RFID讀寫(xiě)器和標(biāo)簽

1、RFID系統(tǒng)框圖現(xiàn)有四種識(shí)別技術(shù)v1.條形碼v2.磁卡v3.IC卡v4.RFID卡四種識(shí)別技術(shù)的比較v條碼條碼和磁卡磁卡的成本較低，但是都容易磨損，且數(shù)據(jù)量很?。唤佑|式接觸式IC卡卡的價(jià)格稍高，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量較大，安全性好，但是也容易磨損，壽命短。 v與條碼、磁卡、接觸式IC卡相比，RFIDRFID標(biāo)簽標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)了免接觸操作，具有應(yīng)用便利，無(wú)機(jī)械磨損，壽命長(zhǎng)，無(wú)需可見(jiàn)光源，穿透性好，抗污染能力和耐久性強(qiáng)等特點(diǎn)。并且，RFID標(biāo)簽可以在惡劣環(huán)境下工作，讀取距離遠(yuǎn)，支持寫(xiě)入數(shù)據(jù)，可重復(fù)使用，并使用了防沖撞技術(shù)，能夠識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體,并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)射頻卡。 信息載體信息載體信息量信息量讀讀/寫(xiě)性寫(xiě)性讀取

2、方式讀取方式保密性保密性智能化智能化抗干擾抗干擾能力能力壽命壽命成本成本條碼條碼紙、塑料薄膜、金屬表面小只讀CCD或激光束掃描差無(wú)差較短最低磁卡磁卡磁性物質(zhì)一般讀/寫(xiě)電磁轉(zhuǎn)換一般無(wú)較差短低IC卡卡EEPROM大讀/寫(xiě)電擦除、寫(xiě)入最好有好長(zhǎng)較高RFID卡卡EEPROM大讀/寫(xiě)無(wú)線(xiàn)通信最好有很好最長(zhǎng)較高 射頻識(shí)別標(biāo)簽射頻識(shí)別標(biāo)簽 射頻標(biāo)簽（射頻標(biāo)簽（RFID TAG）是安裝在被識(shí)別對(duì)象上，）是安裝在被識(shí)別對(duì)象上，存儲(chǔ)被識(shí)別對(duì)象相關(guān)信息的電子裝置，常稱(chēng)為電子標(biāo)存儲(chǔ)被識(shí)別對(duì)象相關(guān)信息的電子裝置，常稱(chēng)為電子標(biāo)簽。它是射頻識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體，是射頻識(shí)別系統(tǒng)簽。它是射頻識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體，是射頻識(shí)別系統(tǒng)的核

3、心。的核心。 一、射頻識(shí)別標(biāo)簽的分類(lèi)及其構(gòu)成一、射頻識(shí)別標(biāo)簽的分類(lèi)及其構(gòu)成 1、分類(lèi)、分類(lèi) （1）按標(biāo)簽的工作方式分類(lèi)）按標(biāo)簽的工作方式分類(lèi) 主動(dòng)式標(biāo)簽主動(dòng)式標(biāo)簽。用自身的射頻能量主動(dòng)地發(fā)射數(shù)據(jù)給。用自身的射頻能量主動(dòng)地發(fā)射數(shù)據(jù)給讀寫(xiě)器的標(biāo)簽。主動(dòng)標(biāo)簽含有電源。讀寫(xiě)器的標(biāo)簽。主動(dòng)標(biāo)簽含有電源。 被動(dòng)式標(biāo)簽被動(dòng)式標(biāo)簽。由讀寫(xiě)器發(fā)出查詢(xún)信號(hào)觸發(fā)后進(jìn)入通。由讀寫(xiě)器發(fā)出查詢(xún)信號(hào)觸發(fā)后進(jìn)入通信狀態(tài)的標(biāo)簽。被動(dòng)標(biāo)簽可有源也可無(wú)源。信狀態(tài)的標(biāo)簽。被動(dòng)標(biāo)簽可有源也可無(wú)源。 （2）按標(biāo)簽的讀寫(xiě)方式分類(lèi)）按標(biāo)簽的讀寫(xiě)方式分類(lèi) 只讀型標(biāo)簽只讀型標(biāo)簽。只能讀出不能寫(xiě)入的標(biāo)簽?？煞帧Ｖ荒茏x出不能寫(xiě)入的標(biāo)簽?？煞譃橐韵氯?/p>

4、類(lèi)：為以下三類(lèi)： 只讀標(biāo)簽只讀標(biāo)簽：內(nèi)容出廠(chǎng)時(shí)已寫(xiě)入，識(shí)別時(shí)只可讀：內(nèi)容出廠(chǎng)時(shí)已寫(xiě)入，識(shí)別時(shí)只可讀出，不可改寫(xiě)。出，不可改寫(xiě)。 一次性編程只讀標(biāo)簽一次性編程只讀標(biāo)簽：標(biāo)簽內(nèi)容只可在應(yīng)用前：標(biāo)簽內(nèi)容只可在應(yīng)用前一次性編程寫(xiě)入，識(shí)別過(guò)程中內(nèi)容不可改寫(xiě)。一次性編程寫(xiě)入，識(shí)別過(guò)程中內(nèi)容不可改寫(xiě)。 可重復(fù)編程只讀標(biāo)簽可重復(fù)編程只讀標(biāo)簽：標(biāo)簽內(nèi)容經(jīng)擦除后可重：標(biāo)簽內(nèi)容經(jīng)擦除后可重新編程寫(xiě)入，識(shí)別過(guò)程中內(nèi)容不可改寫(xiě)。新編程寫(xiě)入，識(shí)別過(guò)程中內(nèi)容不可改寫(xiě)。 讀寫(xiě)型標(biāo)簽讀寫(xiě)型標(biāo)簽。標(biāo)簽內(nèi)容既可被讀寫(xiě)器讀出，又。標(biāo)簽內(nèi)容既可被讀寫(xiě)器讀出，又可由讀寫(xiě)器寫(xiě)入的標(biāo)簽?？捎勺x寫(xiě)器寫(xiě)入的標(biāo)簽。 （3）按標(biāo)簽有無(wú)能源分類(lèi)）按標(biāo)

