RFID試驗(yàn)報(bào)告

精品文庫(kù)RFID原理及應(yīng)用課程論文(設(shè)計(jì)報(bào)告)題 目: 射頻標(biāo)簽信息的讀寫(xiě)原理與實(shí)現(xiàn) 作 者: 馬孝輝 專(zhuān)業(yè)班級(jí): 物聯(lián)網(wǎng)工程141 完成日期: 2017.1.1 歡迎下載目 錄1目的12原理分析12.1 RFID的定義12.2 RFID的發(fā)展背景12.3 RFID的概念22.4 RFID組成部分22.5 RFID的工作原理22.6 ISO15693協(xié)議32.7 ISO15693 模塊上下位機(jī)通信協(xié)議分析32.8 幀格式32.9 ISO 15693命令分析52.9.1Inventory（尋卡）命令52.9.2 ReadSingleBlock命令52.9.3 WriteSingleBlock命令63實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)73.1儀器、軟件73.1.1物聯(lián)網(wǎng)RFID 教學(xué)軟件PracticeSystem介紹73.1.2 JX608 實(shí)驗(yàn)箱73.1.3高頻13.56MHz ISO15693M RFID 原理模塊83.2讀卡93.3 寫(xiě)卡114應(yīng)用分析135總結(jié)13歡迎下載1目的這次設(shè)計(jì)是為了學(xué)習(xí)和掌握 ISO/IEC 18000-3，ISO15693 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范第三部分協(xié)議和指令內(nèi)容中的讀取和寫(xiě)入標(biāo)簽數(shù)據(jù)操作部分內(nèi)容。這次通過(guò)發(fā)送不同的基本指令，觀察返回的數(shù)據(jù)，了解和掌握指令的作用。射頻識(shí)別（RFID）是一種無(wú)線通信技術(shù)，可以通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸。許多行業(yè)都運(yùn)用了射頻識(shí)別技術(shù)。將標(biāo)簽附著在一輛正在生產(chǎn)中的汽車(chē)，廠方便可以追蹤此車(chē)在生產(chǎn)線上的進(jìn)度。倉(cāng)庫(kù)可以追蹤藥品的所在。射頻標(biāo)簽也可以附于牲畜與寵物上，方便對(duì)牲畜與寵物的積極識(shí)別（積極識(shí)別意思是防止數(shù)只牲畜使用同一個(gè)身份）。射頻識(shí)別的身份識(shí)別卡可以使員工得以進(jìn)入鎖住的建筑部分，汽車(chē)上的射頻應(yīng)答器也可以用來(lái)征收收費(fèi)路段與停車(chē)場(chǎng)的費(fèi)用。掌握了RFID標(biāo)簽的指令的內(nèi)容，我們就可以來(lái)實(shí)現(xiàn)更多的功能，為人們服務(wù)，方便人們的生活，推進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。2原理分析2.1 RFID的定義射頻識(shí)別（RFID）是一種無(wú)線通信技術(shù)，可以通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸。無(wú)線電的信號(hào)是通過(guò)調(diào)成無(wú)線電頻率的電磁場(chǎng)，把數(shù)據(jù)從附著在物品上的標(biāo)簽上傳送出去，以自動(dòng)辨識(shí)與追蹤該物品。某些標(biāo)簽在識(shí)別時(shí)從識(shí)別器發(fā)出的電磁場(chǎng)中就可以得到能量，并不需要電池；也有標(biāo)簽本身?yè)碛须娫?，并可以主?dòng)發(fā)出無(wú)線電波（調(diào)成無(wú)線電頻率的電磁場(chǎng)）。標(biāo)簽包含了電子存儲(chǔ)的信息，數(shù)米之內(nèi)都可以識(shí)別。與條形碼不同的是，射頻標(biāo)簽不需要處在識(shí)別器視線之內(nèi)，也可以嵌入被追蹤物體之內(nèi)。許多行業(yè)都運(yùn)用了射頻識(shí)別技術(shù)。將標(biāo)簽附著在一輛正在生產(chǎn)中的汽車(chē)，廠方便可以追蹤此車(chē)在生產(chǎn)線上的進(jìn)度。倉(cāng)庫(kù)可以追蹤藥品的所在。射頻標(biāo)簽也可以附于牲畜與寵物上，方便對(duì)牲畜與寵物的積極識(shí)別（積極識(shí)別意思是防止數(shù)只牲畜使用同一個(gè)身份）。射頻識(shí)別的身份識(shí)別卡可以使員工得以進(jìn)入鎖住的建筑部分，汽車(chē)上的射頻應(yīng)答器也可以用來(lái)征收收費(fèi)路段與停車(chē)場(chǎng)的費(fèi)用。某些射頻標(biāo)簽附在衣物、個(gè)人財(cái)物上，甚至于植入人體之內(nèi)。由于這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)在未經(jīng)本人許可的情況下讀取個(gè)人信息，這項(xiàng)技術(shù)也會(huì)有侵犯?jìng)€(gè)人隱私憂患。