專利名稱：一種遠(yuǎn)程定位管理的射頻識別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及射頻識別技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種遠(yuǎn)程定位管理的 射頻識別裝置。
背景技術(shù)：
射頻識別(RFID)技術(shù)是一種無接觸自動識別技術(shù)，其基本原理是 利用射頻信號及其空間耦合、傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對靜止或移動中的待識 別物品的自動才幾器識別。射頻識別系統(tǒng)一般由兩個部分組成，即電子標(biāo)簽和閱讀器。在電 子標(biāo)簽與閱讀器之間實(shí)現(xiàn)射頻信號的空間耦合，在耦合通道內(nèi)，根據(jù) 時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。系統(tǒng)工作時(shí)，閱讀器發(fā)出 微波查詢能量信號，電子標(biāo)簽收到微波查詢能量信號后，將一部分微 波查詢能量信號整流為直流電源供電子標(biāo)簽內(nèi)的電路工作，另一部分 微波查詢能量信號被電子標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)信息調(diào)制后反射回閱讀 器。閱讀器接收反射回的幅度調(diào)制信號，提取出電子標(biāo)簽中保存的標(biāo) 識性數(shù)據(jù)信息。但在現(xiàn)有技術(shù)中，特別當(dāng)射頻識別技術(shù)應(yīng)用于車輛管理時(shí)，存在 一定的問題在現(xiàn)有的車輛信息識別系統(tǒng)中，僅采用射頻識別技術(shù)與 GPRS的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理，這種限制于一種通信制式、無定位的 技術(shù)給目前的車輛控制管理帶來諸多不便，尤其針對鐵路運(yùn)營中，對 列車這種遠(yuǎn)程、高速目標(biāo)的定位、監(jiān)控、調(diào)度和管理造成很大的局限 性。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型在于提供一種遠(yuǎn)程定位管理的射頻識別裝置，以解決 上述無法對遠(yuǎn)程、高速目標(biāo)定位的問題。為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種遠(yuǎn)程定位管理的射頻識別裝置，包括感測單元、上位控制單元、下位控制單元、射頻識別單元、天線 單元、GPS單元、有線數(shù)傳單元或/和無線數(shù)傳單元，其中，感測單元檢測被測信息載體的位置信號，并發(fā)出相應(yīng)的指令信號；上位控制單元接收相連接的所述感測單元發(fā)來的指令信號后， 向相連接的所述下位控制單元發(fā)送出相應(yīng)的操作指令，接收所述下位 控制單元發(fā)來的射頻數(shù)據(jù)并處理，接收相連接的所述有線數(shù)傳單元、 無線數(shù)傳單元的數(shù)據(jù)并處理；下位控制單元接收來自所述上位控制單元的操作指令，以及控 制相連接的所述射頻識別單元采集射頻數(shù)據(jù)，并將所述射頻數(shù)據(jù)發(fā)送 到所述上位控制單元；射頻識別單元將待發(fā)射的射頻微波信號發(fā)送到相連接的所述天 線單元，并且對來自所述天線單元的射頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)；天線單元通過所述射頻識別單元向電子標(biāo)簽發(fā)送射頻微波信號 或接收來自電子標(biāo)簽的射頻數(shù)據(jù)；GPS單元將獲取到的位置信號發(fā)送到相連接的所述上位控制單 元并接收所述上位控制單元的控制信號；有線數(shù)傳單元將相連接的所述上位控制單元中的數(shù)據(jù)通過線纜 發(fā)送給到網(wǎng)絡(luò)中心，通過線纜接收來自所述網(wǎng)絡(luò)中心的指令發(fā)送至所 述上位控制單元；無線數(shù)傳單元將相連接的所述上位控制單元中的數(shù)據(jù)以無線的方式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中心，以無線的方式接收來自所述網(wǎng)絡(luò)中心的指令發(fā) 送至所述上位控制單元。