一種近距離電感耦合的射頻識別系統(tǒng)設計方案

1、一種近距離電感耦合的射頻識別系統(tǒng)設計方案韓彪（黃石理工學院，湖北 黃石 435003）摘 要：為了實現(xiàn)讀寫器對射頻標簽的正確識別，介紹一種近距離電感耦合的射頻識別系統(tǒng)的設計過程。讀寫器主動發(fā)出射頻信號，將能量耦合至射頻標簽使其轉入工作狀態(tài)，將自身的數(shù)據(jù)發(fā)送供讀寫器識別。通過對近距離電感耦合射頻識別的試驗研究，驗證了該設計方案的可行性。關鍵詞：射頻識別系統(tǒng)；近距離電感耦合；讀寫器；射頻標簽a close-coupled inductor design of radio frequency identification systemhan biao( huangshi institute of t

2、echnology，huangshi hubei 435003 )abstract: in order to achieve readers on the correct radio frequency identification tags, inductively coupled introduced a short-range radio frequency identification system design process. readers initiative issued rf signal will be coupled to the radio frequency ene

3、rgy into their work status label will send its own data for the reader to identify. through the close inductively coupled radio frequency identification pilot studies proved the feasibility of the design options.keywords: radio frequency identification systems; close inductively coupled; readers; rf

4、 tags0 引言射頻識別（radio frequency identification ）技術是從20世紀80年代開始走向成熟的一項自動識別技術。隨著信息技術的快速發(fā)展，對射頻識別系統(tǒng)提出了越來越高的要求。研究表明，采用近距離電感耦合（inductively coupled）方式實現(xiàn)讀寫器對射頻標簽能量的供應和數(shù)據(jù)信息交換較為安全可靠，易于實現(xiàn)。已廣泛應用在物流管理、交通管理、身份識別、校園一卡通管理等領域。1 射頻識別系統(tǒng)的基本結構及原理 射頻識別系統(tǒng)包含射頻標簽、讀寫器兩部分。其中，射頻標簽由射頻模塊、升壓電路、微處理器、數(shù)據(jù)存儲器構成，射頻標簽含有惟一的識別碼，在實際應用中，射頻標簽粘

5、貼在待識別的物體表面；讀寫器是可非接觸地讀取和寫入標簽信息的設備，它通過網(wǎng)絡與其他計算機系統(tǒng)進行通信，從而完成對射頻標簽信息的獲取、解碼、識別。在近距離電感耦合識別系統(tǒng)中，射頻標簽與讀寫器之間通過天線架起空間電磁波傳輸通道。讀寫器一方的天線相當于變壓器的一次繞組，射頻標簽一方的天線相當于變壓器的二次繞組，因而電感耦合方式為變壓器方式。電感耦合方式的耦合介質(zhì)是空間磁場，耦合磁場在讀寫器一次繞組與射頻標簽二次繞組之間構成閉合回路。讀寫器通過射頻模塊的天線在定向空間范圍內(nèi)主動發(fā)送射頻能量信號，形成讀寫器的有效識別區(qū)域。位于讀寫器有效識別區(qū)域中的射頻標簽從讀寫器天線發(fā)出的電磁場種提取能量，并通過射頻標

6、簽的升壓電路處理成其工作所需要的電壓。射頻標簽讀取存儲器中的數(shù)據(jù)并進行編碼，將信息通過射頻模塊調(diào)制為射頻信號發(fā)送至讀寫器，完成讀寫器對射頻標簽的識別。近距離電感耦合傳輸方式的優(yōu)點是讀寫器將射頻能量束縛在讀寫器電感線圈的周圍，通過交變閉合的線圈磁場，溝通讀寫器繞組與射頻標簽繞組之間的射頻通道，并沒有向空間輻射電磁能量。近距離電感耦合識別系統(tǒng)的典型工作頻率由125k、225k和13.56mhz。識別作用距離小于1m，典型作用距離為1020cm,本系統(tǒng)選擇工作頻率為13.56mhz。 1 射頻識別系統(tǒng)的整體設計1.1 射頻識別系統(tǒng)硬件設計 射頻識別系統(tǒng)硬件框圖如下：a) 讀寫器硬件結構b) 射頻標簽硬件結構圖1 射頻識別系統(tǒng)硬件框圖1.2 數(shù)據(jù)傳輸 射頻識別系統(tǒng)所完成的功能可歸結為數(shù)據(jù)獲取的一種手段。 圖2 讀寫器射頻模塊基本結構圖3 射頻標簽射頻模塊基本