2.2 RFID的發(fā)展背景射頻標(biāo)簽是產(chǎn)品電子代碼（EPC）的物理載體，附著于可跟蹤的物品上，可全球流通 并對(duì)其進(jìn)行識(shí)別和讀寫(xiě)。RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)作為構(gòu)建“物聯(lián)網(wǎng)” 的關(guān)鍵技術(shù)近年來(lái)受到人們的關(guān)注。RFID 技術(shù)早起源于英國(guó)，應(yīng)用于第二次世界大戰(zhàn)中辨別敵我飛機(jī)身份，20 世紀(jì) 60 年代開(kāi)始商用。RFID 技術(shù) 是一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，美國(guó)國(guó)防部規(guī)定 2005 年 1 月 1 日以后，所有軍需物資都要使用 RFID 標(biāo)簽；美國(guó)食品與藥品管理局（FDA）建議制藥商從 2006 年起利用 RFID 跟蹤常 造假的藥品。Walmart，Metro 零售業(yè)應(yīng)用 RFID 技術(shù)等一系列行動(dòng)更是推動(dòng)了 RFID 在全 世界的應(yīng)用熱潮。2000 年時(shí)，每個(gè) RFID 標(biāo)簽的價(jià)格是 1 美元。許多研究者認(rèn)為 RFID 標(biāo) 簽非常昂貴，只有降低成本才能大規(guī)模應(yīng)用。2005 年時(shí)，每個(gè) RFID 標(biāo)簽的價(jià)格是 12 美分 左右，現(xiàn)在超高頻 RFID 的價(jià)格是 10 美分左右。RFID 要大規(guī)模應(yīng)用，一方面是要降低 RFID 標(biāo)簽價(jià)格，另一方面要看應(yīng)用 RFID 之后能否帶來(lái)增值服務(wù)。歐盟統(tǒng)計(jì)辦公室的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2010 年，歐盟有 3%的公司應(yīng)用 RFID 技術(shù)，應(yīng)用分布在身份證件和門(mén)禁控制、供應(yīng) 鏈和庫(kù)存跟蹤、汽車(chē)收費(fèi)、防盜、生產(chǎn)控制、資產(chǎn)管理。2.3 RFID的概念從概念上來(lái)講，RFID類(lèi)似于條碼掃描，對(duì)于條碼技術(shù)而言，它是將已編碼的條形碼附著于目標(biāo)物并使用專(zhuān)用的掃描讀寫(xiě)器利用光信號(hào)將信息由條形磁傳送到掃描讀寫(xiě)器；而RFID則使用專(zhuān)用的RFID讀寫(xiě)器及專(zhuān)門(mén)的可附著于目標(biāo)物的RFID標(biāo)簽，利用頻率信號(hào)將信息由RFID標(biāo)簽傳送至RFID讀寫(xiě)器。從結(jié)構(gòu)上講RFID是一種簡(jiǎn)單的無(wú)線系統(tǒng)，只有兩個(gè)基本器件，該系統(tǒng)用于控制、檢測(cè)和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個(gè)詢問(wèn)器和很多應(yīng)答器組成。最初在技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)答器是指能夠傳輸信息回復(fù)信息的電子模塊，近些年，由于射頻技術(shù)發(fā)展迅猛，應(yīng)答器有了新的說(shuō)法和含義，又被叫做智能標(biāo)簽或標(biāo)簽。RFID電子標(biāo)簽的閱讀器通過(guò)天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。2.4 RFID組成部分應(yīng)答器：由天線，耦合元件及芯片組成，一般來(lái)說(shuō)都是用標(biāo)簽作為應(yīng)答器，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。閱讀器：由天線，耦合元件，芯片組成，讀取（有時(shí)還可以寫(xiě)入）標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式rfid讀寫(xiě)器或固定式讀寫(xiě)器。應(yīng)用軟件系統(tǒng) ：是應(yīng)用層軟件，主要是把收集的數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理，并為人們所使用。我這次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是對(duì)應(yīng)答器中的標(biāo)簽的信息進(jìn)行讀寫(xiě)。2.5 RFID的工作原理RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者由標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（Active Tag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽），解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。