本發明專利技術提供的是一種多通道數據接口射頻識別裝置及數據傳輸方法。包括射頻模塊、采集模塊和電源。射頻模塊包含天線、射頻前端、微控制器A、存儲A和時鐘A，采集模塊包含存儲B、微控制器B、時鐘B、模數轉換、模擬接口和數字接口。數據傳輸方法包括射頻模塊初始化，在定時發送周期內，讀取指定通道數據，加載標簽數據包并發送數據，若需要應答則等待接收應答數據，若接收到應答數據，判斷是否有未發送數據與是否有時間重發，條件滿足則發送暫存數據并重復執行相關程序；方法中還包括采集模塊初始化，讀取指定通道數據，暫存通道數據及重復執行。本發明專利技術有效解決了利用RFID對多個通道數據的采集與實時傳輸問題。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及的是一種射頻識別(RFID, Radio Frequency IDentification)裝置及數據傳輸方法。
技術介紹
RFID技術是一種非接觸的自動識別技術，它通過使用射頻電子設備發射射頻信號，并通過射頻信號的空間耦合來自動識別目標對象并獲取相關數據，同時可以將新的信息寫入目標對象的標識設備。RFID系統主要由讀寫器、電子標簽、外部終端等構成，一般分為有源系統和無源系統。有源系統中，讀寫器的主要功能是通過天線接收電子標簽發射的射頻信號，進行濾波、解調、放大、解碼和譯碼處理，實現對標簽內存儲的固定數據與標簽數據區內數據的讀取，以及通過外部終端發送相關控制命令或數據信息，完成標簽的各種功能控制與相關數據的修改。RFID技術的應用已深入到各個領域，如身份驗證、防偽防盜、移動目標的識別與跟蹤，并普及到了各個行業，如物流、車輛與交通管理、產品過程監控等。隨著互聯網及其它信息產業的迅速發展，RFID技術的應用變得越來越廣泛和深入。RFID技術比其它無線通信技術具有更大的優越性，如易于操控，簡單實用且特別適合用于自動化控制，識別過程無需人工干預，可自由工作在各種惡劣的環境下，識別距離按頻率劃分具有多樣化特點等。隨著互聯網及其它信息產業的迅速發展，尤其是物聯網概念的提出，RFID作為其主要支撐技術之一，其應用變得更加廣泛和深入，并擺脫簡單的認證技術的束縛，逐漸成為一種動態實時信息米集與傳輸的有力工具。近年來，大量的傳感器型標簽已成功應用于多種行業，如溫度標簽、濕度標簽、氣體濃度標簽、震動標簽等，然而這些具有信息采集功能的標簽僅僅包含有一個數據采集接口，同時對采集數據的傳輸實時性與連續性一般要求不高。事實上，信息傳輸的實時性與連續性是極為重要的，如果能夠利用RFID標簽采用無線的方式，實時的、連續的傳輸更多傳感器等類型的信息，那么將會進一步擴大RFID的應用領域，同時給眾多RFID應用帶來極大地便利，實現RFID技術上的重要突破，如RFID系統應用于煤礦安全中，井下各種環境信息的采集目前均主要使用單獨的設備人工進行采集，成本高且效率低下，如果能夠利用RFID技術將多種傳感器信息利用無線模式進行實時的、連續的傳輸與監控，那么將降低大量的成本，并較大幅度的提高工作效率。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種能有效地實現利用RFID進行多通道數據傳輸的實時性與連續性的多通道數據接口射頻識別裝置。本專利技術的目的還在于提供一種基于硬件存儲與軟件應答模式的數據傳輸方法。