一种长距离NFC检测设备的制作方法

一种长距离nfc检测设备
技术领域
1.本发明属于nfc检测技术领域，具体来说是一种长距离nfc检测设备。


背景技术：

2.nfc即近场通信(nearfieldcommunication)，是一种短距离的高频无线通信技术，使用nfc技术的设备(如手机)可以在彼此靠近的情况下进行数据交换。
3.nfc由非接触式射频识别(rfid)及互连互通技术整合演变而来。它通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能，利用移动终端实现移动支付、电子票务等应用。
4.rfid系统的工作流程就是将系统内rfid电子标签、读写器、上位机/后台依次连接起来，完成信息的采集、传输、处理与管理。首先rfid读写器通过其天线发出无线电信号，形成读写器的一个有效识别范围，当rfid电子标签进入这个识别范围时，rfid电子标签接收到来自读写器的电磁波信号被激活并进行命令解析，按照命令指示将电子标签中存储的数据信息通过其天线发送出去；然后读写器的天线接收来自rfid电子标签的射频信号，读写器对信号进行解调解码，通过上位机/后台或读写器自身判断接收的信息的合法性后，针对不同的设定发出不同的指令，如读取或改写电子标签中存储器的信息；最后读写器将处理后的数据信息传输至上位机/后台系统，上位机/后台对这些信息进行实时更新，并将这些信息共享给用户。
5.经过多年的研究和实践，rfid系统已经有了多种的实现方式。按照工作频率的不同，可将rfid系统划分为低频(lowfrequency,lf)、高频(highfrequency,hf)、超高频(ultra-highfrequency,uhf)和微波(microwave,mw)等几个类型。低频rfid系统工作在30khz～300khz频段，典型的工作频率有125khz、133khz和134.2khz。低频电子标签一般为无源电子标签，并且可以有多重形状，其工作能量通过电子标签的天线(线圈)与读写器的天线(线圈)之间的电感耦合(变压器耦合)方式获得，电子标签与读写器进行数据交换时，电子标签必须位于读写器天线辐射的近场区内，即读写器天线及rfid电子标签天线均有很强的方向性。由于低频磁场的高穿透性，识别距离不受周围附件材料特性的影响(金属除外)。但是相比于其他频段的无源电子标签，其天线成本较高，读写距离近，速度慢，多电子标签防碰撞能力弱。
6.现有的nfc中长距离通讯均是通过增强读写器天线辐射的范围和标签的数据传输距离进行实现，但是这种增强均是基于持续性或者常态性的工作去实现的，不能实时的根据通讯距离调整输出功率，对于整体的损耗比较大。


