专利名称：无源超高频rfid导游系统和操作方法
技术领域：
本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种无源超高频RFID导游系统和操作方法。
背景技术：
RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通 过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种环境，它一般包括两个设备，一个是射频读卡器，另外一个射频ID卡，即通常说的标签卡。在现代旅游景区、大型展览会或博物馆等场地中，参观者观赏景点或展品时，需要了解相关的资讯，基本上要依赖导游以一对多的群体讲解。由于导游缺乏以及费用的问题，大多数观众只能走马观花，展览的质量不高效果不好。市场上出现了电子导游系统，参观者便能自由地游览各个展区、各个展品，独立地游览有兴趣展品的相关资讯，从而达到真正观赏的效果。但是目前的导游机，基本使用的是数字语音按区域无线广播的方式实现，以声音和图像循环播放景点介绍信息，但这种方法的缺点是，游客需要集中在播放装置前，且声音比较嘈杂，面距离较远的情况下则无法看清播放图像。市场上还有部分导游机使用的有源RFID技术，此类有源RFID电子标签的电池一般只能用一两年甚至更短，维护起来十分麻烦，此外，其系统结构较为复杂，成本较高，使用不便。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术的缺点的问题，提供一种无源超高频RFID导游系统和操作方法，结构设计简单，成本低廉，使用方便，便于维护，读取距离远且较近的识别对象不会产生干扰。一种无源超高频RFID导游系统，所述导游系统包括手持机控制系统和电子标签，所述电子标签设置于各个景区，所述电子标签内配置有ID，所述手持机控制系统包括MCU控制单元、射频识别单元和音频解码单元，所述MCU控制单元电连接所述射频识别单元,所述MCU控制单元发送控制信号至所述射频识别单元，并启动所述射频识别单元的识别功能，所述射频识别单元接收所述电子标签所发出信号，并读取所述电子标签的ID号数据，把ID号数据传送至所述MCU控制单元；
所述音频解码单元电性连接所述MCU控制单元，所述MCU控制单元接收所述射频识别单元传送的ID数据后，控制所述音频解码单元进行解码播放，所述音频解码单元把播放状态数据传送至所述MCU控制单元。在其中一个实施例中，所述MCU控制系统电性连接有电源管理模块、显示单元、控制按键单元和EEPROM存储单元；所述电源管理模块为所述MCU控制单元提供电量；所述EEPROM存储单元内存储有配置文件数据，所述MCU控制单元读取所述EEPROM存储单元内的配置文件数据，并把配置文件数据传送至射频识别单元、显示单元和控制按键单元。
在其中一个实施例中,所述显示单元为IXD液晶显示屏。在其中一个实施例中，所述控制按键单元包括菜单键、音量调节键、播放键、暂停键、重播键和开关机键。在其中一个实施例中，所述射频识别单元内设有RFID芯片，所述射频识别单元连接有天线，所述RFID芯片通过所述天线接收所述电子标签发出的无线信号，并把无线信号传送至所述MCU控制单元。在其中一个实施例中，所述音频解码单元电性连接有SD卡和Flash存储器，所述SD卡内存储有介绍各个景区的音频文件。在其中一个实施例中，所述音频解码单元设有立体声输出装置。在其中一个实施例中，所述电子标签包括有MCU控制模块和射频识别模块，所述 射频识别模块电性连接有标签天线，所述MCU控制模块电性连接所述射频识别模块，所述MCU控制模块控制所述射频识别模块把电子标签内部的ID发送出。一种无源超高频RFID导游系统的操作方法包括以下步骤
①、启动所述导游系统，所述MCU控制单元读取所述EEPROM存储单元内的存储的配置文件数据，并把配置文件数据传送至射频识别单元、显示单元和控制按键单元，同时，所述音频解码单元自动读取所述Flash存储器的启动代码，初始化手持机系统；