一套完整的RFID系統(tǒng)， 是由閱讀器與電子標(biāo)簽也就是所謂的應(yīng)答器及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個(gè)部份所組成，其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無(wú)線電波能量，用以驅(qū)動(dòng)電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時(shí)Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù)， 送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。以RFID 卡片閱讀器及電子標(biāo)簽之間的通訊及能量感應(yīng)方式來(lái)看大致上可以分成：感應(yīng)耦合及后向散射耦合兩種。一般低頻的RFID大都采用第一種式，而較高頻大多采用第二種方式。閱讀器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫(xiě)裝置，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應(yīng)答器之間一般采用半雙工通信方式進(jìn)行信息交換，同時(shí)閱讀器通過(guò)耦合給無(wú)源應(yīng)答器提供能量和時(shí)序。在實(shí)際應(yīng)用中，可進(jìn)一步通過(guò)Ethernet或WLAN等實(shí)現(xiàn)對(duì)物體識(shí)別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。應(yīng)答器是RFID系統(tǒng)的信息載體，應(yīng)答器大多是由耦合原件（線圈、微帶天線等）和微芯片組成無(wú)源單元。2.6 ISO15693協(xié)議ISO15693是針對(duì)射頻識(shí)別應(yīng)用的一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)定義了工作在13.56Mhz下智能標(biāo)簽和讀寫(xiě)器的空氣接口及數(shù)據(jù)通信規(guī)范，符合此標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)簽最遠(yuǎn)識(shí)讀距離達(dá)到2米。2.7 ISO15693 模塊上下位機(jī)通信協(xié)議分析ISO15693 模塊上下位機(jī)通信協(xié)議的工作方式：協(xié)議規(guī)定上位機(jī)（ PC）與讀寫(xiě)器采用請(qǐng)求-應(yīng)答（又稱(chēng)命令-響應(yīng)）的工作方式進(jìn)行交互，即上位機(jī)向讀寫(xiě)器發(fā)送命令幀，讀寫(xiě)器在執(zhí)行相關(guān)操作后回送響應(yīng)幀。讀寫(xiě)器只有在接收到命令幀并執(zhí)行相關(guān)操作后才會(huì)發(fā)送響應(yīng)幀，否則讀寫(xiě)器不會(huì)主動(dòng)發(fā)送響應(yīng)幀，響應(yīng)幀與命令幀之間一一對(duì)應(yīng)，并具有相同的幀編號(hào)，正常情況下不會(huì)出現(xiàn)多個(gè)命令幀對(duì)應(yīng)一個(gè)響應(yīng)幀或者一個(gè)命令幀對(duì)應(yīng)多個(gè)響應(yīng)幀的情況。2.8 幀格式命令幀和響應(yīng)幀具有相同的幀格式，完整的數(shù)據(jù)幀由7個(gè)部分組成。（1）幀起始符長(zhǎng)度為1個(gè)字節(jié)，協(xié)議規(guī)定以字符 : （0x3A）作為報(bào)文幀的起始標(biāo)志。（2）幀編號(hào)長(zhǎng)度為1個(gè)字節(jié)，有效值為 0255，可循環(huán)使用。命令幀的幀編號(hào)由上位機(jī)設(shè)定，下位機(jī)回送的響應(yīng)幀使用相應(yīng)命令幀的幀編號(hào)。（3）命令/狀態(tài)碼長(zhǎng)度為1個(gè)字節(jié)。在命令幀中，該字節(jié)表示命令，用于指示讀寫(xiě)器執(zhí)行相應(yīng)的操作。命令幀中的命令碼表如圖1 所示。圖1在響應(yīng)幀中，該字節(jié)用于指示下位機(jī)在執(zhí)行相關(guān)操作時(shí)的狀態(tài)。響應(yīng)幀中的狀態(tài)碼表如圖2所示。圖2（4）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（len）長(zhǎng)度為 2 個(gè)字節(jié)，低字節(jié)在前，高字節(jié)在后，用于指示數(shù)據(jù)幀中數(shù)據(jù)包部分的字節(jié)數(shù)，單位為字節(jié)。特別注意，在命令幀中填寫(xiě)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度值為實(shí)際數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的 2 倍，在響應(yīng)幀中填寫(xiě)的值為實(shí)際數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。