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申请/专利权人：深圳市鸿陆技术有限公司

摘要：本发明公开了一种手持RFID读写器，包括电源模块、RFID读写模块、主控模块和无线通讯模块，无线通讯模块设置在无线通讯模块电路板上，主控模块设置在主控电路板上；电源模块的输出端分别与RFID读写模块的输入端、主控模块的输入端和无线通讯模块的输入端连接；RFID读写模块、无线通讯模块与主控模块连接；还公开一种手持RFID读写器的控制方法。本发明一种手持RFID读写器，可以最大限度减小数字与模拟部分的干扰，提高手持RFID读写器工作稳定性，本发明的便携性强、易用性高。另外，一种手持RFID读写器的控制方法，通过选择识读性能最优的所述预设频点对标签进行跳频读卡，提高了读卡效率，可以降低手持RFID读写器的功耗，提高用户的使用体验。

主权项：1.一种手持RFID读写器，其特征在于，包括电源模块、RFID读写模块、主控模块和无线通讯模块，所述无线通讯模块设置在无线通讯模块电路板上，所述主控模块设置在主控电路板上；所述电源模块的输出端分别与RFID读写模块的输入端、主控模块的输入端和无线通讯模块的输入端连接；所述RFID读写模块、无线通讯模块与主控模块连接；其中，所述RFID读写模块包括射频电路、晶振、稳压电路、声表滤波器、功率放大器、滤波器、定向耦合器、天线开关选择电路、第一天线和第二天线，所述电源模块的输出端与所述稳压电路的输入端连接，所述稳压电路的输出端与所述射频电路的输入端、所述功率放大器的输入端连接，所述晶振的输出端与射频电路的输入端连接，所述射频电路的输出端与所述声表滤波器的输入端连接，所述声表滤波器的输出端与所述功率放大器的输入端连接，所述功率放大器的输出端与所述滤波器的输入端连接，所述滤波器的输出端与所述定向耦合器的输入端连接，所述定向耦合器的输出端与所述天线开关选择电路的输入端、所述射频电路的输入端连接，所述天线开关选择电路与第一天线、第二天线连接。

全文数据：一种手持RFID读写器及其控制方法技术领域[0001]本发明涉及RFID领域，尤其是一种手持RFID读写器及其控制方法。背景技术[0002]RFIDRadioFrequencyIdentification，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读取相关数据。[0003]特高频UltraHighFrequencyUHF是指频率为300〜3000MHz，波长在Im〜Idm的无线电波。该波段的无线电波又称为分米波。通常是指特高频无线电波，即超高频。[0004]随着物联网的普及，越来越多的企业在管理过程中意识到RFID技术带来的好处了，对RFID系统的需求也越来越明确，导致RFID应用越来越多。[0005]传统的RFID应用都是采用设备固定，标签移动的方案实现;获取的标签数据通过有线通讯（以太网、RS485、RS232等与管理系统通讯，进行数据管理。然而，在实际使用中存在以下问题：[0006]1、固定式读写器问题，现在有的技术都是直接将读写器固定在固定的工作台，通过移动标签进行识别。这就导致所带标签的货物都必须移动到RFID读写器识读范围内。如果货物体积较大或者质量较大不方便移动时就很难实现货物盘点。[0007]2、固定式读写器方案与后台管理系统采用有线通讯，如RS485、RS232、以太网等通讯方式。有线通信首先要布线，如果一个大型的系统，楼层间的布线难度更大，成本也更高。另外这些通讯方式都存在通讯距离受限问题，当通讯距离超过阀值后，通讯稳定性很难保证。[0008]3、固定式读写器方案都采用直流适配器供电。同样存在布线问题，另外RFID设备功率较大，工作电流较大，过长的电源布线会导致线损很大，导致整个系统工作不稳定。[0009]由此出现了便携式读写器，然而便携式读写器中，由于数字信号和模拟信号的干扰，便携式读写器的工作不稳定;而且便携式读写器的功耗大，导致待机时间短，影响用户的使用体验。发明内容[0010]为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种手持RFID读写器，用于提高手持RFID读写器的易用性和工作稳定性;还提供一种手持RFID读写器的控制方法，用于降低手持RFID读写器的功耗，提高用户的使用体验。