RFID原理與應(yīng)用-第二章綜述

1、RFID原理與應(yīng)用第2章第二章第二章 RFIDRFID系統(tǒng)的工作原理系統(tǒng)的工作原理 RFID系統(tǒng)的基本組成 RFID電子標(biāo)簽 RFID讀寫(xiě)器 飛利浦的Mifare標(biāo)準(zhǔn)IC卡MF1 IC S50 飛利浦的ICODE標(biāo)準(zhǔn)ICODE SLI系列SL2 ICS20卡 1. RFID1. RFID系統(tǒng)的基本組成系統(tǒng)的基本組成1-1 RFID1-1 RFID通信的物理學(xué)原理通信的物理學(xué)原理根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)到天線的距離和電磁波的波長(zhǎng)，電磁根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)到天線的距離和電磁波的波長(zhǎng)，電磁場(chǎng)區(qū)劃分為近場(chǎng)區(qū)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)場(chǎng)區(qū)劃分為近場(chǎng)區(qū)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)1-1 RFID1-1 RFID通信的物理學(xué)原理通信的物理學(xué)原理l近場(chǎng)區(qū)的通信原理類(lèi)似于

2、變壓器中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的逆轉(zhuǎn)換，能量的耦合方式為電感耦合方式。RFID讀寫(xiě)器通過(guò)天線（線圈）發(fā)射能量和信息重疊的電磁變場(chǎng)信號(hào)，而RFID電子標(biāo)簽通過(guò)天線（線圈）獲取電磁變場(chǎng)信號(hào)來(lái)產(chǎn)生感應(yīng)電流并讀取信號(hào)。l遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)電磁場(chǎng)脫離天線的束縛進(jìn)入空間，通過(guò)電場(chǎng)的輻射來(lái)傳輸能量和信息，能量的耦合方式為電容耦合方式。Wireless_power_transfer_via_inductive_coupling.flv1-1 RFID1-1 RFID通信的物理學(xué)原理通信的物理學(xué)原理RFIDRFID的低頻和高頻段的信息傳遞在近場(chǎng)區(qū)進(jìn)行，超高的低頻和高頻段的信息傳遞在近場(chǎng)區(qū)進(jìn)行，超高頻和微波段在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)進(jìn)行頻和微波段在遠(yuǎn)

3、場(chǎng)區(qū)進(jìn)行1-2-1 RFID1-2-1 RFID信號(hào)的調(diào)制解調(diào)信號(hào)的調(diào)制解調(diào)進(jìn)行無(wú)線通信需要把通信信號(hào)加載到一定頻率的載波上進(jìn)行發(fā)送，信號(hào)的調(diào)制是對(duì)信號(hào)源信息進(jìn)行處理加載到載波上，使其變?yōu)檫m合于信道傳輸形式的過(guò)程。在無(wú)線電技術(shù)中原始的信號(hào)叫基帶基帶信號(hào)信號(hào)，數(shù)字調(diào)制就是用基帶信號(hào)控制高頻載波的參數(shù)（振幅、頻率和相位），使這些參數(shù)隨基帶信號(hào)變化。用來(lái)控制高頻載波參數(shù)的基帶信號(hào)稱為調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)，未調(diào)制的高頻電振蕩稱為載波載波。被調(diào)制信號(hào)調(diào)制過(guò)的高頻電振蕩稱為已調(diào)波已調(diào)波或已調(diào)信號(hào)。解調(diào)是調(diào)制的逆過(guò)程。調(diào)制方式不同，解調(diào)方法也不一樣，與調(diào)制的分類(lèi)相對(duì)應(yīng)。1-2-1 RFID1-2-1 RFID信

4、號(hào)的調(diào)制解調(diào)信號(hào)的調(diào)制解調(diào)1-2-2 RFID1-2-2 RFID信號(hào)的傳送信道信號(hào)的傳送信道 1-3 RFID1-3 RFID讀寫(xiě)器和電子標(biāo)簽的讀寫(xiě)器和電子標(biāo)簽的基本工作流程基本工作流程 1-4 RFID1-4 RFID的數(shù)據(jù)編碼基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)編碼基礎(chǔ) 1-5 RFID1-5 RFID的數(shù)據(jù)通信校驗(yàn)的數(shù)據(jù)通信校驗(yàn) l在有線和無(wú)線通信的數(shù)據(jù)傳輸中不可避免地產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳送錯(cuò)誤，因此要通過(guò)數(shù)據(jù)的完整性檢驗(yàn)，來(lái)判斷數(shù)據(jù)的傳輸?shù)恼_性，更進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤進(jìn)行糾錯(cuò)。l數(shù)據(jù)的完整性檢驗(yàn)方法很多，代表性的有奇偶校驗(yàn)（Parity Check）、循環(huán)冗余校驗(yàn)（Cyclic Redundancy Check,CR