（5）數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度為065535個(gè)字節(jié)。命令幀使用數(shù)據(jù)包來(lái)向讀寫(xiě)器傳遞參數(shù)，響應(yīng)幀使用數(shù)據(jù)包來(lái)返回命令執(zhí)行的結(jié)果。（6）校驗(yàn)碼長(zhǎng)度為2個(gè)字節(jié)。協(xié)議規(guī)定數(shù)據(jù)幀校驗(yàn)方式循環(huán)冗余檢驗(yàn)（CRC-16）方式。校驗(yàn)范圍是幀編號(hào)、命令/狀態(tài)碼、數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)包。不包括幀起始符和幀結(jié)束符。計(jì)算結(jié)果為2字節(jié)，加入數(shù)據(jù)幀時(shí)，低字節(jié)在前，高字節(jié)在后。（7）幀結(jié)束符長(zhǎng)度為兩個(gè)字節(jié)，協(xié)議規(guī)定以字符CR-LF（ASCII：0x0D 0x0A）作為報(bào)文幀的結(jié)束標(biāo)志。2.9 ISO 15693命令分析2.9.1Inventory（尋卡）命令I(lǐng)nventory（尋卡）命令命令碼為0x01，用于檢查讀寫(xiě)器天線場(chǎng)區(qū)內(nèi)的標(biāo)簽，讀取并返回所有未進(jìn)入靜默狀態(tài)的標(biāo)簽的UID。（1）命令幀數(shù)據(jù)命令幀數(shù)據(jù)部分的第一個(gè)字節(jié)為命令標(biāo)識(shí)（Command Flag）。Inventory命令標(biāo)識(shí)的8個(gè)字節(jié)定義為：在使用Inventory命令讀取標(biāo)簽UID時(shí)，可以選擇調(diào)制方式為FSK或者ASK，還需要選擇是否使用防沖突算法來(lái)解決競(jìng)爭(zhēng)，以獲得多個(gè)標(biāo)簽的UID。組合起來(lái)，共有四種不同的情況。0x06：ASK方式，使用防沖突算法讀取多個(gè)標(biāo)簽。0x07：FSK方式，使用防沖突算法讀取多個(gè)標(biāo)簽。0x26：ASK方式，不使用防沖突算法，讀取單個(gè)標(biāo)簽。0x27：FSK方式，不使用防沖突算法，讀取單個(gè)標(biāo)簽。用戶可以根據(jù)自己的需要來(lái)選擇適當(dāng)?shù)腎nventory方式。（2）響應(yīng)幀數(shù)據(jù)讀寫(xiě)器在成功地執(zhí)行Inventory命令后，都會(huì)通過(guò)返回響應(yīng)幀來(lái)報(bào)告命令執(zhí)行的狀態(tài)。如果讀取標(biāo)簽失敗，則通過(guò)相應(yīng)的狀態(tài)碼報(bào)告失敗的原因。例如，成功執(zhí)行Inventory命令后卻沒(méi)有檢測(cè)到任何標(biāo)簽，返回狀態(tài)碼0x0F，此時(shí)的響應(yīng)幀不帶任何數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為0。如果成功地讀取到了標(biāo)簽，返回的狀態(tài)碼為0x00，并通過(guò)響應(yīng)幀的數(shù)據(jù)返回標(biāo)簽的UID。響應(yīng)幀的數(shù)據(jù)以10個(gè)字節(jié)為單位，長(zhǎng)度為10字節(jié)的N倍，N為讀取到的標(biāo)簽數(shù)量。10個(gè)字節(jié)定義如下：第1個(gè)字節(jié)表示該標(biāo)簽的狀態(tài)，一般為0x00，第2個(gè)字節(jié)是標(biāo)簽的DSFID（Data StorageFormat IDentifier，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式標(biāo)識(shí)）；后面的8個(gè)字節(jié)用于存放標(biāo)簽的UID，注意是高字節(jié)在后。2.9.2 ReadSingleBlock命令讀單個(gè)塊命令碼為0x07，作用是讀取標(biāo)簽中存儲(chǔ)的單個(gè)數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)。（1）命令幀數(shù)據(jù)命令幀數(shù)據(jù)各個(gè)字節(jié)的定義如下所示：第一個(gè)字節(jié)是數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度（Block Length）。