5、簽有無(wú)能源分類(lèi) 無(wú)源標(biāo)簽無(wú)源標(biāo)簽。標(biāo)簽中不含電池的標(biāo)簽。標(biāo)簽中不含電池的標(biāo)簽。工作能量來(lái)自閱讀器射頻能量。工作能量來(lái)自閱讀器射頻能量。 有源標(biāo)簽有源標(biāo)簽。標(biāo)簽中含有電池的標(biāo)簽。標(biāo)簽中含有電池的標(biāo)簽。不需利用閱讀器的射頻能量。不需利用閱讀器的射頻能量。 半有源標(biāo)簽半有源標(biāo)簽：閱讀器的射頻能量起到：閱讀器的射頻能量起到喚醒標(biāo)簽轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)的作用。喚醒標(biāo)簽轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)的作用。（4）按標(biāo)簽的工作頻率分類(lèi)）按標(biāo)簽的工作頻率分類(lèi) 低頻標(biāo)簽低頻標(biāo)簽：500KHz以下以下 中高頻標(biāo)簽中高頻標(biāo)簽： 3M-30MHz 特高頻標(biāo)簽特高頻標(biāo)簽：300M-3000MHz 超高頻標(biāo)簽超高頻標(biāo)簽：3GHz以上以上（5）按標(biāo)

6、簽的工作距離分類(lèi)）按標(biāo)簽的工作距離分類(lèi) 遠(yuǎn)程標(biāo)簽遠(yuǎn)程標(biāo)簽：工作距離：工作距離1m以上以上 近程標(biāo)簽近程標(biāo)簽：10cm100cm 超近程標(biāo)簽超近程標(biāo)簽：0.2cm10cmRFID標(biāo)簽無(wú)源標(biāo)簽無(wú)源標(biāo)簽有源標(biāo)簽有源標(biāo)簽vEPC目前定義了5種電子標(biāo)簽 EPC標(biāo)簽類(lèi)型標(biāo)簽類(lèi)型 標(biāo)簽功能標(biāo)簽功能 Class 0只讀標(biāo)簽，EPC碼在生產(chǎn)過(guò)程中寫(xiě)入，使用過(guò)程不能寫(xiě)入，是無(wú)源標(biāo)簽。 Class 1可寫(xiě)一次之后只讀，EPC碼由讀寫(xiě)器現(xiàn)場(chǎng)寫(xiě)入，是無(wú)源標(biāo)簽。 Class 2可讀寫(xiě)，是無(wú)源標(biāo)簽。， Class 3Class 2功能再加上電源以提供更長(zhǎng)距離和更強(qiáng)大功能，是一種半無(wú)源標(biāo)簽。 Class 4Class 3功能

7、再加上有源通信以及與其他標(biāo)簽通信的能力。 2、射頻識(shí)別標(biāo)簽的構(gòu)成、射頻識(shí)別標(biāo)簽的構(gòu)成 射頻識(shí)別標(biāo)簽一般由天線(xiàn)、調(diào)制器、編碼發(fā)射頻識(shí)別標(biāo)簽一般由天線(xiàn)、調(diào)制器、編碼發(fā)生器、時(shí)鐘及存儲(chǔ)器構(gòu)成。生器、時(shí)鐘及存儲(chǔ)器構(gòu)成。天線(xiàn)調(diào)制器控制器（CPU）電源編碼發(fā)生器時(shí)鐘存儲(chǔ)器 3、射頻識(shí)別標(biāo)簽的功能 （1）具有一定容量的存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)被識(shí)）具有一定容量的存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)被識(shí)別對(duì)象的信息。別對(duì)象的信息。 （2）在一定工作環(huán)境下及技術(shù)條件下標(biāo)簽數(shù)）在一定工作環(huán)境下及技術(shù)條件下標(biāo)簽數(shù)據(jù)能被讀出或?qū)懭?。?jù)能被讀出或?qū)懭搿?（3）維持對(duì)識(shí)別對(duì)象的識(shí)別及相關(guān)信息的完）維持對(duì)識(shí)別對(duì)象的識(shí)別及相關(guān)信息的完整。整。 （4）數(shù)

8、據(jù)信息編碼后，工作時(shí)可傳輸給讀寫(xiě)）數(shù)據(jù)信息編碼后，工作時(shí)可傳輸給讀寫(xiě)器。器。 （5）可編程，且一旦編程后，永久性數(shù)據(jù)不）可編程，且一旦編程后，永久性數(shù)據(jù)不能再修改。能再修改。 （6）具有確定的期限，使用期限內(nèi)無(wú)須維修。）具有確定的期限，使用期限內(nèi)無(wú)須維修。 二、二、 射頻識(shí)別工作頻率射頻識(shí)別工作頻率 1、電磁波波段的劃分、電磁波波段的劃分波段名波段名波長(zhǎng)波長(zhǎng)頻率頻率頻段名頻段名長(zhǎng)波長(zhǎng)波LW1-10km30-300KHz低頻低頻LF中波中波MW100-1000m 300-3000KHz中頻中頻MF短波短波SW10-100m3-30MHz高頻高頻HF超短波超短波1-10m30-300MHz甚高頻甚