其中，所述感測單元包括第一傳感器和相連接的第一信號檢測電 路、第二傳感器和相連接的第二信號檢測電路，其中，第一傳感器在感測所述信息載體到達(dá)第一位置時(shí)產(chǎn)生第一控制信號，第二傳感器在 感測信息載體到達(dá)第二位置時(shí)產(chǎn)生第二控制信號，第一信號檢測電路 和第二信號檢測電路分別對所述第 一控制信號、第二控制信號進(jìn)行放大、濾波和整形。其中，所述射頻識別單元包括與所述下位控制單元相連接輸出特 定頻率微波信號的鎖頻電路，與所述鎖頻電路相連接放大微波信號的單元的輸入輸出隔離電路，所述輸入輸出隔離電路將所述天線單元的 數(shù)據(jù)發(fā)送至相連接的解調(diào)電路，所述解調(diào)電路將解調(diào)后的數(shù)據(jù)發(fā)送至 判別整形電路，所述判別整形電路整形后發(fā)送至相連接的所述下位控 制單元。其中，所述天線單元包括分別與所述射頻識別單元相連的主用天 線和備用天線。其中，所述無線數(shù)傳單元包括身份識別單元和控制電路，其中， 所述身份識別單元用于存儲所有用戶數(shù)據(jù)以鑒別用戶和存儲環(huán)境數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)接入遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)中心服務(wù)；所述控制電路包括以無線方式接收 所述網(wǎng)絡(luò)中心的短信息的接收電路、發(fā)送短信息到網(wǎng)絡(luò)中心的發(fā)射電 路和調(diào)制上行信號和解調(diào)下行信號的邏輯控制電路，所述邏輯控制電 路分別與所述接收電路、發(fā)射電路、身份識別單元以及上位控制單元 相連。其中，所述無線數(shù)傳單元中的控制模塊的無線傳輸格式采用 GSM、 GSM-R、 GPRS、 CDMA、 CDMA2000、 WCDMA、或TD-SCDMA格式。其中，所述有線數(shù)傳單元包括身份識別單元和控制電路，其中， 所述身份識別單元用于存儲所有用戶數(shù)據(jù)以鑒別用戶和存儲環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過唯一的IP地址與遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)中心通信；所述控制電路包括 以線纜方式接收所述網(wǎng)絡(luò)中心的信息的接收電路、發(fā)送信息到網(wǎng)絡(luò)中 心的發(fā)射電路和調(diào)制上行信號和解調(diào)下行信號的邏輯控制電路，所述 邏輯控制電路分別與所述接收電路、發(fā)射電路、身份識別單元以及上 位控制單元相連。通過本實(shí)用新型中的裝置，當(dāng)信息載體到達(dá)檢測區(qū)域的第 一位置 時(shí)，所述感測單元產(chǎn)生第一控制信號，并將所述第一控制信號發(fā)送到 上位控制單元，由所述上位控制單元向下位控制單元發(fā)送啟動指令； 當(dāng)信息栽體到達(dá)檢測區(qū)域的第二位置時(shí)，所述感測單元產(chǎn)生第二控制 信號，并將所述第二控制信號發(fā)送到上位控制單元；當(dāng)所述上位控制 單元收到第二控制信號后，則將查詢標(biāo)簽指令發(fā)送到下位控制單元； 由下位控制單元接收到查詢標(biāo)簽指令后，通過所述射頻識別單元和天 線單元接收信息載體的射頻數(shù)據(jù)，并將所述射頻數(shù)據(jù)發(fā)送到上位控制 單元，上位控制單元將有效信息經(jīng)無線數(shù)傳單元或/和有線數(shù)傳單元發(fā) 送到網(wǎng)絡(luò)中心并執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)中心的指令以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，上位控制單元 還接收GPS單元發(fā)送來的位置數(shù)據(jù)，并將位置數(shù)據(jù)通過有線數(shù)傳單元 或/和無線數(shù)傳單元發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中心進(jìn)行位置管理。本裝置利用射頻信 號及其空間耦合、傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對待識別物體進(jìn)行自動機(jī)器識別的 同時(shí)，利用所述無線數(shù)傳單元或/和有線數(shù)傳單元實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息傳輸和 管理，例如在鐵路運(yùn)營管理中，能夠?qū)崿F(xiàn)列車的遠(yuǎn)程監(jiān)控、調(diào)動和管 理。