[0011]本发明所采用的技术方案是：一种手持RFID读写器，包括电源模块、RFID读写模块、主控模块和无线通讯模块，所述无线通讯模块设置在无线通讯模块电路板上，所述主控模块设置在主控电路板上;所述电源模块的输出端分别与RFID读写模块的输入端、主控模块的输入端和无线通讯模块的输入端连接;所述RFID读写模块、无线通讯模块与主控模块连接。[0012]进一步地，所述RFID读写模块包括射频电路、晶振、功率放大器、天线开关选择电路、第一天线和第二天线，所述晶振的输出端与射频电路的输入端连接，所述射频电路的输出端与天线开关选择电路的输入端连接，所述天线开关选择电路与第一天线、第二天线连接。[0013]进一步地，所述电源模块包括适配器、充电电路和电池，所述适配器的输出端与充电电路的输入端连接，所述电池与充电电路连接，所述充电电路的输出端分别与RFID读写模块的输入端、主控模块的输入端和无线通讯模块的输入端连接。[0014]进一步地，所述手持RFID读写器还包括信息输入模块和或信息输出模块，所述信息输入模块的输出端与主控模块的输入端连接;所述电源模块的输出端与信息输入模块的输入端连接;所述主控模块的输出端与信息输出模块的输入端连接。[0015]进一步地，所述手持RFID读写器还包括扫码模块，所述扫码模块与主控模块连接。[0016]进一步地，所述手持RFID读写器还包括摄像模块和或外接接口模块，所述摄像模块与主控模块连接，所述主控模块与外接接口模块连接。[0017]进一步地，所述无线通讯模块包括2G移动通信模块和或3G移动通信模块和或4G移动通信模块和或5G移动通信模块和或GPS模块和或蓝牙模块和或WIFI模块和或北斗定位模块。[0018]本发明所采用的另一技术方案是:一种手持RFID读写器的控制方法，应用于所述的手持RFID读写器，包括以下步骤：[0019]主控模块控制RFID读写模块对标签进行跳频读卡，轮询多个预设频点；[0020]获取预设个数的识读性能最优的预设频点；[0021]RFID读写模块轮询所述识读性能最优的预设频点对标签进行跳频读卡。[0022]进一步地，所述获取预设个数的识读性能最优的预设频点的方法为：[0023]获取所述多个预设频点对应的驻波比；[0024]获取所述多个预设频点对应的回波信号强度值；[0025]设置识读性能最优的预设频点的预设个数；[0026]获取所述预设频点的驻波比与1的差值小于第一预设阈值且回波信号强度值大于第二预设阈值的预设频点作为识读性能最优的预设频点，所述第一预设阈值和第二预设阈值根据预设个数的不同而不同。[0027]进一步地，所述手持RFID读写器的控制方法还包括：[0028]主控模块控制RFID读写模块周期性交替开启和关闭。[0029]本发明的有益效果是：[0030]本发明一种手持RFID读写器，包括电源模块、RFID读写模块、主控模块和无线通讯模块，其中，无线通讯模块设置在无线通讯模块电路板上，主控模块设置在主控电路板上，可以最大限度减小数字与模拟部分的干扰，提高手持RFID读写器工作稳定性，本发明的便携性强、易用性高。另外，一种手持RFID读写器的控制方法，通过选择识读性能最优的所述预设频点对标签进行跳频读卡，提高了读卡效率，可以降低手持RFID读写器的功耗，提高用户的使用体验。附图说明[0031]下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：[0032]图1是本发明手持RFID读写器的一具体实施例结构框图；[0033]图2是本发明手持RFID读写器的一具体实施例的电路板结构框图；[0034]图3是本发明手持RFID读写器的一具体实施例的具体电路板结构框图；[0035]图4是本发明手持RFID读写器的电源模块的一具体实施例的电路图；[0036]图5是本发明手持RFID读写器的UHF模块的一具体实施例的电路图。具体实施方式[0037]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。[0038]—种手持RFID读写器，参考图1和图2,图1是本发明手持RFID读写器的一具体实施例结构框图；图2是本发明手持RFID读写器的一具体实施例的电路板结构框图；包括电源模块、RFID读写模块、主控模块和无线通讯模块，无线通讯模块设置在无线通讯模块电路板上，主控模块设置在主控电路板上，RFID读写模块为UHF模块，设置在UHF模块电路板上，电源模块设置在电源电路板上；电源模块的输出端分别与RFID读写模块的输入端、主控模块的输入端和无线通讯模块的输入端连接;RFID读写模块、无线通讯模块与主控模块连接。