9、高頻VHF微波微波10-100cm300-3000MHz特高頻特高頻UHF1-10cm3-30GHz超高頻超高頻SHF 目前我國(guó)已規(guī)劃的用于目前我國(guó)已規(guī)劃的用于RFID技術(shù)的頻率技術(shù)的頻率頻段名頻段名 頻段頻段 工作頻率工作頻率低頻低頻LF30-300KHz50K-190KHz（主要是（主要是125/134KHz）高頻高頻HF3-30MHz13.553-13.567MHz特高頻特高頻UHF300-3000MHz(微波微波)433.00-433.79MHz910.10M/912.10M/914.10M840-845MHz,920-925MHz2.4000-2.4835GHz超高頻超高頻SHF3-

10、30GHz(微波微波)5.795G/5.805GHz5.835G/5.845GHz 2 、射頻標(biāo)簽工作頻率分類(lèi) （1）低頻（）低頻（LF）標(biāo)簽）標(biāo)簽 低頻標(biāo)簽工作頻率范圍低頻標(biāo)簽工作頻率范圍30300KHZ，典型，典型的工作頻率有：的工作頻率有：125KHZ，133KHZ，低頻標(biāo)，低頻標(biāo)簽一般為無(wú)源標(biāo)簽，工作能量通過(guò)電感耦合簽一般為無(wú)源標(biāo)簽，工作能量通過(guò)電感耦合(近場(chǎng)）獲得，閱讀距離小于近場(chǎng)）獲得，閱讀距離小于1米。米。 典型應(yīng)用有：動(dòng)物識(shí)別、容器識(shí)別、工具識(shí)典型應(yīng)用有：動(dòng)物識(shí)別、容器識(shí)別、工具識(shí)別、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、精密儀器、電子閉鎖防盜別、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、精密儀器、電子閉鎖防盜等。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有：等

11、。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有：ISO11784/11785（用于動(dòng)（用于動(dòng)物識(shí)別）、物識(shí)別）、ISO18000-2（125-135KHZ） 低頻標(biāo)簽的優(yōu)勢(shì)：具有省電、廉價(jià)的低頻標(biāo)簽的優(yōu)勢(shì)：具有省電、廉價(jià)的特點(diǎn)；工作頻率不受無(wú)線(xiàn)電頻率管制約特點(diǎn)；工作頻率不受無(wú)線(xiàn)電頻率管制約束；可以穿透水、有機(jī)組織、木材等；束；可以穿透水、有機(jī)組織、木材等；非常適合近距離、低速度的、數(shù)據(jù)量要非常適合近距離、低速度的、數(shù)據(jù)量要求較少的識(shí)別應(yīng)用。求較少的識(shí)別應(yīng)用。 低頻標(biāo)簽的劣勢(shì)有：存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量少，低頻標(biāo)簽的劣勢(shì)有：存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量少，只能適合低速、近距離識(shí)別應(yīng)用；與高只能適合低速、近距離識(shí)別應(yīng)用；與高頻標(biāo)簽相比，天線(xiàn)匝數(shù)更多，成本更高頻標(biāo)

12、簽相比，天線(xiàn)匝數(shù)更多，成本更高一些。一些。 （2）高頻（）高頻（HF）標(biāo)簽）標(biāo)簽 高頻標(biāo)簽工作頻率范圍高頻標(biāo)簽工作頻率范圍330MHZ，典型，典型工作頻率為工作頻率為13.56MHZ，中高頻標(biāo)簽一般也采，中高頻標(biāo)簽一般也采用無(wú)源設(shè)置，其工作能量和低頻標(biāo)簽一樣，也用無(wú)源設(shè)置，其工作能量和低頻標(biāo)簽一樣，也是通過(guò)電感耦合（近場(chǎng)）獲得，其基本特點(diǎn)與是通過(guò)電感耦合（近場(chǎng)）獲得，其基本特點(diǎn)與低頻標(biāo)簽相似，由于其工作頻率的提高，可以低頻標(biāo)簽相似，由于其工作頻率的提高，可以選用較高的傳輸速度，天線(xiàn)設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，標(biāo)選用較高的傳輸速度，天線(xiàn)設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，標(biāo)簽一般制成卡片形狀。簽一般制成卡片形狀。 典型的應(yīng)用包括：

13、無(wú)線(xiàn)典型的應(yīng)用包括：無(wú)線(xiàn)IC卡、電子車(chē)票、卡、電子車(chē)票、電子身份證、電子閉鎖防盜、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)等。電子身份證、電子閉鎖防盜、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)等。相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有ISO14443、ISO15693、ISO18000-3（13.56MHZ)等等. （3）特高頻（）特高頻（UHF）與超高頻（）與超高頻（SHF）標(biāo)）標(biāo)簽簽 超高頻與微波頻段的射頻標(biāo)簽，簡(jiǎn)稱(chēng)為微波超高頻與微波頻段的射頻標(biāo)簽，簡(jiǎn)稱(chēng)為微波射頻標(biāo)簽。閱讀距離一般大于射頻標(biāo)簽。閱讀距離一般大于1米，典型情況米，典型情況為為46米，最大可達(dá)米，最大可達(dá)10米以上。各工作頻率的米以上。各工作頻率的用途及特點(diǎn)：用途及特點(diǎn)： 433MHZ