15693標(biāo)簽的數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度有兩種：TI的標(biāo)簽數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度為4個(gè)字節(jié)，而ISO 15693標(biāo)簽的數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度為8個(gè)字節(jié)，在讀取標(biāo)簽單個(gè)數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)時(shí)，需要使用數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度這個(gè)字節(jié)來(lái)指定標(biāo)簽的塊長(zhǎng)度。第二個(gè)字節(jié)是命令標(biāo)志（Command Flag），命令標(biāo)志的8個(gè)位定義如下所示：最低位用于選擇調(diào)制方式，為0時(shí)使用ASK，為1時(shí)使用FSK。第5位用于選擇讀取的卡片數(shù)量，為0表示對(duì)天線場(chǎng)區(qū)內(nèi)所有的標(biāo)簽進(jìn)行讀?。粸?表示讀取某個(gè)特定標(biāo)簽的數(shù)據(jù)塊。第6位用于選擇是否在讀取數(shù)據(jù)塊內(nèi)數(shù)據(jù)的同時(shí)獲得數(shù)據(jù)塊的安全狀態(tài)，為0表示不需要獲得數(shù)據(jù)塊的安全狀態(tài)；為1表示需要獲得數(shù)據(jù)塊的安全狀態(tài)。第三個(gè)字節(jié)是塊地址（Block Address），用于選擇需要讀取的數(shù)據(jù)塊，以0作為起始序號(hào)。由于在對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取時(shí)，一般都是讀取某個(gè)特定標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，因此還需要在命令幀數(shù)據(jù)中包含標(biāo)簽的UID，用以指定需要讀取的標(biāo)簽。（2）響應(yīng)幀數(shù)據(jù)響應(yīng)幀數(shù)據(jù)的第一個(gè)字節(jié)為標(biāo)簽的狀態(tài)，在正確讀取到標(biāo)簽數(shù)據(jù)時(shí)該字節(jié)為0x00。對(duì)于響應(yīng)幀數(shù)據(jù)的其他部分，則依據(jù)命令參數(shù)的不同而不同。如果命令標(biāo)志的第6位設(shè)置為1，那么在響應(yīng)幀中幀數(shù)據(jù)的第二個(gè)字節(jié)則為標(biāo)簽返回的數(shù)據(jù)塊安全狀態(tài)，0x00表示數(shù)據(jù)塊沒(méi)有被鎖定，0x01表示已經(jīng)被鎖定。如果命令標(biāo)志的第6位為0，則在響應(yīng)幀數(shù)據(jù)中沒(méi)有該字節(jié)。響應(yīng)幀數(shù)據(jù)的其他部分為讀取到的數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)依賴(lài)于命令中設(shè)置的塊長(zhǎng)度，為4或8個(gè)字節(jié)。2.9.3 WriteSingleBlock命令寫(xiě)單個(gè)塊命令碼為0x08，作用是往標(biāo)簽中寫(xiě)入單個(gè)數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)。（1）命令幀數(shù)據(jù)命令幀數(shù)據(jù)各個(gè)部分的定義如下所示：第一個(gè)字節(jié)是數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度（Block Length）。在ReadSingleBlock命令中已經(jīng)介紹，有4字節(jié)和8字節(jié)兩種不同的塊長(zhǎng)度。第二個(gè)字節(jié)是命令標(biāo)志（Command Flag），命令標(biāo)志的8個(gè)位定義為：最低位用于選擇調(diào)制方式，為0時(shí)使用ASK，為1時(shí)使用FSK。第5位用于選擇需要寫(xiě)入的卡片，為0表示將數(shù)據(jù)寫(xiě)到天線場(chǎng)區(qū)內(nèi)所有的標(biāo)簽中，為1表示只將數(shù)據(jù)寫(xiě)入某個(gè)特定的標(biāo)簽。一般在執(zhí)行數(shù)據(jù)寫(xiě)入時(shí)都使用后者。第三個(gè)字節(jié)是塊地址，用于指定寫(xiě)入位置，以0作為起始序號(hào)。接下來(lái)的4或8個(gè)字節(jié)（取決于塊長(zhǎng)度）是待寫(xiě)入的塊數(shù)據(jù)。最后的部分是標(biāo)簽的UID，在對(duì)指定的標(biāo)簽執(zhí)行數(shù)據(jù)寫(xiě)入時(shí)用于指定標(biāo)簽。（2）響應(yīng)幀數(shù)據(jù)響應(yīng)幀數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為1個(gè)字節(jié)，用于返回標(biāo)簽的狀態(tài)，在成功將塊數(shù)據(jù)寫(xiě)入標(biāo)簽時(shí)該字節(jié)為0x00或0x41。