圖1是實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖2是實(shí)施例中射頻數(shù)據(jù)單元的結(jié)構(gòu)圖；圖3是實(shí)施例中進(jìn)行遠(yuǎn)程管理的流程圖；圖4為實(shí)施例中各個單元進(jìn)行自檢過程的流程圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程定位管理的射頻識別裝 置，
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施例。首先結(jié)合圖l說明 實(shí)施例，該實(shí)施例是遠(yuǎn)程定位管理的射頻識別裝置的結(jié)構(gòu)圖。該遠(yuǎn)程定位管理的射頻識別裝置包括感測單元10、上位控制單 元20、下位控制單元30、射頻識別單元40、天線單元50、無線數(shù)傳 單元70、有線數(shù)傳單元卯和GPS單元80，所述上位控制單元20分 別連接感測單元IO、下位控制單元30、有線數(shù)傳單元90或/和無線數(shù) 傳單元70和GPS單元80,所述下位控制單元30還通過所述視頻數(shù) 據(jù)交換單元40連接所述天線單元50。所述感測單元10分為兩路，各通過一個傳感器和一個信號檢測電 路來實(shí)現(xiàn)，分別為第一傳感器、第一信號檢測電路，第二傳感器、第 二檢測電路。其中，傳感器可以是磁傳感器、光電傳感器或壓力傳感器中的任 意一種，用于通過檢測磁信號、光信號或壓力信號，獲得被測車輛的 電子標(biāo)簽60的位置信號。信號檢測電路包括順次連接的放大電路、濾波電路和整形電路。 放大電路對所連接的傳感器所采集的電信號進(jìn)行功率放大；濾波電路 針對特定頻帶的信號進(jìn)行提取，從而過濾出其它頻帶的信號，整形電 路將所采集的信號進(jìn)行整形，例如整理為方波、正弦波、三角波等等。在本實(shí)施例中，所述濾波電路提取信號的頻率設(shè)定為1 1000kHz，并 將第一控制信號和第二控制信號整理為方波。感測單元中的第一傳感器、第二傳感器分別在兩個不同位置檢測 所述電子標(biāo)簽，并發(fā)出第一控制信號和第二控制信號，以鐵路運(yùn)營系統(tǒng)為例，當(dāng)火車經(jīng)過第一位置時(shí)，火車車輪對安裝在鐵軌上的車輪傳 感器有壓力，此壓力信號即為第一控制信號，也稱壓軸信號，壓軸信號主要用于測量每節(jié)車皮的車輪數(shù)和車速；而對壓軸信號的判斷和因 此而進(jìn)行處理后的信號為第二控制信號，也稱為判軸信號，用于判斷 壓軸信號的真假，以及后期處理等等。這兩個信號組合起來又被稱作 計(jì)軸判輛。由于所述放大電路、濾波電路和整形電路為本領(lǐng)域技術(shù)人 員能夠掌握的常規(guī)技術(shù)手段，這里不再贅述，圖中也未做標(biāo)示。所述 兩路傳感器和信號檢測電路分別設(shè)置在第一位置和第二位置處，分別 根據(jù)采集到的不同位置信號，發(fā)出對應(yīng)的壓軸信號和判軸信號。所述 感測單元10實(shí)質(zhì)上是利用了一個一定寬度的方波取代了現(xiàn)有技術(shù)中 單個脈沖來觸發(fā)射頻數(shù)據(jù)采集的信號，這樣就降低了干擾、噪聲對系 統(tǒng)的影響，也就降低了系統(tǒng)誤操作的發(fā)生。能夠?qū)囕v信息進(jìn)行準(zhǔn)確 地采集。所述上位控制單元20在射頻自動識別裝置中作為控制的中心，可 以使用PC機(jī)、服務(wù)器等設(shè)備作為控制單元。本實(shí)施例中，采用工控 機(jī)作為上位控制單元，工控機(jī)具有RS232/422/485、 USB、光通信模塊 等通信端口，以便與外界的其他控制單元或感測單元IO進(jìn)行通信；工 控機(jī)還具有通常的CPU、內(nèi)部存儲器、外部存儲器等計(jì)算機(jī)常有配置 設(shè)備，以便于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理運(yùn)算。