14、左右：耦合方式為反向散射耦左右：耦合方式為反向散射耦合（遠(yuǎn)場(chǎng)），主要用于貨物管理及特定場(chǎng)合。合（遠(yuǎn)場(chǎng)），主要用于貨物管理及特定場(chǎng)合。該頻段電磁波繞射能力強(qiáng)，工作距離較遠(yuǎn)，但該頻段電磁波繞射能力強(qiáng)，工作距離較遠(yuǎn)，但天線(xiàn)尺寸較大，該頻段的無(wú)線(xiàn)電業(yè)務(wù)繁雜，容天線(xiàn)尺寸較大，該頻段的無(wú)線(xiàn)電業(yè)務(wù)繁雜，容易引起干擾問(wèn)題。相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有易引起干擾問(wèn)題。相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有ISO18000 -7(433.92MHZ) 800/900MHZ頻段：我國(guó)于近期規(guī)劃頻段：我國(guó)于近期規(guī)劃出出840-845MHZ及及920-925MHZ頻段用于頻段用于RFID技術(shù)，空間耦合方式為反向散射耦技術(shù)，空間耦合方式為反向散射耦合。主

15、要用于商品貨物流通。該頻段電合。主要用于商品貨物流通。該頻段電磁波繞射能力強(qiáng)，最大工作距離可達(dá)磁波繞射能力強(qiáng)，最大工作距離可達(dá)8米米左右，背景電磁噪聲小，天線(xiàn)尺寸適中，左右，背景電磁噪聲小，天線(xiàn)尺寸適中，射頻標(biāo)簽易于實(shí)現(xiàn)，是全球范圍內(nèi)貨物射頻標(biāo)簽易于實(shí)現(xiàn)，是全球范圍內(nèi)貨物流通領(lǐng)域大規(guī)模使用流通領(lǐng)域大規(guī)模使用RFID技術(shù)的最合適技術(shù)的最合適頻段。相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有頻段。相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有ISO18000 -6(860-930MHZ) 2.45G/5.8GHZ頻段：空間偶合方式為頻段：空間偶合方式為反向散射耦合（遠(yuǎn)場(chǎng)）。主要用途為車(chē)反向散射耦合（遠(yuǎn)場(chǎng)）。主要用途為車(chē)輛識(shí)別和貨物流通。該頻段電磁波為視輛

16、識(shí)別和貨物流通。該頻段電磁波為視距傳播，繞射能力差，且相對(duì)來(lái)講空間距傳播，繞射能力差，且相對(duì)來(lái)講空間損耗大，因此工作范圍小。由于頻率高，損耗大，因此工作范圍小。由于頻率高，相對(duì)而言制造成本大，同時(shí)該頻段為相對(duì)而言制造成本大，同時(shí)該頻段為ISM頻段，電磁環(huán)境復(fù)雜，干擾問(wèn)題在頻段，電磁環(huán)境復(fù)雜，干擾問(wèn)題在特定場(chǎng)合可能較為突出。相關(guān)的國(guó)際標(biāo)特定場(chǎng)合可能較為突出。相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有準(zhǔn)有ISO18000-4（2.45GHZ)、ISO18000-5(5.8GHZ)、 三、三、 射頻標(biāo)簽的制作與封裝射頻標(biāo)簽的制作與封裝 射頻標(biāo)簽產(chǎn)品按形態(tài)和材質(zhì)的不同射頻標(biāo)簽產(chǎn)品按形態(tài)和材質(zhì)的不同可分為三大類(lèi)：標(biāo)簽類(lèi)、注塑類(lèi)和

17、卡片可分為三大類(lèi)：標(biāo)簽類(lèi)、注塑類(lèi)和卡片類(lèi)。類(lèi)。 封裝工藝封裝工藝 封裝環(huán)節(jié)主要包括三個(gè)主要工藝：天封裝環(huán)節(jié)主要包括三個(gè)主要工藝：天線(xiàn)基板制作、一次封裝（線(xiàn)基板制作、一次封裝（Inlay的制作）的制作）和二次封裝（基板上涂覆絕緣膜、沖裁）和二次封裝（基板上涂覆絕緣膜、沖裁） （1）天線(xiàn)基板的制作）天線(xiàn)基板的制作 天線(xiàn)基板的制作目前主要包括兩種方天線(xiàn)基板的制作目前主要包括兩種方式：一種是傳統(tǒng)的蝕刻工藝，另一種是式：一種是傳統(tǒng)的蝕刻工藝，另一種是絲網(wǎng)印刷工藝。絲網(wǎng)印刷工藝。 （2）一次封裝（內(nèi)嵌片的制作）一次封裝（內(nèi)嵌片的制作） 一次封裝是指帶有天線(xiàn)的基板和芯片一次封裝是指帶有天線(xiàn)的基板和芯片通過(guò)點(diǎn)