②、所述导游系统初始化完成后，所述射频识别单元、显示单元、控制按键单元、EEPROM存储单元和音频解码单元把工作状态传送至所述MCU控制单元，并通过所述显示单元显示；
③、用户通过所述控制按键单元进行按键操作，控制所述导游系统进入RFID射频识别状态，所述MCU控制单元把控制信号传送至所述射频识别单元，所述射频识别单元开始识别有无电子标签的存在；
④、所述电子标签进入手持机控制系统的射频识别范围内，通过所述标签天线接收所述射频识别单元所发出的信号，并获得能量被激活，开始读取本身的ID号数据，待ID号数据读取完成后，把ID号数据以反向散射方式发送至所述手持机控制系统；
⑤、所述天线接收到电子标签的ID号数据后，所述射频识别单元开始读取所述电子标签的ID号数据，并把ID号数据传送至所述MCU控制单元，所述MCU控制单元把接收到的ID号数据传送至所述音频解码单元，所述音频解码单元开始查找SD卡内对应ID号数据的音频文件，进行解码后播放模拟立体声信号到立体声输出装置。上述无源超高频RFID导游系统和操作方法，所述导游系统使用MCU控制单元作为核心控制部件，电性连接射频识别单元、音频单元、控制按键单元和显示单元，可实现电子自动导游、手动导游、多国语种选择播放等功能。所述电子标签为超高频电子标签，且不需要电池供电，不需要维护，只需要在所述手持机控制系统感应的覆盖范围内即可获得能量，进行RFID识别，使用更加方便。此外，其读取距离远，识别速度快，可靠性大，易操作，灵活性强。所述导游系统采用SD卡等移动存储器，可以做到很大的容量，更改容量亦很容易。本发明的无源超高频RFID导游系统的感应距离可远远超过普通的高频RFID技术的感应距离。所述手持机控制系统的天线为陶瓷天线，体积小，感应距离远，应用的范围广。
图I为本发明结构原理图。以下是本发明零部件符号标记说明
手持机控制系统100、MCU控制单元110、射频识别单元120、音频解码单元130、电源管理模块140、显示单元150、控制按键单元160、EEPROM存储单元170、天线180、SD卡131、Flash存储器132、立体声输出装置190、电子标签200、MCU控制模块210、射频识别模块220、标签天线230。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本发明的优点与精神，藉由以下结合附图与具体实施方式
对本发明的详述得到进一步的了解。 一种无源超高频RFID导游系统，包括有手持机和电子标签200两部分。手持机控制系统100包括MCU控制单元110、射频识别单元120和音频解码单元130。所述射频识别单元120和音频解码单元130分别与所述MCU控制单元110电性连接。所述电子标签200设置于各个景区，每个电子标签200内配置有唯一的ID。所述MCU控制单元110发送控制信号至所述射频识别单元120，并启动所述射频识别单元120的识别功能，所述射频识别单元120接收所述电子标签200所发出信号，并读取所述电子标签200的ID号数据，把ID号数据传送至所述MCU控制单元110。所述MCU控制单元110接收所述射频识别单元120传送的ID数据后，控制所述音频解码单元130进行解码播放，所述音频解码单元130把播放状态数据传送至所述MCU控制单元110。所述MCU控制系统电性连接有电源管理模块140、显示单元150、控制按键单元160和EEPROM存储单元170。所述电源管理模块140为电池，为所述MCU控制单元110提供电量。所述EEPROM存储单元170内存储有配置文件数据，所述MCU控制单元110读取所述EEPROM存储单元170内的配置文件数据，并把配置文件数据传送至射频识别单元120、显示单兀150和控制按键单兀160，在启动手持机后，整个系统初始化。所述显示单元150为IXD液晶显示屏。所述控制按键单元160包括菜单键、音量调节键、播放键、暂停键、重播键和开关机键。按下所述菜单键，所述IXD显示屏显示自动模式、手动模式、号码模式和语言选择等选项。