所述下位控制單元30可以是與上位控制單元相同的計(jì)算設(shè)備，如 PC機(jī)、服務(wù)器、工控機(jī)等，另外也可以是其他的硬件邏輯單元，在本 實(shí)施例中，優(yōu)選采用單片機(jī)作為下位控制單元30，或者也可以與所述 射頻識別單元40和天線單元50集成在一起，以固定式或便攜式射頻 識別設(shè)備的形式實(shí)現(xiàn)。所述單片機(jī)也具有與上位控制單元20相匹配的 通信接口，通過通信接口，單片機(jī)從上位控制單元20接收指令，從而 能夠接收電子標(biāo)簽60的射頻數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，所述射頻識別單元40如圖2中所示，包括鎖頻電路41、功率合成電路42、解調(diào)電路43、判別整形電路45和輸入輸出 隔離電路44。解調(diào)電路43的輸入端經(jīng)過所述輸入輸出隔離電路44與所述天線 單元50相連，輸出端經(jīng)過所述判別整形電路與所述下位控制單元30 相連，所述功率合成電路42的輸入端通過所述鎖頻電路41后與下位 控制單元30相連，輸出經(jīng)過所述輸入輸出隔離電路44后連接到所述 天線單元50中。所述鎖頻電路41通過鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)，鎖相環(huán)是本領(lǐng)域 常見的頻率控制器件，可以通過現(xiàn)有的多種集成電路(如CD4046 ) 實(shí)現(xiàn)。功率合成電路42是一種功率放大電路，采用兩級雙路合成，第 一級為放大，之后將信號分為兩路，分別放大后合成。輸入輸出隔離 電路44則采用某個頻段的鐵氧體加工器件。所述下位控制單元30接 收到上位控制單元20發(fā)出的釆集射頻數(shù)據(jù)指令后，給鎖頻電路41發(fā) 出指令，鎖定頻率，再打開功率合成電路42，經(jīng)兩級雙路合成，達(dá)到 預(yù)定的輸出功率后，經(jīng)鐵氧體隔離輸出射頻微波信號；所述天線單元 50接收到的射頻信號，經(jīng)過所述輸入輸出隔離電路44隔離后，依次 經(jīng)過解調(diào)電路43的解調(diào)和和判別整形電路45的整形處理后發(fā)送到所 述下位控制單元30。所述天線單元50包括兩副天線， 一個作為主天線，另一個作為備 用天線，都接收射頻識別單元輸出的射頻信號或者接受所迷電子標(biāo)簽 發(fā)出的射頻信號。當(dāng)天線單元自檢的過程中或者在數(shù)據(jù)交換的過程中， 檢測到主天線發(fā)生故障的時(shí)候，啟用備用天線進(jìn)行射頻數(shù)據(jù)的接收。所述有線數(shù)傳單元90包括身份識別單元和控制電路，它連接遠(yuǎn)程 的網(wǎng)絡(luò)中心，以及與網(wǎng)絡(luò)中心相連的其它車號識別系統(tǒng)共同構(gòu)成一個 局域網(wǎng)，也可是將本實(shí)施例中的多個識別裝置與遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)中心相連 接構(gòu)成局域網(wǎng)。在實(shí)際應(yīng)用中，局域網(wǎng)優(yōu)先選用以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。其中， 身份識別單元具有一個唯一的IP地址；控制電路又包括發(fā)射電路、接 收電路和邏輯控制電路，發(fā)射電路用于向網(wǎng)絡(luò)中心發(fā)送信息，接收電路用于接收來自網(wǎng)絡(luò)中心的信息，邏輯控制電路用于協(xié)調(diào)控制有線數(shù) 傳單元90。所述邏輯控制電路分別與所述接收電路、發(fā)射電路、身份 識別單元以及上位控制單元相連。所述無線數(shù)傳單元70包括身份識別單元和控制電路，SIM (Subscriber Identity Module )卡用于身份的識別，它具有用戶的全部 特征信息并存儲有使用者的環(huán)境和無線環(huán)境。其中，控制電路又包括 發(fā)射電路、接收電路和邏輯控制電路，發(fā)射電路用于向網(wǎng)絡(luò)中心發(fā)送 短信息，接收電路用于接收來自網(wǎng)絡(luò)中心的短信息，邏輯控制電路用 于協(xié)調(diào)控制無線數(shù)傳單元。所述邏輯控制電路分別與所述接收電路、 發(fā)射電路、身份識別單元以及上位控制單元相連。所述GPS單元80包括數(shù)據(jù)接口 、控制處理電路、GPS天線和電 源，數(shù)據(jù)接口可以是RS232、 RS485或USB接口，用于在GPS單元 和上位控制單元之間傳輸數(shù)據(jù)；控制處理電路用于執(zhí)行來自上位控制 單元的指令；GPS天線從衛(wèi)星接收，用于獲取所測設(shè)備的位置信息， 電源用于給GPS單元供電。