18、膠的方式制成內(nèi)嵌片的過(guò)程。通過(guò)點(diǎn)膠的方式制成內(nèi)嵌片的過(guò)程。 （3）二次封裝（基板上涂覆絕緣膜、沖裁）Inlay冷凝膠涂敷有冷凝膠的Inlay塑料（底紙）不干膠電路帶保護(hù)的標(biāo)簽刷好不干膠的標(biāo)簽離型紙成卷的不干膠標(biāo)簽 射頻讀寫(xiě)器射頻讀寫(xiě)器（Reader and Writer) 射頻讀寫(xiě)器根據(jù)具體實(shí)現(xiàn)功能的特點(diǎn)有其射頻讀寫(xiě)器根據(jù)具體實(shí)現(xiàn)功能的特點(diǎn)有其他較為流行的別稱(chēng)：他較為流行的別稱(chēng)： 單純實(shí)現(xiàn)讀取標(biāo)簽信息的設(shè)備成為閱讀器單純實(shí)現(xiàn)讀取標(biāo)簽信息的設(shè)備成為閱讀器(Reader)、讀出裝置、讀出裝置(Reading Device)、掃描、掃描器器(Scanner)等。等。 單純實(shí)現(xiàn)向標(biāo)簽內(nèi)存寫(xiě)入信息的設(shè)備

19、成為編單純實(shí)現(xiàn)向標(biāo)簽內(nèi)存寫(xiě)入信息的設(shè)備成為編程器程器(Programmer)、寫(xiě)入器、寫(xiě)入器(Writer)等。等。 綜合具有讀取與寫(xiě)入標(biāo)簽內(nèi)存信息的設(shè)備成綜合具有讀取與寫(xiě)入標(biāo)簽內(nèi)存信息的設(shè)備成為讀寫(xiě)器、通信器為讀寫(xiě)器、通信器(Communicator)等。等。RFID讀寫(xiě)器一、射頻讀寫(xiě)器的工作原理模型一、射頻讀寫(xiě)器的工作原理模型基帶模塊：基帶模塊：基帶信號(hào)處理基帶信號(hào)處理應(yīng)用程序接口應(yīng)用程序接口控制與協(xié)議處理控制與協(xié)議處理數(shù)據(jù)命令接口數(shù)據(jù)命令接口緩沖存儲(chǔ)區(qū)緩沖存儲(chǔ)區(qū)射頻模塊：射頻模塊：調(diào)制解調(diào)處理調(diào)制解調(diào)處理數(shù)據(jù)命令接口數(shù)據(jù)命令接口發(fā)送通道發(fā)送通道接收通道接收通道收發(fā)分離收發(fā)分離天線(xiàn)天線(xiàn)接口

20、天線(xiàn)接口數(shù)據(jù)命令緩沖數(shù)據(jù)命令緩沖應(yīng)用接口應(yīng)用接口一、射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作原理模型一、射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作原理模型應(yīng)用系統(tǒng)射頻標(biāo)簽編碼調(diào)制解碼讀寫(xiě)器應(yīng)用接口空中接口空中接口 二、射頻讀寫(xiě)器的構(gòu)成 讀寫(xiě)器一般由天線(xiàn)、射頻模塊和控制讀寫(xiě)器一般由天線(xiàn)、射頻模塊和控制處理模塊和處理模塊和I/O接口模塊組成。接口模塊組成。 1、天線(xiàn)、天線(xiàn) 天線(xiàn)是發(fā)射和接收射頻載波的設(shè)備。天線(xiàn)是發(fā)射和接收射頻載波的設(shè)備。不管何種射頻讀寫(xiě)設(shè)備均少不了天線(xiàn)或不管何種射頻讀寫(xiě)設(shè)備均少不了天線(xiàn)或耦合線(xiàn)圈。在確定的工作頻率和帶寬條耦合線(xiàn)圈。在確定的工作頻率和帶寬條件下，天線(xiàn)發(fā)射由射頻模塊產(chǎn)生的射頻件下，天線(xiàn)發(fā)射由射頻模塊產(chǎn)生的射頻載波，

21、并接收從標(biāo)簽發(fā)射回來(lái)的射頻載載波，并接收從標(biāo)簽發(fā)射回來(lái)的射頻載波。對(duì)射頻識(shí)別系統(tǒng)而言，天線(xiàn)是射頻波。對(duì)射頻識(shí)別系統(tǒng)而言，天線(xiàn)是射頻標(biāo)簽和讀寫(xiě)器的空間接口。標(biāo)簽和讀寫(xiě)器的空間接口。 2、射頻模塊、射頻模塊 射頻通道模塊是射頻讀寫(xiě)設(shè)備的前端，也射頻通道模塊是射頻讀寫(xiě)設(shè)備的前端，也是影響系統(tǒng)價(jià)格的關(guān)鍵。射頻模塊由射頻振蕩是影響系統(tǒng)價(jià)格的關(guān)鍵。射頻模塊由射頻振蕩器、射頻處理器、射頻接收器及前置放大器組器、射頻處理器、射頻接收器及前置放大器組成。射頻模塊可分為發(fā)射通道和接收通道兩部成。射頻模塊可分為發(fā)射通道和接收通道兩部分，分別用于發(fā)射和接收射頻載波。射頻模塊分，分別用于發(fā)射和接收射頻載波。射頻模塊通常