5、C）等。由于RFID是無(wú)線通信，相對(duì)于有線通信更容易遇上干擾，迸發(fā)數(shù)據(jù)位的連續(xù)錯(cuò)誤，因此不適合應(yīng)用奇偶校驗(yàn)，通常使用循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC校驗(yàn)）。1-5-1 CRC1-5-1 CRC校驗(yàn)校驗(yàn)CRC校驗(yàn)是對(duì)要傳送的一個(gè)數(shù)據(jù)塊（一個(gè)字節(jié)或一串確定長(zhǎng)度的二進(jìn)制數(shù)據(jù)）附加一些檢驗(yàn)位，而這些檢驗(yàn)位由數(shù)據(jù)塊算出，并隨同數(shù)據(jù)塊一并傳送，接收方對(duì)收到的數(shù)據(jù)塊和檢驗(yàn)位計(jì)算CRC檢驗(yàn)和來(lái)判斷數(shù)據(jù)的正確性并進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤進(jìn)行糾錯(cuò)。1-5-1 CRC1-5-1 CRC校驗(yàn)舉例校驗(yàn)舉例舉一個(gè)傳送4位二進(jìn)制數(shù)據(jù)的例子。設(shè)4位二進(jìn)制數(shù)為x1x4，附加3位二進(jìn)制CRC檢驗(yàn)位c1c3, 以7位二進(jìn)制數(shù)據(jù)為一個(gè)單位來(lái)傳送。這

6、里的c1c3由x1x4算出。為計(jì)算我們定義一個(gè)演算子mod，A mod B表示A與B的和除2的余數(shù)。即：0 mod 0 = 00 mod 1 = 11 mod 0 = 11 mod 1 = 0檢驗(yàn)位c1c3用以下公式來(lái)計(jì)算：c1 = x2 mod x3 mod x4c2 = x1 mod x3 mod x4c3 = x1 mod x2 mod x41-5-1 CRC1-5-1 CRC校驗(yàn)舉例校驗(yàn)舉例1-5-1 CRC1-5-1 CRC校驗(yàn)舉例校驗(yàn)舉例接收方收到數(shù)據(jù)和檢驗(yàn)位后計(jì)算檢驗(yàn)和s1s3：s1 = x4 mod c1 mod c2 mod c3s2 = x2 mod x3 mod c2 m

7、od c3s3 = x1 mod x3 mod c1 mod c3如果s1s3的結(jié)果皆為0，則說(shuō)明數(shù)據(jù)傳輸沒(méi)有錯(cuò)誤，如果有不為0的校驗(yàn)和則說(shuō)明傳輸有誤，比如收到0110011的數(shù)據(jù)，可算出s1s3為0，表明數(shù)據(jù)正確，如果收到的數(shù)據(jù)是0100011，此時(shí)s1=0，s2=1，s3=1，表明數(shù)據(jù)傳輸有誤，且其第3位x3發(fā)生了錯(cuò)誤，可以進(jìn)行糾錯(cuò)。通常檢驗(yàn)位的長(zhǎng)度決定糾錯(cuò)位數(shù)的長(zhǎng)度，在我們舉的例子里的CRC檢驗(yàn)方法只能糾錯(cuò)1個(gè)位的錯(cuò)誤，超過(guò)1個(gè)位的錯(cuò)誤就無(wú)能為力了。 1-6 RFID1-6 RFID的多標(biāo)簽讀寫(xiě)防碰撞的多標(biāo)簽讀寫(xiě)防碰撞 在RFID系統(tǒng)工作時(shí)，經(jīng)常會(huì)有多個(gè)電子標(biāo)簽同時(shí)處于讀寫(xiě)器的作用范圍內(nèi)