3實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)我首先分析了設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的理論知識(shí)，所要用到的協(xié)議。為此查閱了大量資料，還和同學(xué)們具體分析了做實(shí)驗(yàn)完成設(shè)計(jì)過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題以及解決方法，最終確定了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所需要的設(shè)備的協(xié)議，以及通信方式。在此的基礎(chǔ)上制定了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的方法和步驟。從簡(jiǎn)單的內(nèi)容做起，然后進(jìn)一步加大難度，越來(lái)越接近最初的設(shè)想。從而實(shí)現(xiàn)自己最初的設(shè)計(jì)，達(dá)到既定目標(biāo)。3.1儀器、軟件這次設(shè)計(jì)我采用的儀器：JX608教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱，PC機(jī)，供電電源、電子標(biāo)簽。采用的軟件：Tag-Reader 實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件物聯(lián)網(wǎng)RFID 教學(xué)軟件PracticeSystem。3.1.1物聯(lián)網(wǎng)RFID 教學(xué)軟件PracticeSystem介紹通過(guò)鍵盤(pán)，可以對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行各種操作，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)K的選擇、參數(shù)的配置、各個(gè)命令的執(zhí)行等。用戶使用該教學(xué)軟件，既能方便地操作系統(tǒng)，完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，還能更加深刻地理解和掌握 RFID 讀寫(xiě)器與上位 PC 之間的通信協(xié)議，熟悉 RFID 應(yīng)用系統(tǒng)的工作原理，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)快速高效的 RFID 應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。 TagReader Practice Software 是一款專(zhuān)門(mén)配合此 RFID 教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的 PC 教學(xué)軟件。軟件通過(guò)串口與實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行連接，并通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)一系列較為復(fù)雜的底層通信協(xié)議，完成與試驗(yàn)箱各個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K之間的通信，從而達(dá)到控制各個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K并完成各種相關(guān)實(shí)驗(yàn)的目的。由于軟件直接通過(guò)底層協(xié)議與實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行通信，因此可以更好地將它們之間通信的具體細(xì)節(jié)展現(xiàn)出來(lái)，有助于更加深入、直觀地理解 PC 與 RFID 讀寫(xiě)器之間的通信協(xié)議以及 RFID 讀寫(xiě)器設(shè)備及系統(tǒng)的工作原理。 軟件共有 6 個(gè)功能模塊，分別對(duì)應(yīng)著實(shí)驗(yàn)箱的 6 個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)K單元。這6 個(gè)功能模塊分別是： ISO 15693 模塊、UHF 模塊、ISO 14443 模塊、125K 模塊、WSN Settings 模塊Configuration 模塊。綜合以上所述JX608教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱和TagReader Practice Software有非常多的有點(diǎn)而且容易操作，結(jié)果都能顯示在電腦屏幕上，非常適合用來(lái)實(shí)現(xiàn)我這次的設(shè)計(jì)。我這次設(shè)計(jì)用的就是ISO 15693 模塊。