技术实现要素：

7.1.发明要解决的技术问题
8.本发明的目的在于解决现有的nfc中长距离通讯不能实时的根据通讯距离调整输出功的问题。
9.2.技术方案
10.为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
11.本发明的一种长距离nfc检测设备，包括
12.相互通讯的读写端和电子标签端，所述读写端包括读写发射模块和读写接收模块，所述读写发射模块用于发射高强度测试信号，所述读写接收模块包括低强度接收单元和高强度接收单元，所述低强度接收单元和高强度接收单元分别用于接收不同强度和不同范围的射频nfc射频信号；
13.所述电子标签端包括发射控制模块、普通发射模块、增强发射模块和标签接收模块，所述增强发射模块为可调节发射功率的射频发射单元，所述标签接收模块与所述读写发射模块相配合用于接收读写发射模块发射的高强度测试信号，所述普通发射模块和增强发射模块用于发射不同强度的nfc射频信号，所述发射控制模块根据标签接收模块接收到的读写发射模块的信号强度控制普通发射模块和增强发射模块协同配合发射nfc射频信号以被读写接收模块接收。
14.优选的，所述读写发射模块定时循环发射不同强度的高强度测试信号，所述不同强度的高强度测试信号存在一定差距并被所述标签接收模块记录强度信息，所述标签接收模块依次接收不同强度的高强度测试信号并将其中信息完整且强度最低的高强度测试信号的对应信息发送给发射控制模块。
15.优选的，所述发射控制模块内存储有若干发射策略，若干所述发射策略一一对应所述标签接收模块记录的若干强度信息，所述若干发射策略具体为根据标签接收模块接收的不同强度的高强度测试信号控制普通发射模块和增强发射模块协同配合与所述接收模块接收的高强度测试信号强度频率同步的nfc射频信号。
16.优选的，当所述接收模块接收的高强度测试信号的强度处于所述普通发射模块的信号强度发射范围之内时，所述发射控制模块控制普通发射模块发射nfc射频信号，所述普通发射模块发射的nfc射频信号的强度大于所述接收模块接收的高强度测试信号的强度10％～15％。
17.优选的，当所述接收模块接收的高强度测试信号的强度处于增强发射模块的信号强度发射范围之内时，所述发射控制模块控制增强发射模块发射nfc射频信号，所述增强发射模块发射的nfc射频信号的强度大于所述接收模块接收的高强度测试信号的强度5％～10％。
18.优选的，所述读写接收模块设有调节单元用于调节所述接收场的直径d，所述读写接收模块还设有数据处理单元用于处理识别所述电子标签端发出的nfc射频信号被所述接收场接收的最近距离l，所述l为接收场接收到的nfc射频信号区域边缘距离所述接收场接收端的最近距离，当l≤0.5d时，调节单元调节所述接收场的直径d缩小25％；当0.5d＜l＜0.7d时，调节单元调节所述接收场的直径d增加15％；当0.7d≤l＜0.9d时，调节单元调节所述接收场的直径d增加25％，当0.9d≤l＜1d时，调节单元调节所述接收场的直径d增加30％。
19.优选的，所述读写发射模块定时循环发射不同强度的高强度测试信号具体为间隔30s～60s一个周期，一个周期内循环发射不同强度的高强度测试信号的总时间为3s～5s。
20.优选的，所述电子标签端还包括电源模块和灯光模块，所述电源模块用于为整个
电子标签端进行供电，所述电源模块还包括无线充电单元，所述灯光模块设有若干个不同颜色的指示灯，所述不同颜色的指示灯对应标签接收模块接收的不同强度的高强度测试信号。
21.优选的，所述读写端还设有处理模块、存储模块和显示模块，所述处理模块用于解析所述读写接收模块接收到的nfc射频信号信息并发送给存储模块和显示模块，所述显示模块用于显示处理后的信息，所述存储模块用于存储处理后的信息。
22.优选的，还包括与所述读写端和电子标签端通讯连接的数据库，所述数据库用于存储所述读写端和电子标签端的运行数据并更新下放nfc射频信号对应的存储信息。
23.3.有益效果
24.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
25.本发明的一种长距离nfc检测设备，包括相互通讯的读写端和电子标签端，读写端包括读写发射模块和读写接收模块，读写发射模块用于发射高强度测试信号，读写接收模块包括低强度接收单元和高强度接收单元，低强度接收单元和高强度接收单元分别用于接收不同强度和不同范围的射频nfc射频信号；电子标签端包括发射控制模块、普通发射模块、增强发射模块和标签接收模块，增强发射模块为可调节发射功率的射频发射单元，标签接收模块与读写发射模块相配合用于接收读写发射模块发射的高强度测试信号，普通发射模块和增强发射模块用于发射不同强度的nfc射频信号，发射控制模块根据标签接收模块接收到的读写发射模块的信号强度控制普通发射模块和增强发射模块协同配合发射nfc射频信号以被读写接收模块接收。通过读写发射模块用于发射高强度测试信号并被和标签接收模块接收，标签接收模块将接收到的信号输送给发射控制模块，发射控制模块判断接收到的信号强度并根据接收到的信号强度控制电子标签端发出比接收到的信号强度强5％～10％左右的nfc射频信号，从而可以保证电子标签端发出的nfc信号能被读写端接收识别，且可以根据具体传输情况适时调节，从而避免长时间高强度发射nfc信号造成的电量损失和元器件的寿命损伤，使用更加灵活。
附图说明
26.图1为本发明的一种长距离nfc检测设备的整体结构示意图。
27.示意图中的标号说明：
28.100、读写端；110、存储模块；120、处理模块；130、读写接收模块；140、显示模块；
29.200、电子标签端；210、电源模块；220、发射控制模块；230、普通发射模块；240、增强发射模块；250、标签接收模块；260、灯光模块；