如圖3是本實(shí)用新型所述的能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制管理的射頻識別控 制的流程圖。系統(tǒng)加電后，上位控制單元就處于啟動狀態(tài)，首先對系 統(tǒng)進(jìn)行初始化，執(zhí)行步驟100，此時(shí)，為了提高車輛射頻自動識別裝 置運(yùn)行的可靠性，在上位控制單元啟動后，分別對感測單元、下位控 制單元、射頻識別單元、天線單元、GPS單元、有線數(shù)傳單元和無線 數(shù)傳單元進(jìn)行自檢。自檢后所述上位控制單元即處于對感測單元的監(jiān) 控狀態(tài)，所述感測單元則一直處于加電狀態(tài)。所述自檢過程如圖4中 所示感測單元進(jìn)行自4企，如果自檢通過，則感測單元正常工作，開始 監(jiān)測壓軸信號，如果自檢未通過，則感測單元停止工作，并輸出故障 報(bào)警信號。所述報(bào)警信號可以是發(fā)光二極管的閃爍或蜂鳴器的鳴響或 事先錄制的語音。下位控制單元進(jìn)行自檢，如果自檢通過，則下位控制單元等待來 自上位控制單元的啟動指令，如果自檢未通過，則下位控制單元停止工作,并輸出故障報(bào)警信號；射頻識別單元進(jìn)行自檢，如果自檢通過，則射頻識別單元等待下 位控制單元的指令，如果自檢未通過，則射頻識別單元停止工作，并輸出故障報(bào)警信號；天線單元進(jìn)行自檢，如杲自檢通過，則天線單元等待來自射頻識 別單元的微波信號，如果自檢未通過，則天線單元停止工作，并輸出 故障報(bào)警信號。進(jìn)一步地，在天線單元進(jìn)行自檢時(shí)，如果其中的主天 線發(fā)射故障，則啟動備用天線；有線數(shù)傳單元自檢，如果自檢通過，則有線數(shù)傳單元等待來自上 位控制單元的有效信息，必要時(shí)，還有網(wǎng)絡(luò)中心的指令，如果自檢未 通過，則有線數(shù)傳單元停止工作，并輸出故障報(bào)警信號；無線數(shù)傳單元自檢，如果自檢通過，則無線數(shù)傳單元等待來自上 位控制單元的有效信息，必要時(shí)，還有網(wǎng)絡(luò)中心的指令，如果自檢未 通過，則無線數(shù)傳單元停止工作，并輸出故障報(bào)警信號；GPS單元自檢，如果自檢通過，則GPS單元等待來自上位控制單 元的有效信息，如果自檢未通過，則GPS單元停止工作，并輸出故障 報(bào)警信號。在自檢結(jié)束后，繼續(xù)執(zhí)行步驟110;步驟110，當(dāng)電子標(biāo)簽通過所述第一傳感器和第一信號檢測電路 所在的第一位置的時(shí)候(例如，輪軸上裝有射頻磁條的汽車通過檢查 站的入口位置時(shí))，所述感測單元10的第一傳感器生成一個電信號。 第一信號檢測電路對所述電信號進(jìn)行放大、濾波，并進(jìn)行整形，例如， 將壓軸信號調(diào)整為5V電平的方波，成為壓軸信號。之后，所述壓軸 信號通過串行接口被發(fā)送到上位控制單元2 0 。步驟120,上位控制單元20在接收到壓軸信號后，即向下位控制單元30發(fā)送啟動指令，所述啟動指令用于啟動其他與射頻數(shù)據(jù)識別相關(guān)的設(shè)備，例如對下位控制單元、射頻識別單元、天線單元、GPS單元、有線數(shù)傳單元和無線數(shù)傳單元加電，并且對上述設(shè)備進(jìn)行初始化 和自檢。同時(shí)，上位控制單元在等待判軸信號的到來。在步驟130,當(dāng)電子標(biāo)簽到達(dá)檢測區(qū)域的第二位置時(shí)，即所述第 二傳感器和第二信號檢測電路所在位置(例如，輪軸上裝有射頻磁條 的汽車行駛到距離檢查站的出口位置5米處時(shí))，所述感測單元的第二 傳感器產(chǎn)生了另一個電信號，經(jīng)過第二信號檢測電路對所述電信號放 大、濾波和整形后，形成判軸信號。并將所述判軸信號發(fā)送到上位控 制單元20。步驟140，當(dāng)所述上位控制單元20收到判軸信號后，如果上位控 制單元20需要讀取電子標(biāo)簽60上的射頻數(shù)據(jù)，則上位控制單元20 將查詢標(biāo)簽指令發(fā)送到下位控制單元30,以使下位控制單元30能夠 獲取所述射頻數(shù)據(jù)。上位控制單元20與下位控制單元30之間的通訊 是通過相匹配的通信接口進(jìn)行的，所述通信接口可以是RS232傳輸芯 片、RS485傳輸芯片、光傳輸模塊等通信模塊中的任何一種。