步驟201、首先初始化讀寫器。多信道無線通信模塊(I)四個(gè)子模塊初始化為相同的信道，接收有源標(biāo)簽數(shù)據(jù)。
[0018]步驟202、無線信道數(shù)據(jù)通過射頻單元CC2530將無線信號(hào)轉(zhuǎn)換為有線信息，發(fā)送給FPGA。然后，由FPGA對(duì)接入信息首先進(jìn)行信息有效性的校對(duì)，確認(rèn)符合協(xié)議幀格式的有效信息后，添加時(shí)間戳。時(shí)間戳采用定時(shí)器計(jì)數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)。時(shí)間戳采用64位數(shù)據(jù)，低32位用來記錄納秒域，高32位用來記錄秒域，逐域遞進(jìn)的方式記錄時(shí)間戳更加保證定時(shí)器的穩(wěn)定性。同時(shí)因?yàn)槎〞r(shí)器時(shí)鐘為20MHz，而數(shù)據(jù)識(shí)別模塊的時(shí)鐘是16倍于波特率的時(shí)鐘153600 Hz0這樣使能信號(hào)則由慢時(shí)鐘域跨越到快時(shí)鐘域，本【具體實(shí)施方式】采用了邊沿同步機(jī)制來解決跨時(shí)鐘域的問題。定時(shí)器時(shí)鐘頻率采用20MHz，周期為50ns，即時(shí)間戳的精度可達(dá)到50ns。
[0019]步驟203、對(duì)記錄的時(shí)間戳進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，當(dāng)某個(gè)ID的標(biāo)簽數(shù)據(jù)累計(jì)讀取時(shí)間，判斷是否超過某個(gè)閾值時(shí)，如果超過T值，轉(zhuǎn)入204步驟；如果未超過T值，繼續(xù)執(zhí)行步驟202 ；
步驟204、如果超過T值，F(xiàn)PGA發(fā)送跳信道指令，通過多信道無線通信模塊(I)中第N個(gè)子模塊發(fā)送給標(biāo)簽，強(qiáng)制讓給該標(biāo)簽更換發(fā)射信道，同時(shí)跳信道調(diào)度部分(4)發(fā)送指令修改多信道無線通信模塊(I)第N+1個(gè)子模塊接收信道，信道值與修改發(fā)射信道的標(biāo)簽設(shè)為同一信道。
[0020]本【具體實(shí)施方式】FPGA的I/O數(shù)量多，采集速度快，可以并行的處理多個(gè)信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)簽通過讀寫器對(duì)信道的分配相互協(xié)調(diào)，盡可能避免碰撞發(fā)生，大大降低碰撞率，既能并行的處理多個(gè)無線信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，同時(shí)又能提高讀寫速度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超高頻RFID讀寫器裝置及跳信道方法，其特征在于它的超高頻RFID讀寫器裝置包括多信道無線通信模塊(I)和FPGA實(shí)現(xiàn)讀寫器(2)，多信道無線通信模塊(I)通過串行接口與FPGA實(shí)現(xiàn)讀寫器(2)連接，且FPGA實(shí)現(xiàn)讀寫器(2)包括串并數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊(3)、跳信道調(diào)度部分(4)、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊及上位機(jī)接口(5)。
2.一種超高頻RFID讀寫器裝置及跳信道方法，其特征在于跳信道方法的工作流程為: 步驟(201)、首先初始化讀寫器，多信道無線通信模塊(I)四個(gè)子模塊初始化為相同的信道，接收有源標(biāo)簽數(shù)據(jù)； 步驟(202)、無線信道數(shù)據(jù)通過射頻單元CC2530將無線信號(hào)轉(zhuǎn)換為有線信息，發(fā)送給FPGA ;然后，由FPGA對(duì)接入信息首先進(jìn)行信息有效性的校對(duì)，確認(rèn)符合協(xié)議幀格式的有效信息后，添加時(shí)間戳，時(shí)間戳采用定時(shí)器計(jì)數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)；時(shí)間戳采用64位數(shù)據(jù)，低32位用來記錄納秒域，高32位用來記錄秒域，逐域遞進(jìn)的方式記錄時(shí)間戳更加保證定時(shí)器的穩(wěn)定性；同時(shí)因?yàn)槎〞r(shí)器時(shí)鐘為20MHz，而數(shù)據(jù)識(shí)別模塊的時(shí)鐘是16倍于波特率的時(shí)鐘153600Hz ； 步驟(203)、對(duì)記錄的時(shí)間戳進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，當(dāng)某個(gè)ID的標(biāo)簽數(shù)據(jù)累計(jì)讀取時(shí)間，判斷是否超過某個(gè)閾值時(shí)，如果超過T值，轉(zhuǎn)入(204)步驟；如果未超過T值，繼續(xù)執(zhí)行步驟(202)； 