主控电路板、无线通讯模块电路板和UHF模块电路板采用贴片式电路板。[0039]本发明的手持RFID读写器采用模块化的结构，将不同的电路模块设置在不同的电路板上，不仅解决了手持RFID读写器的便携问题;而且使用时更加灵活，生产时可以采用不同配置的组合，更加灵活方便，模块化设计，方便产品升级；同时维修难度及维修成本也降低了很多，当某一模块出现问题无法正常工作时，可以直接更换某一模块即可以继续工作，维修所需时间短。另外，将主控电路板和无线通讯模块电路板分开，不仅减小了单个模块电路板的体积，而且最大限度减小数字与模拟部分的信号干扰，工作稳定性好;降低焊接时的难度，提高良品率;生产时更加灵活，可以选择将主控电路板和无线通讯模块电路板贴在同侧两块电路板设置在同一面，可以减小产品的厚度）；或贴在异侧两块电路板设置在不同面，可以减小产品的面积）；有效的提高了手持RFID读写器的易用性、可靠性、稳定性和安全性。[0040]作为技术方案的进一步改进，参考图3和图4,图3是本发明手持RFID读写器的一具体实施例的具体电路板结构框图；图4是本发明手持RFID读写器的电源模块的一具体实施例的电路图；电源模块包括适配器、充电电路和电池，适配器的输出端与充电电路的输入端连接，电池与充电电路连接，充电电路的输出端分别与RFID读写模块的输入端、主控模块的输入端和无线通讯模块的输入端连接。充电电路为电池充电管理芯片及其外围电路，电池充电管理芯片采用BQ24073芯片UlOl，可以实现充电模式配置、充电电流可调、充电电压过压保护、充电电量检测、电池在线检测、快充时间控制等功能。电池充电管理芯片BQ24073具有28V的宽输入范围，支持最大1.5A充电电流为4.2V锂电池充电，并能支持充电源直接给系统供电。其中，IN管脚为DC5V输入，IN管脚与适配器连接;OUT管脚接系统负载给手持RFID读写器供电；BAT管脚连接电池，以提供适配器给电池充电和电池给负载供电的双向路径。PGOOD和CHG为电源插入指示和充电状态指示，内部为开漏输出，当充电器适配器插入时PG00D被拉低，充电器拔出时PG00D为高阻态，可通过外部的上拉拉高，CHG则在充电状态下被拉低，充电完成或者出错时为高阻态。此设计将CHG信号用于控制充电与充满状态指示。EN1\EN2管脚用来配置其充电电流大小选择模式。其真值表如下：[0042]CE管脚为充电的使能功能，拉高可以强制终止充电，拉低允许充电。TD管脚为充电终止功能配置，拉低充电终止功能有效，拉高无效。IUM管脚可以通过调节下拉电阻R120的阻值限制输入电流的大小，计算公式为[0043]Rilim=KilimIimax；[0044]TMR管脚通过调节下拉电阻Rl19的电阻值配置快速充电的时间限制，超过这一时间将终止快速充电防止电池损坏，其计算公式如下：[0045]Rtmr=ΪΜΑχακ10XKtmr;[0046]ISET管脚通过调节下拉电阻R121设置快速充电电流的大小，其计算公式如下：[0047]Riset=KisetICHG〇[0048]作为技术方案的进一步改进，参考图5,图5是本发明手持RFID读写器的UHF模块的一具体实施例的电路图，UHF模块包括射频电路、晶振、稳压电路、声表滤波器、功率放大器PA、滤波器、定向耦合器和天线开关选择电路、第一天线ANTl和第二天线ANT2,射频电路采用PR9200芯片及其外围电路;稳压电路为LDO芯片及其外围电路，电源模块的输出端与稳压电路的输入端连接;稳压电路的输出端与射频电路的输入端、功率放大器PA的输入端连接，晶振的输出端与射频电路的输入端连接，射频电路的输出端与声表滤波器的输入端连接，声表滤波器的输出端与功率放大器PA的输入端连接，功率放大器PA的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端与定向親合器的输入端连接，定向親合器的输出端与天线开关选择电路的输入端、射频电路的输入端连接，天线开关选择电路与第一天线ANT1、第二天线ANT2连接。本实施例中，射频电路采用PR9200芯片及其外围电路，可生成840MHz-960MHz载波信号;PR9200芯片包含RFID调制、解调、编解码及内置了一个用于RFDI协议栈处理的ARMCortex-MO处理器内核，同时提供两路UART、一路SPI、一路I2C和可复用的GPIO等外部接口，通过配置可以得到一个1^84010^-96010^的频率载波信号。