在步驟150,下位控制單元30通過通信接口接收到查詢標(biāo)簽指令 后，將通過射頻識別單元鎖頻、功率放大后的微波信號發(fā)送到天線單 元50，并由作為發(fā)射終端的天線單元50向電子標(biāo)簽60發(fā)射微波信號。在步驟160，在步驟150的同時(shí)，GPS單元80通過數(shù)據(jù)接口接收 到查詢位置指令后，將通過GPS天線獲取位置信息，并將所獲取的位 置信息返回到上位控制單元20。在步驟170,電子標(biāo)簽60上的電子標(biāo)簽在收到所述天線單元50 發(fā)出的微波信號后，將一部分微波信號整流為直流電源供電子標(biāo)簽內(nèi) 的電路工作，另 一 部分微波信號被電子標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)信息調(diào)制后 反饋回天線單元50。天線單元50接收反射回的射頻數(shù)據(jù)幅度調(diào)制信 號，通過射頻識別單元對所述射頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，并從中提取出電子標(biāo)簽中保存的標(biāo)識性數(shù)據(jù)信息，再將解調(diào)后的射頻數(shù)據(jù)發(fā)送到所述下位控制單元40。在步驟180，下位控制單元30將所接收到的射頻數(shù)據(jù)通過通信接 口發(fā)送到上位控制單元20,從而使上位控制單元獲取了電子標(biāo)簽上的 射頻數(shù)據(jù)，進(jìn)而可以根據(jù)需要在上位控制單元上對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行 存儲、統(tǒng)計(jì)、顯示、檢索、排序等處理。在步驟190，上位控制單元20將所^接收的由下位控制單元30發(fā) 送的射頻數(shù)據(jù)和由GPS單元80發(fā)送的位置信息按照一定的幀格式打 包。在步驟l卯中，所述幀格式如下車號告警CRC幀頭幀長地址時(shí)間幀尾信息信息校驗(yàn)在本實(shí)施例的上位控制單元和有線數(shù)傳單元、無線數(shù)傳單元之間 通過數(shù)據(jù)包進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)包采用了一種完備的幀結(jié)構(gòu)，以保證傳輸?shù)恼_。 一個完整的命令包的幀組成結(jié)構(gòu)如下開始標(biāo)志單元(幀頭)1字節(jié)長度，表示一個完整命令包的開始，可固定為16進(jìn)制^1:,例如0X7E。幀長l字節(jié)長度，命令數(shù)據(jù)的實(shí)際長度，以字節(jié)為單位。地址1字節(jié)長度，用于識別同 一 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)多個RFID遠(yuǎn)程定位設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各設(shè)備的地址是唯一的。各設(shè)備只解析地址與自身地址相等的命令。時(shí)間4字節(jié)長度，用于獲取設(shè)備識別的時(shí)間。 車號信息6字節(jié)長度，用于放置查詢標(biāo)簽所獲得的信息。 告警信息l字節(jié)長度，用于獲取設(shè)備的異常信息。 保留單元2字節(jié)，保留(如果需要，此處為CRC16校驗(yàn)位)。結(jié)束標(biāo)志單元(幀尾)1字節(jié)長度，表示一個完整命令包的結(jié)束， 固定為16進(jìn)制數(shù)0X7F。為防止上一幀的幀尾與下一幀的幀頭混淆， 特將起始標(biāo)志與結(jié)束標(biāo)志區(qū)分。在步驟200,上位控制單元20將打包后的數(shù)據(jù)發(fā)送到有線數(shù)傳單 元90或者無線數(shù)傳單元70的邏輯控制電路進(jìn)行調(diào)制，再經(jīng)過有線數(shù) 傳單元90或者無線數(shù)傳單元70的發(fā)射電路發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中心。必要時(shí)， 網(wǎng)絡(luò)中心也可以將指令發(fā)送到有線數(shù)傳單元90或者無線數(shù)傳單元70 的接收電路，經(jīng)過邏輯控制電路進(jìn)行解調(diào)后發(fā)送到上位控制單元20 執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)對本實(shí)用新型裝置的遠(yuǎn)程控制管理。