22、完成控制與處理模塊傳送來(lái)的發(fā)送控制命通常完成控制與處理模塊傳送來(lái)的發(fā)送控制命令的執(zhí)行，其主要功能有兩項(xiàng)，一是將讀寫(xiě)器令的執(zhí)行，其主要功能有兩項(xiàng)，一是將讀寫(xiě)器欲發(fā)往射頻標(biāo)簽的命令調(diào)制（裝載）到射頻信欲發(fā)往射頻標(biāo)簽的命令調(diào)制（裝載）到射頻信號(hào)上，經(jīng)發(fā)射天線(xiàn)發(fā)送出去。二是對(duì)射頻標(biāo)簽號(hào)上，經(jīng)發(fā)射天線(xiàn)發(fā)送出去。二是對(duì)射頻標(biāo)簽反回到讀寫(xiě)器的回波信號(hào)的解調(diào)處理，并將處反回到讀寫(xiě)器的回波信號(hào)的解調(diào)處理，并將處理后的回波基帶信號(hào)送控制處理模塊。射頻模理后的回波基帶信號(hào)送控制處理模塊。射頻模塊的組成包括以下主要內(nèi)容：塊的組成包括以下主要內(nèi)容： （1）頻率源電路。用于產(chǎn)生讀寫(xiě)設(shè)備載波）頻率源電路。用于產(chǎn)生讀寫(xiě)設(shè)備載

23、波調(diào)制的頻率信號(hào)。調(diào)制的頻率信號(hào)。 （2）調(diào)制）調(diào)制/解調(diào)電路。用于實(shí)現(xiàn)基帶信號(hào)載解調(diào)電路。用于實(shí)現(xiàn)基帶信號(hào)載波發(fā)送與接收的調(diào)制（裝載）與解調(diào)（卸載）。波發(fā)送與接收的調(diào)制（裝載）與解調(diào)（卸載）。 （3）功率放大電路。用于實(shí)現(xiàn)將輸出到天線(xiàn)）功率放大電路。用于實(shí)現(xiàn)將輸出到天線(xiàn)的射頻信號(hào)放大到足夠的功率電平。的射頻信號(hào)放大到足夠的功率電平。 （4）單天線(xiàn)收發(fā)分離電路。用于實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)）單天線(xiàn)收發(fā)分離電路。用于實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)器發(fā)送與接收射頻信道的分離。器發(fā)送與接收射頻信道的分離。 （5）信號(hào)放大、濾波、整形處理電路。用）信號(hào)放大、濾波、整形處理電路。用于處理解調(diào)后的回波信號(hào)。于處理解調(diào)后的回波信號(hào)。 （6）收發(fā)

24、控制電路。用于控制射頻功率的）收發(fā)控制電路。用于控制射頻功率的輸出以及多天線(xiàn)系統(tǒng)的功率分配。輸出以及多天線(xiàn)系統(tǒng)的功率分配。 3、控制與處理模塊、控制與處理模塊 控制與處理模塊是射頻讀寫(xiě)設(shè)備的智能單控制與處理模塊是射頻讀寫(xiě)設(shè)備的智能單元。其主要功能包括實(shí)現(xiàn)發(fā)送到射頻標(biāo)簽命令元。其主要功能包括實(shí)現(xiàn)發(fā)送到射頻標(biāo)簽命令的編碼，回波信號(hào)的解碼。差錯(cuò)控制，讀寫(xiě)命的編碼，回波信號(hào)的解碼。差錯(cuò)控制，讀寫(xiě)命令流程策略控制。發(fā)送命令緩存，接收數(shù)據(jù)緩令流程策略控制。發(fā)送命令緩存，接收數(shù)據(jù)緩存，與后端應(yīng)用程序之間的接口協(xié)議實(shí)現(xiàn)，存，與后端應(yīng)用程序之間的接口協(xié)議實(shí)現(xiàn)，I/O控制等。其組成包括以下主要內(nèi)容：控制等。其組成

25、包括以下主要內(nèi)容： （1）CPU或或MPU（單片機(jī)）。智能處理單（單片機(jī)）。智能處理單元，內(nèi)裝嵌入程序。元，內(nèi)裝嵌入程序。 （2）CPU或或MPU外圍接口電路。為外圍接口電路。為CPU或或MPU提供必要的存儲(chǔ)區(qū)、中斷控制器、提供必要的存儲(chǔ)區(qū)、中斷控制器、I/O信信號(hào)與號(hào)與I/O接口控制信號(hào)等。接口控制信號(hào)等。 （3）信號(hào)加工、緩存等處理電路。對(duì)）信號(hào)加工、緩存等處理電路。對(duì)發(fā)送命令、接收回波信號(hào)進(jìn)行編碼、解發(fā)送命令、接收回波信號(hào)進(jìn)行編碼、解碼、緩沖存儲(chǔ)等。碼、緩沖存儲(chǔ)等。 （4）時(shí)鐘電路、看門(mén)狗電路。為）時(shí)鐘電路、看門(mén)狗電路。為CPU/MPU提供工作時(shí)鐘以及系統(tǒng)自恢復(fù)提供工作時(shí)鐘以及系統(tǒng)自恢復(fù)

26、功能。功能。 （5）其他控制與接口電路。根據(jù)系）其他控制與接口電路。根據(jù)系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制與接口預(yù)處統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制與接口預(yù)處理。理。 4、I/O接口模塊接口模塊 I/O接口模塊用于實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)設(shè)備與外部接口模塊用于實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)設(shè)備與外部傳感器、控制器以及應(yīng)用系統(tǒng)主機(jī)之間傳感器、控制器以及應(yīng)用系統(tǒng)主機(jī)之間的輸入與輸出通信。常用的的輸入與輸出通信。常用的I/O接口類(lèi)別接口類(lèi)別有：有： （1）RS232串行接口。計(jì)算機(jī)流行串行接口。計(jì)算機(jī)流行的標(biāo)準(zhǔn)串行通信接口，可實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)串行通信接口，可實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸，優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)接口、通用、流行。傳輸，優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)接口、通用、流行。缺點(diǎn)是傳輸速度

