CN106295434A - 一种基于rf技术的身份识别系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于RF技术的身份识别系统，包括电子标签、电脑上位机、处理器、晶体振荡电路、射频收发电路、信号发生电路、天线、电源模块、通信接口模块以及SAM卡，所述处理器分别与晶体振荡电路、SAM卡、射频收发电路以及通信接口模块相连，所述射频收发电路分别与信号发生电路和天线相连，所述通信接口模块与电脑上位机相连，所述电源模块分别与通信接口模块和射频收发电路相连。本发明解决了条形码识别技术中安全性和数据存储空间不足的问题，同时本发明电路结构简单，成本低，数据传输速度快，应用领域广。
Description
技术领域
本发明涉及RF射频通信应用领域，具体是一种基于RF技术的身份识别系统。
背景技术
目前市面上所销售的商品中绝大部分都是以传统的条形码标签作为识别其商品身份信息的媒介，但是由于条形码属于一种可视化的标签，在应用上存在一定的局限性，首先一维条形码所能容纳的数据量小，而二维条形码的成本高，用在商品身份识别的领域中不现实，其次商品包装或者主体上印有条形码标签的部分一旦被污染或者刮破，扫描器就无法准确扫描出条形码信息，同时还容易被不法商家伪造复制，所以在安全性方面有所欠缺。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述问题，本发明的目的在于利用射频通信技术，提供一种身份识别系统，该系统适用于商品身份识别等多个领域。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种基于RF技术的身份识别系统，包括电子标签、电脑上位机、处理器、晶体振荡电路、射频收发电路、信号发生电路、天线、电源模块、通信接口模块以及SAM卡，所述处理器分别与晶体振荡电路、SAM卡、射频收发电路以及通信接口模块相连，所述射频收发电路分别与信号发生电路和天线相连，所述通信接口模块与电脑上位机相连，所述电源模块分别与通信接口模块和射频收发电路相连，所述射频收发电路用于调制解调射频信号，所述信号发生电路向射频收发电路输出载波信号，所述载波信号的频率需要与射频收发电路的电路参数相匹配，所述SAM卡在接收和发送信号的过程中分别用于解密和加密操作，或者用于验证信号的合法性。
进一步，所述处理器是32位处理器。
进一步，所述处理器型号是STM32F103C8T6。
进一步，所述射频收发电路包括读卡机芯片及其外围电路。
进一步，所述信号发生电路是晶体振荡器。
进一步，所述通信接口模块是USB 2.0接口。
进一步，所述电源模块包括稳压芯片及其外围电路，所述稳压芯片型号是LM1117，所述电源模块对外提供电压为1.5V和/或1.8V和/或2.5V和/或3.3V和/或5V。
本发明的有益效果是：本发明将射频通信技术应用到商品身份识别领域中，不同于条形码标签的信息可视化，本发明中产品信息存储在电子标签中，不对外公开，另外电子标签中配置有足够空间的存储器用于存放相关数据，解决了条形码标签存储数据量不足的问题，同时SAM卡为系统提供一种安全机制，因此在安全性方面得到了有力的保证。本发明电路结构简单，成本低，数据传输速度快，而且本发明创造不仅能应用在商品识别中，还适用于交通付费卡、居民身份识别等各种领域。
本发明属于一种近场通信设备，用于读取并处理电子标签中的信息数据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明的电路原理图；
图2是本发明实施例的电路原理图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1，为本发明创造的电路原理图，一种基于RF技术的身份识别系统，包括电子标签、电脑上位机、处理器、晶体振荡电路、射频收发电路、信号发生电路、天线、电源模块、通信接口模块以及SAM卡，所述处理器分别与晶体振荡电路、SAM卡、射频收发电路以及通信接口模块相连，所述射频收发电路分别与信号发生电路和天线相连，所述通信接口模块与电脑上位机相连，所述电源模块分别与通信接口模块和射频收发电路相连，所述射频收发电路用于调制解调射频信号，所述信号发生电路向射频收发电路输出载波信号，所述载波信号的频率需要与射频收发电路的电路参数相匹配，所述SAM卡在接收和发送信号的过程中分别用于解密和加密操作，或者用于验证信号的合法性。
本发明接收数据的过程是：天线将附近的磁场能信号转化为不同频率的电信号后，射频收发电路将特定频率的射频信号提取出来，经过解调和数字化处理后将数据传送到处理器，处理器再利用SAM卡对数据进行解密或者验证数据的合法性，之后再利用通信接口模块将数据传送到电脑上位机软件，由上位机软件负责作进一步处理；本发明发送数据的过程是：处理器首先配置好射频收发电路的性能参数，例如发送信号的功率，之后处理器收到来自电脑上位机传送过来的数据，利用SAM卡对数据进行加密后再发送到射频收发电路，射频收发电路将带有数据信息的基带信号调制成特定频率的调制信号，最后通过天线将电信号转化为磁场能信号并发送出去。
