的基于蓝牙的有源RFID录卡装置,其特征在于:所述蓝牙MCU连接有声光提示单元,电源组件与声光提示单元连接,声光提示单元包括分别与蓝牙MCU连接的蜂鸣器和LED灯,所述LED灯包括低电指示LED灯组、录入指示LED灯组和录入保持指示LED灯组。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的基于蓝牙的有源RFID录卡装置,其特征在于:所述蓝牙MCU通过RSSI阈值的设定来形成标签识别区、标签离开区、以及位于标签识别区和标签离开区之间的信号回滞区。
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