27、與傳輸距離受限。缺點(diǎn)是傳輸速度與傳輸距離受限。 （2）RS422/485串行接口。標(biāo)準(zhǔn)串行接口，串行接口。標(biāo)準(zhǔn)串行接口，支持遠(yuǎn)距離通信，標(biāo)準(zhǔn)傳輸距離支持遠(yuǎn)距離通信，標(biāo)準(zhǔn)傳輸距離1200米。采用米。采用差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸模式，抗干擾能力較強(qiáng)。通信速差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸模式，抗干擾能力較強(qiáng)。通信速度范圍與度范圍與RS232相同。相同。 （3）標(biāo)準(zhǔn)并行打印接口。通常用于為讀寫(xiě)）標(biāo)準(zhǔn)并行打印接口。通常用于為讀寫(xiě)設(shè)備提供外接打印機(jī)，輸出讀寫(xiě)信息的功能。設(shè)備提供外接打印機(jī)，輸出讀寫(xiě)信息的功能。 （4）以太網(wǎng)接口。提供讀寫(xiě)設(shè)備直接入網(wǎng)）以太網(wǎng)接口。提供讀寫(xiě)設(shè)備直接入網(wǎng)接入能力與接口，一般均支持接入能力與接口，一般均支持T

28、CP/IP協(xié)議。協(xié)議。 （5）紅外線(xiàn)）紅外線(xiàn)IR接口。提供紅外線(xiàn)接口，近接口。提供紅外線(xiàn)接口，近距離串行紅外無(wú)線(xiàn)傳輸，傳輸速度與標(biāo)準(zhǔn)串口距離串行紅外無(wú)線(xiàn)傳輸，傳輸速度與標(biāo)準(zhǔn)串口高速相當(dāng)。高速相當(dāng)。 （6）USB接口。標(biāo)準(zhǔn)串行接口，短距離、接口。標(biāo)準(zhǔn)串行接口，短距離、高速傳輸接口。高速傳輸接口。 三、讀寫(xiě)器的分類(lèi)三、讀寫(xiě)器的分類(lèi) 1、按通信方式分類(lèi)，可分為讀寫(xiě)器優(yōu)先和、按通信方式分類(lèi)，可分為讀寫(xiě)器優(yōu)先和標(biāo)簽優(yōu)先兩類(lèi)。標(biāo)簽優(yōu)先兩類(lèi)。 2、按傳送方向分類(lèi)，可分為全雙工、按傳送方向分類(lèi)，可分為全雙工（FDX）和半雙工（）和半雙工（HDX）兩類(lèi)。）兩類(lèi)。 3、按應(yīng)用模式分類(lèi)，可分為固定式、便、按應(yīng)用模式

29、分類(lèi)，可分為固定式、便攜式、一體式和模塊式攜式、一體式和模塊式 四、讀寫(xiě)器的選擇四、讀寫(xiě)器的選擇 （1）根據(jù)功能多寡的選擇）根據(jù)功能多寡的選擇 （2）根據(jù)頻率頻段的選擇）根據(jù)頻率頻段的選擇 （3）根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的選擇）根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的選擇 （4）根據(jù)電子標(biāo)簽協(xié)議選擇）根據(jù)電子標(biāo)簽協(xié)議選擇 五、 射頻讀寫(xiě)設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì) 主要體現(xiàn)在如下幾方面： 1、讀寫(xiě)器射頻模塊與基帶模塊的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。 2、更高的集成度（射頻與基帶模塊）。 3、低成本的六端口射頻模塊技術(shù)更趨完善。 4、多標(biāo)簽讀寫(xiě)更有效、更快捷。 5、不同廠(chǎng)家的標(biāo)簽兼容讀寫(xiě)，不同工作頻段標(biāo)簽的兼容讀寫(xiě)。 6、不斷降低成本。 7、讀寫(xiě)設(shè)備設(shè)計(jì)方案與設(shè)計(jì)

30、思想的創(chuàng)新。 通信協(xié)議通信協(xié)議 通信協(xié)議相關(guān)的問(wèn)題包括：時(shí)序系統(tǒng)通信協(xié)議相關(guān)的問(wèn)題包括：時(shí)序系統(tǒng)問(wèn)題、通信握手問(wèn)題、數(shù)據(jù)幀問(wèn)題、數(shù)問(wèn)題、通信握手問(wèn)題、數(shù)據(jù)幀問(wèn)題、數(shù)據(jù)編碼問(wèn)題、數(shù)據(jù)的完整性問(wèn)題、多標(biāo)據(jù)編碼問(wèn)題、數(shù)據(jù)的完整性問(wèn)題、多標(biāo)簽讀寫(xiě)防沖突問(wèn)題、干擾與抗干擾問(wèn)題、簽讀寫(xiě)防沖突問(wèn)題、干擾與抗干擾問(wèn)題、識(shí)讀率與誤碼率的問(wèn)題、數(shù)據(jù)的加密與識(shí)讀率與誤碼率的問(wèn)題、數(shù)據(jù)的加密與安全性問(wèn)題、讀寫(xiě)器與應(yīng)用系統(tǒng)之間的安全性問(wèn)題、讀寫(xiě)器與應(yīng)用系統(tǒng)之間的接口問(wèn)題等。接口問(wèn)題等。 1、時(shí)序系統(tǒng)、時(shí)序系統(tǒng) 如果從讀寫(xiě)器到射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳如果從讀寫(xiě)器到射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳輸和能量傳輸與從射頻標(biāo)簽到讀寫(xiě)器的輸和能量傳輸與從