本发明创造结构原理简单，成本低，安全性强，满足一般客户的要求，另外由于处理器能与电脑上位机进行数据双向通信，用户只需通过电脑上位机提供的人机交互界面就能够实现对系统的各项操作，使用方便。
参照图2，为本发明实施例的电路原理图，所述处理器是32位处理器芯片。具体地，本实施例中处理器芯片型号为STM32F103C8T6，所述型号的处理器主频高达72MHz，硬件资源丰富，自带64或者128KB的程序存储器和20KB的数据存储器。此外处理器的运行速度取决于晶体振荡电路所提供的时钟信号的频率，本发明中所述晶体振荡电路提供的时钟信号频率为8MHz，当然本领域的技术人员可以根据实际应用自行调节晶体振荡电路所输出的时钟信号频率以满足设计要求。此外本发明所述处理器不只限于本实施例中所述型号的芯片，所述处理器还可以是任何在处理速度和硬件资源方面都满足要求的各种型号的芯片。
作为进一步优选的实施方式，所述射频收发电路包括读卡机芯片及其外围电路。具体地，本实施例中所述读卡机芯片型号为FM1701，所述信号发生电路是晶体振荡器，向射频收发电路输出的载波信号频率为13.56MHz。其中型号为FM1701的读卡机芯片被配置为支持13.56MHz频率下的Type A非接触通信协议，因此需要与能够产生相应频率信号的信号发生电路配合使用，而且该型号芯片是一种高集成度的模拟电路，所需外围电路少，因此很大程度上简化了读卡器电路结构，降低成本。
除本实施例的FM1701以外，所述的读卡机芯片还可以是任何被配置为能完成类似功能的，支持不同频率通信的高集成度芯片，除此以外还需要相应地改变信号发生电路的电路参数，使其能够相应地输出不同频率的载波信号，所述载波信号需要与射频收发电路相匹配；另外本发明中的信号发生电路不只限于本实施例中的晶体振荡器，其他能完成类似功能的信号发生器均属于本发明创造的保护范围。
作为进一步优选的实施方式，所述通信接口模块是USB 2.0接口，处理器通过USB接口与电脑上位机实现通信连接，能进行数据双向传输，而且传送数据的速度最高可达480Mbps，同时电脑还能通过USB接口向处理器或者其他电路模块提供5V的工作电压。当然所述通信接口模块还可以是其他一个或者多个标准化的通信接口。
作为进一步优选的实施方式，所述电源模块包括稳压芯片及其外围电路，本实施例中所述稳压芯片型号为LM1117，所述电源模块对外提供电压为1.5V和/或1.8V和/或2.5V和/或3.3V和/或5V，所述的型号为LM1117芯片是一款三端稳压芯片，被设计为能将特定范围的输入电压调整为1.5V或1.8V或2.5V或3.3V或5V。
针对本实施例，所述电源模块与通信接口模块相连，实际电路中看到的是稳压芯片LM1117的输入端与USB接口母座相连，电脑等外部设备通过USB接口向系统提供5V电源电压，稳压芯片将输入端的5V电压调整为规定幅值的电压并输出，为系统各部分电路模块提供工作电压。
所述电源模块不只限于本实施例，任何以输出实际所需电压为前提的各种电源电路均属于本发明的保护范围。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，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作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (7)
1.一种基于RF技术的身份识别系统，包括电子标签、电脑上位机、处理器、晶体振荡电路、射频收发电路、信号发生电路、天线、电源模块、通信接口模块以及SAM卡，所述处理器分别与晶体振荡电路、SAM卡、射频收发电路以及通信接口模块相连，所述射频收发电路分别与信号发生电路和天线相连，所述通信接口模块与电脑上位机相连，所述电源模块分别与通信接口模块和射频收发电路相连，其特征在于：所述射频收发电路用于调制解调射频信号，所述信号发生电路向射频收发电路输出载波信号，所述载波信号的频率需要与射频收发电路的电路参数相匹配，所述SAM卡在接收和发送信号的过程中分别用于解密和加密操作，或者用于验证信号的合法性。
2.根据权利要求1所述的一种基于RF技术的身份识别系统，其特征在于：所述处理器是32位处理器。
3.根据权利要求2所述的一种基于RF技术的身份识别系统，其特征在于：所述处理器型号是STM32F103C8T6。
4.根据权利要求1所述的一种基于RF技术的身份识别系统，其特征在于：所述射频收发电路包括读卡机芯片及其外围电路。
5.根据权利要求3所述的一种基于RF技术的身份识别系统，其特征在于：所述信号发生电路是晶体振荡器。
6.根据权利要求1所述的一种基于RF技术的身份识别系统，其特征在于：所述通信接口模块是USB 2.0接口。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种基于RF技术的身份识别系统，其特征在于：所述电源模块包括稳压芯片及其外围电路，所述稳压芯片型号是LM1117，所述电源模块对外提供电压为1.5V和/或1.8V和/或2.5V和/或3.3V和/或5V。
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