3.1.2 JX608 實(shí)驗(yàn)箱JX608 實(shí)驗(yàn)箱如圖3所示：圖33.1.3高頻13.56MHz ISO15693M RFID 原理模塊高頻13.56MHz ISO15693M RFID 原理模塊如圖4所示：圖43.2讀卡 1、系統(tǒng)上電檢查JX608 教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)使用配套的5V 電源適配器供電或者系統(tǒng)配套的交流變換直流的電源變換器，用高于5V 的電源供電，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)電路損壞。高頻13.56MHz ISO15693M 模塊系統(tǒng)上電自檢，連接好5V 電源適配器或者交流電源線并打開(kāi)交流電源開(kāi)關(guān)（面向?qū)嶒?yàn)箱，交流電源開(kāi)關(guān)位于實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)）后，13.56MHz ISO15693M模塊上撥動(dòng)開(kāi)關(guān)處于ON 的位置為上電狀態(tài)。確保在此狀態(tài)下，VDD、VRF 電源指示燈應(yīng)該正常發(fā)光，液晶應(yīng)該能正常顯示。如有異常，在確保電源適配器有正常5V 電壓輸出，系統(tǒng)處于上電狀態(tài)，而不能正常發(fā)光和顯示，則系統(tǒng)異常，有硬件故障。系統(tǒng)正常，液晶顯示：“WAIT FOR OP”和“AUTHENTICATION”兩行，等待驗(yàn)證操作，用隨機(jī)配套的一張ISO15693 的驗(yàn)證卡，在其左下位置的天線區(qū)域刷卡，即進(jìn)入系統(tǒng)。2、打開(kāi)軟件界面使用串口線接 PC 機(jī)的DB9 串口，串口線另外一端連接到實(shí)驗(yàn)箱的COM_1DB9 插座上，再連接電源線，打開(kāi)交流電源開(kāi)關(guān)（面向?qū)嶒?yàn)箱，交流電源開(kāi)關(guān)位于實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)），有撥動(dòng)開(kāi)關(guān)的需要把撥動(dòng)開(kāi)關(guān)撥到“ON”的位置。實(shí)驗(yàn)箱上電運(yùn)行，小液晶模塊，有顯示，提示“WAIT FOR OP”和“AUTHENTICATION”時(shí)，將開(kāi)機(jī)驗(yàn)證卡放到ISO15693M模塊天線（天線是最外邊一圈電路板線）上，聽(tīng)到一聲蜂鳴器響后，打開(kāi)TagReader Practice Software，進(jìn)入如圖5的界面：圖5 點(diǎn)擊如圖5中所示的打開(kāi)串口按鈕，就可以打開(kāi)串口，就可以點(diǎn)擊ISO 15693命令中的指令，測(cè)試命令和配置命令中的指令來(lái)對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行不同的操作！3、讀取UID將1個(gè)標(biāo)簽放于實(shí)驗(yàn)箱ISO15693M模塊天線之上，運(yùn)行“尋卡”命令，得到正常標(biāo)簽的UID。操作如圖6所示：圖62、讀取單個(gè)BLOCK數(shù)據(jù)確認(rèn)系統(tǒng)已經(jīng)得到了單個(gè)標(biāo)簽的UID，在“ISO 15693命令”處，運(yùn)行“讀取單個(gè)數(shù)據(jù)塊”command（命令），即可得到這個(gè)UID標(biāo)簽的相應(yīng)Block里面的數(shù)據(jù)。操作如圖7所示：圖7查看“響應(yīng)數(shù)據(jù)”，就是軟件界面下部，命令參數(shù)設(shè)置和結(jié)果顯示區(qū)里“R”行，后面的數(shù)據(jù)和軟件界面中部的消息顯示區(qū)里的數(shù)據(jù)，上圖為放置1個(gè)標(biāo)簽（卡片）時(shí)讀寫(xiě)器讀到這個(gè)標(biāo)簽存儲(chǔ)器內(nèi)地址為0里面存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。可以在BlkAdd處更改地址，選擇讀取需要地址的數(shù)據(jù)。我把地址改成了1，得到了另一個(gè)結(jié)果。操作如圖8所示：圖83.3 寫(xiě)卡1、寫(xiě)單個(gè)BLOCK數(shù)據(jù)確認(rèn)系統(tǒng)已經(jīng)得到了單個(gè)標(biāo)簽的UID，在“ISO 15693命令”處選擇寫(xiě)入單個(gè)數(shù)據(jù)塊，在BlkAdd處輸入想要寫(xiě)入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器地址數(shù)值，再在BlkBit處輸入需要寫(xiě)入存儲(chǔ)器內(nèi)這個(gè)地址的數(shù)據(jù)，運(yùn)行“寫(xiě)入單個(gè)數(shù)據(jù)塊”command，即可把需要的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到當(dāng)前標(biāo)簽指定地址的Block存儲(chǔ)器里。這里我用了不同的地址和塊長(zhǎng)度做了實(shí)