31、射頻標(biāo)簽到讀寫(xiě)器的數(shù)據(jù)傳輸在時(shí)間上是交叉進(jìn)行的，這就數(shù)據(jù)傳輸在時(shí)間上是交叉進(jìn)行的，這就是時(shí)序系統(tǒng)，也稱(chēng)為純粹的時(shí)序系統(tǒng)。是時(shí)序系統(tǒng)，也稱(chēng)為純粹的時(shí)序系統(tǒng)。 與時(shí)序系統(tǒng)概念關(guān)聯(lián)密切的通信系統(tǒng)概念：與時(shí)序系統(tǒng)概念關(guān)聯(lián)密切的通信系統(tǒng)概念： （1）全雙工（）全雙工（Full Duplex）系統(tǒng)：）系統(tǒng)：是指通信的雙方可以同時(shí)雙向工作，互是指通信的雙方可以同時(shí)雙向工作，互相傳輸信息。相傳輸信息。 （2）半雙工（）半雙工（Half Duplex）系統(tǒng)：）系統(tǒng)：是指通信的雙方可以雙向工作傳輸信息，是指通信的雙方可以雙向工作傳輸信息，但在同一時(shí)間只能向一個(gè)方向傳輸信息。但在同一時(shí)間只能向一個(gè)方向傳輸信息。 （

32、3）單工系統(tǒng)：是指通信的雙方只）單工系統(tǒng)：是指通信的雙方只能從一方將信息傳到另一方，即一方始能從一方將信息傳到另一方，即一方始終為發(fā)送方，另一方始終為接收方。終為發(fā)送方，另一方始終為接收方。 2、通信握手、通信握手 通信握手所要解決的基本問(wèn)題包括：通信握手所要解決的基本問(wèn)題包括： （1）溝通通信雙方的工作狀態(tài)（是）溝通通信雙方的工作狀態(tài)（是否準(zhǔn)備好？誰(shuí)收誰(shuí)發(fā)？）。否準(zhǔn)備好？誰(shuí)收誰(shuí)發(fā)？）。 （2）協(xié)調(diào)通信雙方的位速率（數(shù)據(jù)）協(xié)調(diào)通信雙方的位速率（數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐絾?wèn)題）。傳輸?shù)耐絾?wèn)題）。 （3）數(shù)據(jù)收發(fā)是否正確的確認(rèn)。）數(shù)據(jù)收發(fā)是否正確的確認(rèn)。 3、數(shù)據(jù)楨、數(shù)據(jù)楨 數(shù)據(jù)楨的定義：適合于傳送與接收數(shù)

33、據(jù)楨的定義：適合于傳送與接收雙方的具有完整意義的連續(xù)數(shù)據(jù)位的數(shù)雙方的具有完整意義的連續(xù)數(shù)據(jù)位的數(shù)據(jù)串的規(guī)格。據(jù)串的規(guī)格。 數(shù)據(jù)楨是一個(gè)完整數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖钚?shù)據(jù)楨是一個(gè)完整數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖钚挝?。這是一個(gè)抽象的概念，將其具體單位。這是一個(gè)抽象的概念，將其具體化后可表示為多種數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的楨化后可表示為多種數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的楨概念，如命令楨、地址楨、數(shù)據(jù)楨、信概念，如命令楨、地址楨、數(shù)據(jù)楨、信息楨、控制楨等息楨、控制楨等 4、多標(biāo)簽讀寫(xiě)防沖突、多標(biāo)簽讀寫(xiě)防沖突 由讀寫(xiě)器到射頻標(biāo)簽的通信，發(fā)送的由讀寫(xiě)器到射頻標(biāo)簽的通信，發(fā)送的數(shù)據(jù)流同時(shí)被所有的射頻標(biāo)簽接收，這數(shù)據(jù)流同時(shí)被所有的射頻標(biāo)簽接收，這種通信形式被稱(chēng)作種通信形式被稱(chēng)作“無(wú)線(xiàn)電廣播無(wú)線(xiàn)電廣播”。 由射頻標(biāo)簽到讀寫(xiě)器的通信，多個(gè)射由射頻標(biāo)簽到讀寫(xiě)器的通信，多個(gè)射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸給讀寫(xiě)器，這種頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸給讀寫(xiě)器，這種通信形式稱(chēng)作多路存取。通信形式稱(chēng)作多路存取。 反碰撞法：在射頻識(shí)別系統(tǒng)中，使多反碰撞法：在射頻識(shí)別系統(tǒng)中，使多路存取無(wú)故障地進(jìn)行存取記錄的技術(shù)方路存取無(wú)故障地進(jìn)行存取記錄的技術(shù)方法被稱(chēng)作反碰撞法。法被稱(chēng)作反碰撞法。 （1）空分多路法（）空分多路法（SDMA）：在分離）：在分離的空間范圍內(nèi)重新使用確定的資源（通的空間范圍內(nèi)重新使用確定的資源（通路容量）的技術(shù)。路容量）的技術(shù)。 （2）頻分多路法（