[发明专利]一种移动式阅读器

说明书

技术领域

本发明属于无线射频识别（RFID）领域，尤其涉及一种将超高频RFID阅读器集成到手机等终端中的方法。

背景技术

无线射频识别系统至少包括一个RFID阅读器和一组电子标签。电子标签通常都是无源标签，由阅读器发射的射频信号能量激活。此外电子标签可以带有额外电池，工作在有源和半有源模式。阅读器通过调制发射的载波实现电子标签信息传输（前向链路）；同时，电子标签通过反射不同强度的载波信号至阅读器，通常称为“反向散射”（返向链路）。阅读器和电子标签之间的通信规则通常称为空口通信协议。

目前，RFID领域有大量不同的RFID空中接口协议，这些协议通常以阅读器或电子标签先发起通信来分类，若阅读器先发起通信，则称为RTF（Reader Talk First，阅读器先讲）协议。如果电子标签先发起通信，则称为TTF（Tag Talk First，标签先讲）协议。TTF的一个分支称为TTO（Tag Talk Only，仅标签讲）协议，这时阅读器仅仅发射纯载波信号，永不需要调制载波，如ISO/IEC 18000-64和IP-X协议中的TTO协议。识别过程中，电子标签仅需阅读器发射足够的射频能量信号以激活标签，不需要阅读器发射任何命令。电子标签被激活后，以反向散射方式发送自身ID以及数据至阅读器。当多标签同时存在时，就需要一定方式的防冲突机制。TTO标签通过在随机的时间间隔发射ID及数据，阅读器仅仅需要记录收到的ID和数据即可实现。

尽管无需阅读器参与，TTO与RTF协议的防冲突性能不相上下。然而 ，由于当TTO协议的标签进入阅读器波束或者阅读器开始发射时，标签上电，就会激活并自动发送自身的ID，因此在高速识别应用场合更具有优势。TTO标签发射时间可以短至300 us，而且标签上电和反应时间极短，典型时间为150 us。甚至在标签上电小于1ms的情况下，也可以正确的识别标签反向散射信号。和RTF系统不同，TTO系统产生的阅读器干扰很小，使得多个TTO阅读器可以同时工作。

现在，手机无处不在而且功能强大，作为手持式RFID设备具有无可比拟的优势。许多RFID系统可以于包括手机在内的手持终端相连，通常是通过串口、USB接口、蓝牙或者Wi-Fi，该终端一般和RFID阅读器集成在一起，或者安装在手持式RFID阅读器上。然而，由于这种安装方式需要一个全功能的RFID阅读和一个移动终端，具有体积大、显得笨拙、成本高等缺点。

若把RFID阅读器集成到手机里，使得手机可以读取RFID标签，这样不仅可以降低成本，还可以缩小体积，还可以在移动支付系统、防伪应用中使用RFID功能。美国专利US8355670、US8260199和US8577290经给出了类似的建议，主要是把NFC（Near Field communications RFID，近场通信RFID）模块集成到手机里。NFC RFID阅读器通常工作在13.56MHz频段，这类模块通常包含一个NFC天线、射频电路，以及接收和解码部分。现今，此类NFC模块已经在一些智能手机如三星Galaxy 3中实现集成。实际上，说这些NFC模块“拼接”到手机中更为适合，因为这些模块功能的实现都与手机完全独立，只是通过USB接口于手机进行通信。NFC标签一般需要多层印刷环形天线，通常也很贵。读取距离也很近，一般只能读几个毫米。典型情况下一次只能读取一个标签。

美国专利US782685提供了一种既有RFID功能也有移动通信功能的集成电路。这种集成电路开发成本高，用来代替手机中的射频部分。然后，如今的智能手机主要基于集成了控制器、射频、基带电路的单一SOC（片上系统）开发，要在现有系统集成这样一款集成电路变得较为困难。

发明内容

本发明的目的是将RFID阅读器功能集成到手机中，克服现有手机阅读器读取距离短、成本高、功耗大等问题。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种移动式阅读器，移动设备的控制器2连接接收机模块，移动设备的射频部分作为前向链路发出信号激活UHF TTO标签6，UHF TTO标签6反射信号通过接收机模块检测反向散射的标签ID和数据并输入移动设备的控制器2。

所述移动设备为手机1，包括控制器2、频率合成器3、功率放大器4和天线5，频率合成器3连接控制器2。

所述接收机模块为调幅接收机7或相关下变频器10。

所述调幅接收机7包括天线8和调幅检测放大器9，调幅接收机7通过外接或者嵌入方式安装于手机1上。