所述射频识别单元120内设有RFID芯片，所述射频识别单元120连接有天线180，所述RFID芯片通过所述天线180接收所述电子标签200发出的无线信号，并把无线信号传送至所述MCU控制单元110。所述音频解码单元130电性连接有SD卡131和Flash存储器132，所述SD卡131内存储有介绍各个景区的音频文件。所述音频解码单元130设有立体声输出装置190，所述立体声输出装置190上设有耳机接口。所述电子标签200包括有MCU控制模块210和射频识别模块220，所述射频识别模块220电性连接有标签天线230，所述MCU控制模块210电性连接所述射频识别模块220，所述MCU控制模块210控制所述射频识别模块220把电子标签200内部的ID发送出。一种无源超高频RFID导游系统的操作方法包括以下步骤
①、启动所述导游系统，所述MCU控制单元110读取所述EEPROM存储单元170内的存储的配置文件数据，并把配置文件数据传送至射频识别单元120、显示单元150和控制按键单元160，同时，所述音频解码单元130自动读取所述Flash存储器132的启动代码，初始化手持机系统。②、所述导游系统初始化完成后，所述射频识别单元120、显示单元150、控制按键单元160、EEPROM存储单元170和音频解码单元130把工作状态传送至所述MCU控制单元110,并通过所述显示单元150显示。③、用户通过所述控制按键单元160进行按键操作，控制所述导游系统进入RFID射频识别状态，所述MCU控制单元110把控制信号传送至所述射频识别单元120，所述射频识别单元120开始识别有无电子标签200的存在。④、所述电子标签200进入手持机控制系统100的射频识别范围内，通过所述标签天线230接收所述射频识别单元120所发出的信号，并获得能量被激活，开始读取本身的ID号数据，待ID号数据读取完成后，把ID号数据以反向散射方式发送至所述手持机控制系统 100。⑤、所述天线180接收到电子标签200的ID号数据后，所述射频识别单元120开始读取所述电子标签200的ID号数据，并把ID号数据传送至所述MCU控制单元110，所述MCU控制单元110把接收到的ID号数据传送至所述音频解码单元130，所述音频解码单元130开始查找SD卡131内对应ID号数据的音频文件，进行解码后播放模拟立体声信号到立体声输出装置190。当一个景区的音频文件播放完毕后，可以通过所述射频识别单元120继续识别其他电子标签200的存在，当识别到另一个电子标签200时，所述标签天线230把本电子标签200的ID号信息发送出去，所述射频识别单元120通过天线180接收到ID号信息，并把信息传送至所述MCU控制单元110，所述MCU控制单元110把接收到的信息传送至所述音频解码单元130进行解码后播放。综上所述，本发明使用MCU控制单元110作为核心控制部件，电性连接射频识别单元120、音频单元、控制按键单元160和显示单元150,可实现电子自动导游、手动导游、多国语种选择播放等功能。所述电子标签200为超高频电子标签200，且不需要电池供电，不需要维护，只需要在所述手持机控制系统100感应的覆盖范围内即可获得能量，进行RFID识别，使用更加方便。此外，其读取距离远，识别速度快，可靠性大，易操作，灵活性强。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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。
权利要求
1.一种无源超高频RFID导游系统，所述导游系统包括手持机控制系统和电子标签，所述电子标签设置于各个景区，所述电子标签内配置有ID，其特征在于所述手持机控制系统包括MCU控制单元、射频识别单元和音频解码单元,所述MCU控制单元电连接所述射频识别单元，所述MCU控制单元发送控制信号至所述射频识别单元，并启动所述射频识别单元的识别功能，所述射频识别单元接收所述电子标签所发出信号，并读取所述电子标签的ID号数据，把ID号数据传送至所述MCU控制单元； 所述音频解码单元电性连接所述MCU控制单元，所述MCU控制单元接收所述射频识别单元传送的ID数据后，控制所述音频解码单元进行解码播放，所述音频解码单元把播放状态数据传送至所述MCU控制单元。
