本發明專利技術涉及一種RFID環形天線陣列監測系統及監測控制方法，系統包括自帶切換地址解碼器的RFID天線模塊、包含天線切換地址編碼器和天線切換地址總線輸出接口的專用RFID讀寫監測控制器、連接天線模塊的射頻同軸電纜總線及T型三通連接器、切換地址總線電纜。方法包括對RFID環形天線陣列中的天線模塊逐一編號定位建立天線切換地址對照表、根據天線切換地址對照表中的天線切換地址開通指定的RFID天線、實現對該環形天線陣列覆蓋區域內RFID標簽的“盤存”、“搜尋定位”、“登記”等讀寫操作。采用了上述的RFID環形天線陣列監測系統及監測控制方法，可以低成本大幅度擴展RFID系統的覆蓋范圍，整個系統的線路簡潔，部署靈活，系統工作穩定可靠，適用范圍較為廣泛，為RFID的廣泛應用以及區域定位監測技術的進一步普及和發展奠定了堅實的基礎。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及RFID無線射頻識別
，特別涉及RFID大范圍多點監測定位
，具體是指一種RFID多天線陣列監測系統及監測天線控制方法。
技術介紹
RFID (Radio Frequency Identification)是一種無線射頻識別技術，由于高頻(工作頻率通常為13. 56MHz)系統識讀距離較近(一般為O. I O. 3米，最大不超過I米)，限制了系統的覆蓋范圍；而超高頻(400MHz 2. 4GHz)系統的識讀距離雖然能夠超過3米以上，但是由于超高頻電磁波易被水吸收而衰減，又易被金屬反射而干擾系統工作，在實際使用過程中，常常由于受到液體容器或富含水分的物質(如高含水物品、人體、動物軀體 等)的遮擋，以及金屬物品(被識別的金屬制品、集裝箱、倉庫貨架等)的干擾，造成超高頻RFID系統工作異常；而且超高頻RFID系統大范圍的識讀距離又帶來系統定位精度不高的固有缺陷。為了解決上述問題，一個可行的辦法就是布設更多的天線，并保證每一個天線都在其可靠的作用范圍內工作。通過在大范圍布設大量的天線，達到擴大檢測范圍(對高頻系統而言)，提高系統工作穩定性和定位精確性(對超高頻系統而言)的目的。為此，人們提出了一系列的RFID多天線擴展方案，從基本的四(八)天線讀寫器，到可以連接幾十個天線的多天線分支器，但是實際應用效果都不太理想。主要問題在于這些多天線擴展系統都采取樹形分支連接方式，切換層次太多(連接32個天線的分支系統需經過5層切換)，線纜繁復，不但造成嚴重的插入損耗(每一個切換層次I 2dB)，而且任意一個中間分支接點故障都會造成次級接點和天線的成片失效；由于終端天線接口無法主動返回測試信號，讀寫控制器也就無法了解各分支天線鏈路的通斷情況，系統工作的可靠性無法保障。此外，由于各層次標準天線分支切換器模塊的分支端口數量是固定的，無法根據應用的需要靈活調難iF. O
技術實現思路
本專利技術的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種連接簡單、擴展靈活、成本低廉、工作性能穩定可靠、適用范圍廣泛的RFID環形天線陣列監測系統及監測控制方法。為了實現上述的目的，本專利技術的RFID環形天線陣列監測系統及監測控制方法如下該RFID環形天線陣列監測系統，其主要特點是，所述的系統包括自帶切換地址解碼器的RFID天線模塊、包含天線切換地址編碼器和天線切換地址總線輸出接口的專用RFID讀寫監測控制器、連接天線模塊的射頻同軸電纜總線及T型三通連接器、切換地址總線電纜。該RFID環形天線陣列監測系統中的RFID天線模塊包含切換地址譯碼器和本模塊在環形陣列中的唯一地址編碼。該RFID環形天線陣列監測系統中的專用RFID讀寫監測控制器包含與天線模塊的切換地址譯碼器相匹配的切換地址編碼器和切換地址總線輸出接口。該RFID環形天線陣列監測系統中的天線模塊與專用RFID讀寫監測控制器以及其他天線模塊通過射頻電纜和T型三通連接器連接成環形總線鏈路。該RFID環形天線陣列監測系統中的切換地址總線電纜從連接專用RFID讀寫監測控制器的天線切換地址總線輸出接口起始，以菊花鏈路方式逐一連接陣列中各天線模塊的切換地址總線接口。 該RFID環形天線陣列監測系統適用于高頻(13. 56MHz) RFID系統和超高頻(頻率范圍為400MHz 5. 8GHz)RFID系統。