晶振采用19.21抱有源晶体，射频电路输出信号至声表滤波器进行滤波处理后，射频信号通过功率放大器PA放大和滤波器滤波后，经定向耦合器输入至天线开关选择电路，再经过天线向外辐射电磁波。天线矩阵采用PIN管组成两通道开关电路，通过上位机软件控制实现各个天线间的切换和轮询工作。[0049]作为技术方案的进一步改进，参考图1和图3,主控模块采用MTK6735处理器CPU，该处理器采用四核cortex-A71.3G，搭载Android5.1操作系统，集成了高性能的多媒体处理子系统，最高支持HD1280X720分辨率的IXD。处理器提供丰富的外设接口，实现终端的系统运行环境。主控电路板还包括PMU、eMMC和DDR2等。[0050]作为技术方案的进一步改进，参考图1和图3,无线通讯模块包括2G移动通信模块和或3G移动通信模块和或4G移动通信模块和或5G移动通信模块和或GPS模块和或蓝牙模块和或WIFI模块和或北斗定位模块。本实施例中，无线通讯模块采用2G移动通信模块3G移动通信模块、4G移动通信模块、GPS模块、蓝牙模块、WIFI模块和北斗定位模块，具备各种无线通讯方案，有效的扩展了产品的应用性;采用不同的滤波器实现4G、3G、2G的兼容，不需要外部器件，仅需接对应功能的天线即可通讯；可以选择任意无线通讯通道实现与后台管理系统（即主控模块通讯。[0051]作为技术方案的进一步改进，参考图3,手持RFID读写器还包括扫码模块，扫码模块与主控模块连接。扫码模块包括扫描头，用于进行一维码和或二维码扫描，便于手持RFID读写器获取一维码、二维码所携带的信息。[0052]作为技术方案的进一步改进，参考图3,手持RFID读写器还包括摄像模块，摄像模块与主控模块连接。摄像模块包括摄像头，用于获取视频或图片信息，方便直观记录信息。[0053]作为技术方案的进一步改进，参考图3,手持RFID读写器还包括信息输出模块，主控模块的输出端与信息输出模块的输入端连接。信息输出模块用于将扫码模块获取的信息或者UHF模块获取的信息进行输出，一般地，信息输出模块可以采用LCD显示屏或者触摸屏来实现;参考图3,信息输出模块还可以是语音输出电路，语音输出电路包括扬声器，通过将信息直接进行语音播放输出给用户，方便用户快捷方便地获取信息。[0054]作为技术方案的进一步改进，参考图2和图3,手持RFID读写器还包括信息输入模块，信息输入模块的输出端与主控模块的输入端连接；电源模块的输出端与信息输入模块的输入端连接。信息输入模块用于输入手持RFID读写器的设置信息等数据;一般地，信息输入模块可以是按键电路板，也可以是触摸屏，按键电路板是采用按键的形式输入信息，特别地，按键电路板可以是FPC柔性按键电路板。[0055]作为技术方案的进一步改进，参考图3，手持RFID读写器还包括外接接口模块，主控模块与外接接口模块连接。手持RFID读写器通过外接接口模块与外部设备实现连接，用于输入信息或者信息输出；一般地，外接接口模块可以是USB接口。[0056]作为技术方案的进一步改进，参考图3,手持RFID读写器还包括存储模块，存储模块与主控模块连接，用于作为手持RFID读写器的数据存储中心，一般地，存储模块可以是TF卡或者S頂卡。如图3所示，本发明中，将电源模块、LCD显示屏、触摸屏、摄像头、扫描头、按键电路板、扬声器、TF卡、S頂卡、USB接口集成在电源电路板上;便于进行产品组装。[0057]本发明还提供一种手持RFID读写器的控制方法，应用于上述的手持RFID读写器，包括以下步骤：[0058]主控模块控制RFID读写模块对标签进行跳频读卡，轮询多个预设频点；在设置的频段中，按照协议规定的频点轮询；[0059]获取预设个数的识读性能最优的预设频点；[0060]RFID读写模块轮询识读性能最优的预设频点对标签进行跳频读卡。[0061]一种手持RFID读写器的控制方法，由于手持RFID读写器功耗最大的模块为UHF模块，只要降低了UHF模块的功耗就保证了整机的续航时间，因此，本发明通过选择识读性能最优的预设频点对标签进行跳频读卡，提高了读卡效率，可以降低手持RFID读写器的功耗，提高用户的使用体验。[0062]作为技术方案的进一步改进，获取预设个数的识读性能最优的预设频点的方法为：[0063]根据各频点的载波反射强度获取多个预设频点对应的驻波比;驻波比的获取方式是检波管获取定向耦合器的耦合端前向）和隔离端（后向）的信号强度。