2.根据权利要求I所述的无源超高频RFID导游系统，其特征在于所述MCU控制系统电性连接有电源管理模块、显示单元、控制按键单元和EEPROM存储单元；所述电源管理模 块为所述MCU控制单元提供电量；所述EEPROM存储单元内存储有配置文件数据，所述MCU控制单元读取所述EEPROM存储单元内的配置文件数据，并把配置文件数据传送至射频识别单元、显示单元和控制按键单元。
3.根据权利要求2所述的无源超高频RFID导游系统，其特征在于所述显示单元为IXD液晶显示屏。
4.根据权利要求2所述的无源超高频RFID导游系统，其特征在于所述控制按键单元包括菜单键、音量调节键、播放键、暂停键、重播键和开关机键。
5.根据权利要求I所述的无源超高频RFID导游系统，其特征在于所述射频识别单元内设有RFID芯片，所述射频识别单元连接有天线，所述RFID芯片通过所述天线接收所述电子标签发出的无线信号，并把无线信号传送至所述MCU控制单元。
6.根据权利要求I所述的无源超高频RFID导游系统，其特征在于所述音频解码单元电性连接有SD卡和Flash存储器，所述SD卡内存储有介绍各个景区的音频文件。
7.根据权利要求I所述的无源超高频RFID导游系统，其特征在于所述音频解码单元设有立体声输出装置。
8.根据权利要求I所述的无源超高频RFID导游系统，其特征在于所述电子标签包括有MCU控制模块和射频识别模块，所述射频识别模块电性连接有标签天线，所述MCU控制模块电性连接所述射频识别模块，所述MCU控制模块控制所述射频识别模块把电子标签内部的ID发送出。
9.一种无源超高频RFID导游系统的操作方法，其特征在于所述操作方法包括以下步骤 ①、启动所述导游系统，所述MCU控制单元读取所述EEPROM存储单元内的存储的配置文件数据，并把配置文件数据传送至射频识别单元、显示单元和控制按键单元，同时，所述音频解码单元自动读取所述Flash存储器的启动代码，初始化手持机系统； ②、所述导游系统初始化完成后，所述射频识别单元、显示单元、控制按键单元、EEPROM存储单元和音频解码单元把工作状态传送至所述MCU控制单元，并通过所述显示单元显示； ③、用户通过所述控制按键单元进行按键操作，控制所述导游系统进入RFID射频识别状态，所述MCU控制单元把控制信号传送至所述射频识别单元，所述射频识别单元开始识别有无电子标签的存在； ④、所述电子标签进入手持机控制系统的射频识别范围内，通过所述标签天线接收所述射频识别单元所发出的信号，并获得能量被激活，开始读取本身的ID号数据，待ID号数据读取完成后，把ID号数据以反向散射方式发送至所述手持机控制系统； ⑤、所述天线接收到电子标签的ID号数据后，所述射频识别单元开始读取所述电子标签的ID号数据，并把ID号数据传送至所述MCU控制单元，所述MCU控制单元把接收到的ID号数据传送至所述音频解码单元，所述音频解码单元开始查找SD卡内对应ID号数据的音频文件，进行解码后播放模拟立体声信号到立体声输出装置。全文摘要
本发明公开了一种无源超高频RFID导游系统和操作方法，采用超高频RFID技术实现景点或大型展览馆的导游和管理，导游系统包括手持机控制系统和电子标签，电子标签为无源电子标签，手持机控制系统识别到电子标签存在时，开始读取电子标签的ID号数据，并把ID号数据传送至MCU控制单元，MCU控制单元把接收到的ID号数据传送至音频解码单元，音频解码单元开始查找SD卡内对应ID号数据的音频文件，进行解码后播放模拟立体声信号到立体声输出装置。本发明使用方便，成本低廉，便于维护，读取距离远，识别速度快。
文档编号G06K17/00GK102750562SQ201210193129
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月13日 优先权日2012年6月13日
发明者杨明龙 申请人:东莞精恒电子有限公司