該利用上述的天線陣列系統進行大范圍分布式RFID標簽識讀定位的方法，其主要特點是，所述的方法包括以下步驟(I)將環形鏈路陣列中所連接的天線模塊的唯一編號(切換地址)和該天線模塊所處的監測位置編碼輸入陣列所連接的專用RFID讀寫監測控制器中，建立天線切換地址對照表；(2)陣列系統的專用RFID讀寫監測控制器在進行讀寫操作時，首先從天線切換地址對照表取出一個天線預設編號，傳輸給切換地址編碼器轉換為切換地址編碼，然后通過天線切換地址總線傳送出去，開通相應的天線；(3)當切換地址總線電纜上傳來的代碼與某個天線模塊預設編號相匹配時，該模塊連接環形射頻總線T型三通連接器的高頻開關閉合，接通RFID天線；(4)專用RFID讀寫監測控制器確定指定的天線模塊開通后，啟動射頻模塊，通過選定的RFID天線讀/寫RFID標簽；(5)如果專用讀寫監測控制器無法確定指定的天線模塊是否開通，則判定該天線鏈路故障，停止當前操作，并向上位主控系統發出故障中斷信息；(6)專用RFID讀寫監測控制器完成對選定天線覆蓋區域的RFID標簽的讀/寫操作后，關閉射頻模塊，然后從天線切換地址對照表中讀取下一個天線預設編號，傳輸給切換地址編碼器轉換為切換地址編碼，通過天線切換地址總線傳送出去，關閉先前選定的RFID天線，并開通下一個RFID天線；(7)當專用RFID讀寫監測控制器完成所需的讀/寫操作后，在切換地址總線上發送一個“空地址”(即沒有對應天線模塊的編號值，通常是最小值)，關閉本環形陣列中的所有RFID天線。專用RFID讀寫監測控制器可以逐個輪流發送天線切換地址對照表中的天線預設編號(切換地址)，逐一開通該環形鏈路中的所有RFID天線，對該路環形天線陣列覆蓋區域的RFID標簽進行“盤存”操作，獲取陣列覆蓋區域內的RFID標簽(以及攜帶這些標簽的物品)的分布情況。本專利技術的RFID環形天線陣列監測系統可以根據讀取到每個個體標簽的天線預設編號和監測位置編碼，確定各個標簽在該天線陣列覆蓋區域中的具體位置，達到對個體RFID標簽(以及攜帶該標簽的物品)的精確定位。采用了該專利技術的RFID環形天線陣列監測系統及監測控制方法，巧妙地將天線陣列的切換功能分散到每個天線模塊，不僅大大減少了切換層次，降低了線路損耗，而且可以通過專用讀寫監測控制器與天線模塊之間交換測試信號檢測天線鏈路的通斷，保障系統工作的穩定可靠；整個系統的線路簡潔，部署靈活，實現成本較低，適用范圍較為廣泛，為RFID的廣泛應用以及區域定位監測技術的進一步普及和發展奠定了堅實的基礎。附圖說明圖I為本專利技術的RFID環形天線陣列監測系統的整體構成示意圖。圖2為本專利技術的RFID環形天線陣列監測系統的應用示意圖。具體實施方式 為了能夠更清楚地理解本專利技術的
技術實現思路
，特舉以下實施例詳細說明。請參閱圖I所示，該RFID環形天線陣列監測系統，其中包括自帶切換地址解碼器(I)的RFID天線模塊(2)、包含天線切換地址編碼器(3)和天線切換地址總線輸出接口(4)的專用RFID讀寫監測控制器(5)、連接天線模塊(2)的射頻同軸電纜總線(6)及T型三通連接器(7)、切換地址總線電纜(8);所述的RFID工作頻率可以是高頻(13.56MHz)或超高頻(頻率范圍400MHz 5. 8GHz)。其中，所述的射頻同軸電纜總線(6)連接成環形鏈路，主要是為了防止因總線鏈路中某一節點連接故障影響該節點的后續節點射頻信號傳輸，提高系統的可靠性。再請參閱圖2所示，該利用上述的系統進行分布式倉庫貨架定位監測的方法，其中包括以下步驟(I)系統按照單個RFID天線的作用范圍確定天線模塊(2)在貨架上的安裝位置，相鄰天線模塊的覆蓋范圍邊界少許重疊，以保證系統對貨架儲藏空間的完全覆蓋；(2)對安裝在貨架上的天線模塊(2)簽逐一進行編號定位，建立天線切換控制地址對照表；(3)通常每個貨架上的天線模塊(2)連成一個獨立的環路系本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種RFID環形天線陣列監測系統，其特征在于，所述的系統包括自帶切換地址解碼器的RFID天線模塊、包含天線切換地址編碼器和天線切換地址總線輸出接口的專用RFID讀寫監測控制器、連接天線模塊的射頻同軸電纜總線及T型三通連接器、切換地址總線電纜。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳健，謝建云，
申請(專利權)人：吳健，謝建云，
類型：發明
國別省市：
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