30.300、数据库。
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
32.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
33.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
34.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
35.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
37.实施例1
38.参照附图1，本实施例的一种长距离nfc检测设备，包括
39.相互通讯的读写端100和电子标签端200，所述读写端100包括读写发射模块150和读写接收模块130，所述读写发射模块150用于发射高强度测试信号，所述读写接收模块130包括低强度接收单元和高强度接收单元，所述低强度接收单元和高强度接收单元分别用于接收不同强度和不同范围的射频nfc射频信号；
40.所述电子标签端200包括发射控制模块220、普通发射模块230、增强发射模块240和标签接收模块250，所述增强发射模块240为可调节发射功率的射频发射单元，所述标签接收模块250与所述读写发射模块150相配合用于接收读写发射模块150发射的高强度测试信号，所述普通发射模块230和增强发射模块240用于发射不同强度的nfc射频信号，所述发射控制模块220根据标签接收模块250接收到的读写发射模块150的信号强度控制普通发射模块230和增强发射模块240协同配合发射nfc射频信号以被读写接收模块130接收。本技术通过读写发射模块150用于发射高强度测试信号并被和标签接收模块250接收，标签接收模块250将接收到的信号输送给发射控制模块220，发射控制模块220判断接收到的信号强度并根据接收到的信号强度控制电子标签端200发出比接收到的信号强度强5％～10％左右的nfc射频信号，从而可以保证电子标签端200发出的nfc信号能被读写端100接收识别，且可以根据具体传输情况适时调节，从而避免长时间高强度发射nfc信号造成的电量损失和元器件的寿命损伤，使用更加灵活。
41.读写发射模块150定时循环发射不同强度的高强度测试信号，所述不同强度的高强度测试信号存在一定差距并被所述标签接收模块250记录强度信息，所述标签接收模块
250依次接收不同强度的高强度测试信号并将其中信息完整且强度最低的高强度测试信号的对应信息发送给发射控制模块220。所述读写发射模块150每次发射的信号强度依次增加5％，所述读写发射模块150定时循环发射不同强度的高强度测试信号具体为间隔30s～40s一个周期，一个周期内循环发射不同强度的高强度测试信号的总时间为3s～5s。
42.发射控制模块220内存储有若干发射策略，若干所述发射策略一一对应所述标签接收模块250记录的若干强度信息，所述若干发射策略具体为根据标签接收模块250接收的不同强度的高强度测试信号控制普通发射模块230和增强发射模块240协同配合与所述接收模块250接收的高强度测试信号强度频率同步的nfc射频信号或增强5％～10％。
43.当所述接收模块250接收的高强度测试信号的强度处于所述普通发射模块230的信号强度发射范围之内时，所述发射控制模块220控制普通发射模块230发射nfc射频信号，所述普通发射模块230发射的nfc射频信号的强度大于所述接收模块250接收的高强度测试信号的强度10％～15％。
44.当所述接收模块250接收的高强度测试信号的强度处于增强发射模块240的信号强度发射范围之内时，所述发射控制模块220控制增强发射模块240发射nfc射频信号，所述增强发射模块240发射的nfc射频信号的强度大于所述接收模块250接收的高强度测试信号的强度5％～10％。
45.所述读写接收模块130设有调节单元用于调节所述接收场的直径d，所述读写接收模块130还设有数据处理单元用于处理识别所述电子标签端200发出的nfc射频信号被所述接收场接收的最近距离l，所述l为接收场接收到的nfc射频信号区域边缘距离所述接收场接收端的最近距离，当l≤0.5d时，调节单元调节所述接收场的直径d缩小25％；当0.5d＜l＜0.7d时，调节单元调节所述接收场的直径d增加15％；当0.7d≤l＜0.9d时，调节单元调节所述接收场的直径d增加25％，当0.9d≤l＜1d时，调节单元调节所述接收场的直径d增加30％。可以控制接收场的接收面积和接收功率，使得接收场能恰好清楚的接收到电子标签端200发出的nfc射频信号。
46.所述电子标签端200还包括电源模块210和灯光模块260，所述电源模块210用于为整个电子标签端200进行供电，所述电源模块210还包括无线充电单元，所述灯光模块260设有若干个不同颜色的指示灯，所述不同颜色的指示灯对应标签接收模块250接收的不同强度的高强度测试信号。
47.所述读写端100还设有处理模块120、存储模块130和显示模块140，所述处理模块120用于解析所述读写接收模块130接收到的nfc射频信号信息并发送给存储模块130和显示模块140，所述显示模块140用于显示处理后的信息，所述存储模块130用于存储处理后的信息。
48.还包括与所述读写端100和电子标签端200通讯连接的数据库300，所述数据库300用于存储所述读写端100和电子标签端200的运行数据并更新下放nfc射频信号对应的存储信息。
49.以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。