實(shí)際應(yīng)用中，有線數(shù) 傳單元90或者無線數(shù)傳單元70是由網(wǎng)絡(luò)中心來選擇的。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，目前存在著多種通信制式，存在GSM、 GPRS、 CDMA、 3G(CDMA2000、 WCDMA、 TD-SCDMA)等多種通信 制式，再加上目前鐵路列調(diào)系統(tǒng)專用的GSM-R網(wǎng)絡(luò)，僅僅將RFID與 G PR S結(jié)合起來的現(xiàn)有技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足當(dāng)前的情況，因此，所述RF ID 遠(yuǎn)程定位系統(tǒng)的無線數(shù)傳單元可以選用GSM、 GSM-R(鐵路)、GPRS、 CDMA、 CDMA2000、 WCDMA或TD-SCDMA控制模塊中任意一種， 基于遠(yuǎn)程傳輸控制作為技術(shù)平臺，實(shí)現(xiàn)將鐵路移動通信所具有的特色 (群呼、組呼、優(yōu)先級別、強(qiáng)插、強(qiáng)拆等功能)加進(jìn)去，構(gòu)成適用于 現(xiàn)代通信制式用于鐵路的全球移動通信系統(tǒng)的解決方案。以上對本實(shí)用新型所提供的能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制管理的射頻識別裝 置及其控制過程進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實(shí)用新 型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理 解本實(shí)用新型的核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù) 本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處， 綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1. 一種遠(yuǎn)程定位管理的射頻識別裝置，其特征在于，包括感測單元、上位控制單元、下位控制單元、射頻識別單元、天線單元、GPS單元、有線數(shù)傳單元或/和無線數(shù)傳單元，其中，感測單元檢測被測信息載體的位置信號，并發(fā)出相應(yīng)的指令信號；上位控制單元接收相連接的所述感測單元發(fā)來的指令信號后，向相連接的所述下位控制單元發(fā)送出相應(yīng)的操作指令，接收所述下位控制單元發(fā)來的射頻數(shù)據(jù)并處理，接收相連接的所述有線數(shù)傳單元、無線數(shù)傳單元的數(shù)據(jù)并處理；下位控制單元接收來自所述上位控制單元的操作指令，以及控制相連接的所述射頻識別單元采集射頻數(shù)據(jù)，并將所述射頻數(shù)據(jù)發(fā)送到所述上位控制單元；射頻識別單元將待發(fā)射的射頻微波信號發(fā)送到相連接的所述天線單元，并且對來自所述天線單元的射頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)；天線單元通過所述射頻識別單元向電子標(biāo)簽發(fā)送射頻微波信號或接收來自電子標(biāo)簽的射頻數(shù)據(jù)；GPS單元將獲取到的位置信號發(fā)送到相連接的所述上位控制單元并接收所述上位控制單元的控制信號；有線數(shù)傳單元將相連接的所述上位控制單元中的數(shù)據(jù)通過線纜發(fā)送給到網(wǎng)絡(luò)中心，通過線纜接收來自所述網(wǎng)絡(luò)中心的指令發(fā)送至所述上位控制單元；無線數(shù)傳單元將相連接的所述上位控制單元中的數(shù)據(jù)以無線的方式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中心，以無線的方式接收來自所述網(wǎng)絡(luò)中心的指令發(fā)送至所述上位控制單元。