计算公式为:耦合端的信号强度親合端的信号强度-隔离端的信号强度）；[0064]获取多个预设频点对应的回波信号强度值，S卩RSSI值；[0065]设置识读性能最优的预设频点的预设个数，预设个数可以根据需要设置，例如当有20个预设频点时，现在需要5个识读性能最优的预设频点，则预设个数为5个；[0066]获取预设频点的驻波比与1的差值小于第一预设阈值且回波信号强度值大于第二预设阈值的预设频点作为识读性能最优的预设频点，第一预设阈值和第二预设阈值根据预设个数的不同而不同；则此时，由于预设个数为5个，则相应地调整第一预设阈值和第二预设阈值的数值以获取得到5个识读性能最优的预设频点。[0067]本发明通过智能选频以降低手持RFID读写器的功耗，延长手持RFID读写器的可使用时间，提高用户体验。[0068]作为技术方案的进一步改进，手持RFID读写器的控制方法还包括：[0069]主控模块控制RFID读写模块周期性交替开启和关闭。具体地，主控模块对UHF模块的功率放大器的工作时间进行控制，设置周期为一秒钟，开功放500ms，关功放500ms。通过控制UHF模块周期性开启和关闭，实现间断工作，减少工作时间，能有效降低手持RFID读写器的功耗。[0070]因此，本发明结合智能选频和工作时间控制，既能直接带来功耗减半，而且不影响识读性能，因为手持RFID读写器的识读速度不需要很快，加上述智能选频的方案，对应用没有半点影响。[0071]以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

权利要求：1.一种手持RFID读写器，其特征在于，包括电源模块、RFID读写模块、主控模块和无线通讯模块，所述无线通讯模块设置在无线通讯模块电路板上，所述主控模块设置在主控电路板上;所述电源模块的输出端分别与RFID读写模块的输入端、主控模块的输入端和无线通讯模块的输入端连接;所述RFID读写模块、无线通讯模块与主控模块连接。2.根据权利要求1所述的手持RFID读写器，其特征在于，所述RFID读写模块包括射频电路、晶振、功率放大器、天线开关选择电路、第一天线和第二天线，所述晶振的输出端与射频电路的输入端连接，所述射频电路的输出端与天线开关选择电路的输入端连接，所述天线开关选择电路与第一天线、第二天线连接。3.根据权利要求1所述的手持RFID读写器，其特征在于，所述电源模块包括适配器、充电电路和电池，所述适配器的输出端与充电电路的输入端连接，所述电池与充电电路连接，所述充电电路的输出端分别与RFID读写模块的输入端、主控模块的输入端和无线通讯模块的输入端连接。4.根据权利要求1所述的手持RFID读写器，其特征在于，所述手持RFID读写器还包括信息输入模块和或信息输出模块，所述信息输入模块的输出端与主控模块的输入端连接;所述电源模块的输出端与信息输入模块的输入端连接;所述主控模块的输出端与信息输出模块的输入端连接。5.根据权利要求1所述的手持RFID读写器，其特征在于，所述手持RFID读写器还包括扫码模块，所述扫码模块与主控模块连接。6.根据权利要求1所述的手持RFID读写器，其特征在于，所述手持RFID读写器还包括摄像模块和或外接接口模块，所述摄像模块与主控模块连接，所述主控模块与外接接口模块连接。7.根据权利要求1至6任一项所述的手持RFID读写器，其特征在于，所述无线通讯模块包括2G移动通信模块和或3G移动通信模块和或4G移动通信模块和或5G移动通信模块和或GPS模块和或蓝牙模块和或WIFI模块和或北斗定位模块。8.—种手持RFID读写器的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至7任一项所述的手持RFID读写器，包括以下步骤：主控模块控制RFID读写模块对标签进行跳频读卡，轮询多个预设频点；获取预设个数的识读性能最优的预设频点；RFID读写模块轮询所述识读性能最优的预设频点对标签进行跳频读卡。9.根据权利要求8所述的手持RFID读写器的控制方法，其特征在于，所述获取预设个数的识读性能最优的预设频点的方法为：获取所述多个预设频点对应的驻波比；获取所述多个预设频点对应的回波信号强度值；设置识读性能最优的预设频点的预设个数；获取所述预设频点的驻波比与1的差值小于第一预设阈值且回波信号强度值大于第二预设阈值的预设频点作为识读性能最优的预设频点，所述第一预设阈值和第二预设阈值根据预设个数的不同而不同。10.根据权利要求8或9所述的手持RFID读写器的控制方法，其特征在于，所述手持RFID读写器的控制方法还包括：主控模块控制RFID读写模块周期性交替开启和关闭。

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