本專利技術的目的是這樣實現的本專利技術的多通道數據接口射頻識別裝置包括射頻模塊單元、采集模塊單元和電源單元；所述射頻模塊單元包含天線單元、射頻前端單元、微控制器A單元、存儲A單元和時鐘A單元；天線單元用以匹配特定的系統頻率，完成無線射頻信號的收發功能；射頻前端單元受到微控制器A的控制，完成射頻信號的編碼、譯碼、濾波等功能；時鐘A單元為微控制器A提供準確的外部時鐘；存儲A單元受到微控制器A的控制，完成特定數據的存儲功能；所述采集模塊單元包含存儲B單元、微控制器B單元、時鐘B單元、模擬接口單元和/或數字接口單元；時鐘B單元為微控制器B提供準確的外部時鐘；存儲B單元受微控制器B的控制，完成數據的存儲功能；外部模擬信息和/或數字信息通過對應模擬接口和/或數字接口進行連接，形成數據通道；所述射頻模塊單元利用微控制器A連接采集模塊單元微控制器B，電源單元分別連接射頻模塊單元與采集模塊單元，以提供穩定的直流電壓。本專利技術的多通道數據接口射頻識別裝置還可以包括1、采集模塊單元包含模擬接口單元，模擬接口單元至少包含一個模擬接口。2、采集模塊單元包含模擬接口單元，采集模塊單元還包含模數轉換單元，模數轉換單元至少包含一個通道的A/D轉換器。3、采集模塊單元包含數字接口單元，數字接口單元至少包含一個數字接口。4、射頻模塊單元中微控制器A單元與采集模塊單元中微控制器B單元通過標準的串行外設接口總線(SPI)、異步接收/發送器(UART)或自定義數據接口等進行數據傳輸。5、射頻模塊單元中微控制器A單元與采集模塊單元中微控制器B單元包含必要的外圍電路。基于本專利技術的多通道數據接口射頻識別裝置的數據傳輸方法，其中射頻模塊單元主要包括如下步驟( I)初始化微控制器A ；(2)初始化射頻前端，進入定時發送模式；(3)在定時發送周期內，首先讀取指定的一個或若干個通道數據；(4)加載待發送的標簽數據包，并發送射頻數據；(5)如果通道數據不需要應答，則進入間歇休眠，喚醒后重復步驟(I)；(6)如果通道數據需要應答，則設置為接收模式等待應答數據；(7)如果接收到應答數據，判斷是否有未發送數據，如果沒有，則執行步驟(5)；(8)如果接收應答數據超時，則暫存數據，判斷是否有時間發送，如果沒有，則執行步驟(5 )，如果有，則設置為發送模式，并發送暫存數據，并重復執行步驟(6 );射頻模塊單元包含的上述步驟中，如果在步驟(4)至步驟(5)的過程中接收到上位機命令，則進行命令處理；其中采集模塊單元主要包括如下步驟(9)初始化微控制器B，并初始化通道端口 ；(10)讀取指定通道端口數據；(11)暫存通道數據，重復執行步驟(10 )。采集模塊單元包含的上述步驟中，如果在步驟(10)至步驟(11)的過程中接收到數據發送命令，則發送指定通道數據，并返回；其中，數據發送命令由射頻模塊單元在執行其步驟(11)時提供。本專利技術的有益效果是與其它同類RFID裝置及方法相比，通過在裝置結構上的本質改進，并結合特定的數據通信策略，有效解決了利用RFID對多個通道數據的采集與實時傳輸問題。裝置中采用軟件應答的方式判斷待傳輸的數據是否存在丟失，并通過硬件存儲的方式將丟失數據暫存，在可重發時隙內予以重發補償，有效地實現利用RFID進行多通道數據傳輸的實時性與連續性。附圖說明圖1是本專利技術的多通道數據接口射頻識別裝置的結構原理圖；圖2是實施例1的多通道數據接口射頻識別裝置示意圖；圖3是實施例2的多通道數據接口射頻識別裝置示意圖；圖4是專利技術的數據傳輸方法的示意圖。具體實施例方式下面結合附圖和具體實例對本專利技術做進一步說明。如圖1所示，多通道數據接口的RFID裝置，包括一個射頻模塊單元101、一個采集模塊單元102和一個電源103單元。射頻模塊單元包含一個天線單元1011，一個射頻前端單元1012，一個微控制器A單元1013，一個存儲A單元1014和一個時鐘A單元101。采集模塊包含一個存儲B單元1021，一個微控制器B單元1022，一個時鐘B單元1023，一個模數轉換(A/D)單元1024，一個模擬接口單元1025和一個數字接口單元1026，采集模塊包含至少一個模擬接口單元或一個數字接口單元。