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述感測單元包 括第一傳感器和相連接的第一信號檢測電路、第二傳感器和相連接的 第二信號檢測電路，其中，第一傳感器在感測所述信息載體到達(dá)第一位置時(shí)產(chǎn)生第一控制信號，第二傳感器在感測信息載體到達(dá)第二位置 時(shí)產(chǎn)生第二控制信號，第 一信號檢測電路和第二信號檢測電路分別對 所述第一控制信號、第二控制信號進(jìn)行放大、濾波和整形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述射頻識別單 元包括與所述下位控制單元相連接輸出特定頻率微波信號的鎖頻電 路，與所述鎖頻電路相連接放大微波信號的功率合成電路，將相連接 的所述功率合成電路的信號發(fā)送至所述天線單元的輸入輸出隔離電 路，所述輸入輸出隔離電路將所述天線單元的數(shù)據(jù)發(fā)送至相連接的解 調(diào)電路，所述解調(diào)電路將解調(diào)后的數(shù)據(jù)發(fā)送至判別整形電路，所述判 別整形電路整形后發(fā)送至相連接的所述下位控制單元。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述天線單元包括分別與所述射頻識別單元相連的主用天線和備用天線。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 ~4中任一項(xiàng)所述裝置，其特征在于，所述無 線數(shù)傳單元包括身份識別單元和控制電路，其中，所述身份識別單元 用于存儲所有用戶數(shù)據(jù)以鑒別用戶和存儲環(huán)境數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)接入遠(yuǎn)程的 網(wǎng)絡(luò)中心服務(wù)；所述控制電路包括以無線方式接收所述網(wǎng)絡(luò)中心的短 信息的接收電路、發(fā)送短信息到網(wǎng)絡(luò)中心的發(fā)射電路和調(diào)制上行信號 和解調(diào)下行信號的邏輯控制電路，所述邏輯控制電路分別與所述接收 電路、發(fā)射電路、身份識別單元以及上位控制單元相連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述無線數(shù)傳單 元中的控制模塊的無線傳輸格式采用GSM、 GSM-R、 GPRS、 CDMA、CDMA2000、 WCDMA、或TD畫SCDMA格式。
7、根據(jù)權(quán)利要求1 ~4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述 有線數(shù)傳單元包括身份識別單元和控制電路，其中，所述身份識別單 元用于存儲所有用戶數(shù)據(jù)以鑒別用戶和存儲環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過唯一的 IP地址與遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)中心通信；所述控制電路包括以線纜方式接收所 述網(wǎng)絡(luò)中心的信息的接收電路、發(fā)送信息到網(wǎng)絡(luò)中心的發(fā)射電路和調(diào) 制上行信號和解調(diào)下行信號的邏輯控制電路，所述邏輯控制電路分別 與所述接收電路、發(fā)射電路、身份識別單元以及上位控制單元相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種遠(yuǎn)程定位管理的射頻識別裝置，包括感測單元、上位控制單元、下位控制單元、射頻識別單元、天線單元、GPS單元、有線數(shù)傳單元或/和無線數(shù)傳單元，感測單元檢測被測信息載體的位置信號，并發(fā)出相應(yīng)的指令信號；上位控制單元接收相連接的所述感測單元發(fā)來的指令信號后，向相連接的所述下位控制單元發(fā)送出相應(yīng)的操作指令，接收所述下位控制單元發(fā)來的射頻數(shù)據(jù)并處理，接收相連接的所述有線數(shù)傳單元、無線數(shù)傳單元發(fā)送的來自網(wǎng)路中心的數(shù)據(jù)并處理；并將連接的GPS單元的位置數(shù)據(jù)通過有線數(shù)傳單元或/和無線數(shù)傳單元發(fā)送至遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)中心進(jìn)行位置管理。
文檔編號G08G1/00GK201084278SQ20072015545
公開日2008年7月9日 申請日期2007年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月14日
發(fā)明者勝 劉, 楊春華, 范旺生, 趙德滿 申請人:武漢盛華微系統(tǒng)技術(shù)有限公司