步驟(204)、如果超過T值，F(xiàn)PGA發(fā)送跳信道指令，通過多信道無線通信模塊(I)中第N個(gè)子模塊發(fā)送給標(biāo)簽，強(qiáng)制讓給該標(biāo)簽更換發(fā)射信道，同時(shí)跳信道調(diào)度部分(4)發(fā)送指令修改多信道無線通信模塊(I)第N+1個(gè)子模塊接收信道，信道值與修改發(fā)射信道的標(biāo)簽設(shè)為同一信道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高頻RFID讀寫器裝置及跳信道方法，其特征在于所述的多信道無線通信模塊(I)由CC2530芯片，晶振電路，復(fù)位電路，阻抗匹配電路，天線，插接件組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高頻RFID讀寫器裝置及跳信道方法，其特征在于所述的串并數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊(3)負(fù)責(zé)接收多信道無線通信模塊(I)，串并數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊(3)提供數(shù)據(jù)緩存隊(duì)列，將數(shù)據(jù)填入緩存提供給跳信道調(diào)度部分(4)處理，串并數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊(3)通過串行RS232接口將上位機(jī)下發(fā)的指令，傳送給多信道無線通信模塊(I)，進(jìn)一步傳送給多個(gè)標(biāo)簽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高頻RFID讀寫器裝置及跳信道方法，其特征在于所述的跳信道調(diào)度部分⑷提供FPGA實(shí)現(xiàn)讀寫器⑵與標(biāo)簽通信中防碰撞的跳信道調(diào)度方法；初始化FPGA實(shí)現(xiàn)讀寫器(2)，多信道無線通信模塊(I)四個(gè)子模塊初始化為相同的信道，接收有源標(biāo)簽數(shù)據(jù)；首先對(duì)串口接收到的帶有標(biāo)簽ID的數(shù)據(jù)標(biāo)記時(shí)間戳，然后對(duì)記錄的時(shí)間戳進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，當(dāng)某個(gè)ID的標(biāo)簽數(shù)據(jù)累計(jì)讀取時(shí)間超過某個(gè)閾值時(shí)，跳信道調(diào)度部分(4)發(fā)送指令，通過多信道無線通信模塊(I)中第N個(gè)子模塊發(fā)送給標(biāo)簽，強(qiáng)制讓給該標(biāo)簽更換發(fā)射信道，同時(shí)跳信道調(diào)度部分(4)發(fā)送指令修改多信道無線通信模塊(I)第N+1個(gè)子模塊接收信道，信道值與修改發(fā)射信道的標(biāo)簽設(shè)為同一信道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高頻RFID讀寫器裝置及跳信道方法，其特征在于所述的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊及上位機(jī)接口(5)負(fù)責(zé)將讀取到的多標(biāo)簽數(shù)據(jù)通過RJ45接口或者串口，傳送給上位機(jī)軟件進(jìn)行進(jìn)一步的處理；數(shù)據(jù)收發(fā)模塊及上位機(jī)接口(5)負(fù)責(zé)通過RJ45接口或者串口接收上位機(jī)下發(fā)的指令傳送給多信道無線通信模塊(I)下發(fā)給2.4GHz有源標(biāo)簽。
【專利摘要】一種超高頻RFID讀寫器裝置及跳信道方法，它涉及無線數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，它的超高頻RFID讀寫器裝置包括多信道無線通信模塊(1)和FPGA實(shí)現(xiàn)讀寫器(2)，多信道無線通信模塊(1)通過串行接口與FPGA實(shí)現(xiàn)讀寫器(2)連接，且FPGA實(shí)現(xiàn)讀寫器(2)包括串并數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊(3)、跳信道調(diào)度部分(4)、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊及上位機(jī)接口(5)。它FPGA的I/O數(shù)量多，采集速度快，可以并行的處理多個(gè)信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)簽通過讀寫器對(duì)信道的分配相互協(xié)調(diào)，盡可能避免碰撞發(fā)生，大大降低碰撞率，既能并行的處理多個(gè)無線信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，同時(shí)又能提高讀寫速度。
【IPC分類】G06K17-00
【公開號(hào)】CN104866882
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510320265
【發(fā)明人】李剛, 韓明鳴, 劉曉飛
【申請(qǐng)人】安徽朗坤物聯(lián)網(wǎng)有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年6月12日