射頻模塊單元利用微控制器A連接采集模塊單元微控制器B，電源單元分別連接射頻模塊單元與采集模塊單元，以提供穩定的3. 3V、5V等直流電壓。射頻模塊單元中，天線單元用以匹配特定的系統頻率，完成無線射頻信號的收發功能；射頻前端單元受到微控制器A的控制，完成射頻信號的編碼、譯碼、濾波等功能；時鐘A單元為微控制器A提供準確的外部時鐘；存儲A單元受到微控制器A的控制，完成特定數據的存儲功能；采集模塊單元中，時鐘B單元為微控制器B提供準確的外部時鐘；存儲B單元受本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種多通道數據接口射頻識別裝置，包括射頻模塊單元、采集模塊單元和電源單元；其特征是：所述射頻模塊單元包含天線單元、射頻前端單元、微控制器A單元、存儲A單元和時鐘A單元；天線單元用以匹配特定的系統頻率，完成無線射頻信號的收發功能；射頻前端單元受到微控制器A的控制，完成射頻信號的編碼、譯碼、濾波等功能；時鐘A單元為微控制器A提供準確的外部時鐘；存儲A單元受到微控制器A的控制，完成特定數據的存儲功能；所述采集模塊單元包含存儲B單元、微控制器B單元、時鐘B單元、模擬接口單元和/或數字接口單元；時鐘B單元為微控制器B提供準確的外部時鐘；存儲B單元受微控制器B的控制，完成數據的存儲功能；外部模擬信息和/或數字信息通過對應模擬接口和/或數字接口進行連接，形成數據通道；所述射頻模塊單元利用微控制器A連接采集模塊單元微控制器B，電源單元分別連接射頻模塊單元與采集模塊單元，以提供穩定的直流電壓。
【技術特征摘要】
1.一種多通道數據接口射頻識別裝置，包括射頻模塊單元、采集模塊單元和電源單元；其特征是: 所述射頻模塊單元包含天線單元、射頻前端單元、微控制器A單元、存儲A單元和時鐘A單元；天線單元用以匹配特定的系統頻率，完成無線射頻信號的收發功能；射頻前端單元受到微控制器A的控制，完成射頻信號的編碼、譯碼、濾波等功能；時鐘A單元為微控制器A提供準確的外部時鐘；存儲A單元受到微控制器A的控制，完成特定數據的存儲功能； 所述采集模塊單元包含存儲B單元、微控制器B單元、時鐘B單元、模擬接口單元和/或數字接口單元；時鐘B單元為微控制器B提供準確的外部時鐘；存儲B單元受微控制器B的控制，完成數據的存儲功能；外部模擬信息和/或數字信息通過對應模擬接口和/或數字接口進行連接，形成數據通道； 所述射頻模塊單元利用微控制器A連接采集模塊單元微控制器B，電源單元分別連接射頻模塊單元與采集模塊單元，以提供穩定的直流電壓。2.根據權利要求1所述的多通道數據接口射頻識別裝置，其特征是:采集模塊單元包含模擬接口單元，模擬接口單元至少包含一個模擬接口。3.根據權利要求2所述的多通道數據接口射頻識別裝置，其特征是:采集模塊單元包含模擬接口單元，采集模塊單元還包含模數轉換單元，模數轉換單元至少包含一個通道的A/D轉換器。4.根據權利要求1、2或3所述的多通道數據接口射頻識別裝置，其特征是:采集模塊單元包含數字接口單元，數字接口單元至少包含一個數字接口。5.根據權利要求1、2或3所述的多通道數據接口射頻識別裝置，其特征是:射頻模塊單元中微控制器A單元與采集模塊單元中微控制器B單元通過標準的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：宋洪濤，劉鴻翊，趙蘊龍，劉海波，蘭海燕，程旭輝，
申請(專利權)人：哈爾濱工程大學，
類型：發明
國別省市：
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