8、，如果這些電子標(biāo)簽同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫(xiě)器會(huì)產(chǎn)生通信的碰撞。為了回避通信的碰撞，人們?cè)O(shè)計(jì)出了很多種解決方案。1-6-1 RFID1-6-1 RFID的多標(biāo)簽讀寫(xiě)防的多標(biāo)簽讀寫(xiě)防碰撞碰撞- -二進(jìn)制樹(shù)形分解法二進(jìn)制樹(shù)形分解法 1-7 RFID1-7 RFID的多讀寫(xiě)器防沖撞的多讀寫(xiě)器防沖撞 在智能物流、倉(cāng)儲(chǔ)、圖書(shū)館等較大規(guī)模的RFID應(yīng)用系統(tǒng)中，通常需要幾十個(gè)甚至幾百個(gè)讀寫(xiě)器組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，使大范圍內(nèi)的每一個(gè)電子標(biāo)簽至少和一個(gè)讀寫(xiě)器進(jìn)行通信。這樣不可避免地產(chǎn)生多讀寫(xiě)器的沖撞問(wèn)題。沖撞問(wèn)題有大致可分為多讀寫(xiě)器對(duì)標(biāo)簽的干擾和讀寫(xiě)器對(duì)讀寫(xiě)器的干擾。多讀寫(xiě)器對(duì)標(biāo)簽的干擾問(wèn)題主要由標(biāo)簽自身的抗干擾能力來(lái)解決，本

9、節(jié)主要討論讀寫(xiě)器對(duì)讀寫(xiě)器的干擾問(wèn)題及解決方法。1-7 RFID1-7 RFID的多讀寫(xiě)器防沖撞的多讀寫(xiě)器防沖撞- -頻道跳轉(zhuǎn)來(lái)規(guī)避沖撞頻道跳轉(zhuǎn)來(lái)規(guī)避沖撞 1-8 RFID1-8 RFID系統(tǒng)的識(shí)讀率和誤碼系統(tǒng)的識(shí)讀率和誤碼率率 OK正 確 識(shí) 別 標(biāo) 簽 數(shù)識(shí) 別 標(biāo) 簽 總 數(shù)ERROR=誤讀標(biāo)簽數(shù)讀取標(biāo)簽總數(shù)2. RFID2. RFID電子標(biāo)簽電子標(biāo)簽 2-1 2-1 電子標(biāo)簽芯片的系統(tǒng)構(gòu)成電子標(biāo)簽芯片的系統(tǒng)構(gòu)成 2-2 2-2 電子標(biāo)簽存儲(chǔ)器電子標(biāo)簽存儲(chǔ)器-EEPROM-EEPROM和和FRAMFRAM的性能比較的性能比較 2-3 2-3 電子標(biāo)簽存儲(chǔ)器空間劃分電子標(biāo)簽存儲(chǔ)器空間劃分3.

10、 RFID3. RFID讀寫(xiě)器讀寫(xiě)器 3-1 RFID3-1 RFID讀寫(xiě)器的系統(tǒng)構(gòu)成讀寫(xiě)器的系統(tǒng)構(gòu)成 3-2 RFID3-2 RFID讀寫(xiě)器的用戶接口讀寫(xiě)器的用戶接口 RFID讀寫(xiě)器一般配有USB、網(wǎng)口、串口等通信接口，用戶根據(jù)需要選擇讀寫(xiě)器的某個(gè)通信接口連接到計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行通信軟件或廠家提供的應(yīng)用軟件或API來(lái)控制讀寫(xiě)器并獲取信息 。3-3 RFID3-3 RFID天線包絡(luò)圖天線包絡(luò)圖 手工繪制讀取效果包絡(luò)圖來(lái)近似反映RFID讀寫(xiě)器或電子標(biāo)簽的實(shí)際讀寫(xiě)性能與特點(diǎn)。這個(gè)讀取效果包絡(luò)圖也稱為RFID天線包絡(luò)圖。4. 4. 飛利浦的飛利浦的MifareMifare標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)ICIC卡卡MF

11、1 IC S50 MF1 IC S50 ISO/IEC 14443A協(xié)議的高頻RFID無(wú)源IC卡，其天線線圈和芯片嵌入到塑料卡中被廣泛應(yīng)用于交通一卡通、電子門(mén)票等。4-1 MF1 IC S504-1 MF1 IC S50的性能特征的性能特征 4-2 MF1 IC S504-2 MF1 IC S50芯片構(gòu)成概芯片構(gòu)成概要要 4-3 MF1 IC S504-3 MF1 IC S50存儲(chǔ)器構(gòu)成存儲(chǔ)器構(gòu)成 4-3-1 4-3-1 廠商段數(shù)據(jù)廠商段數(shù)據(jù)4-3-2 4-3-2 值段數(shù)據(jù)值段數(shù)據(jù)4-3-3 4-3-3 控制塊數(shù)據(jù)控制塊數(shù)據(jù)4-4 MF1 IC S504-4 MF1 IC S50存儲(chǔ)器存取控存

12、儲(chǔ)器存取控制制 控制位C在控制塊存取控制位（Access Bits）（4個(gè)字節(jié)）中的分布。其中C C 是C的位取反，字節(jié)9為備用字節(jié)。 4-4 MF1 IC S504-4 MF1 IC S50存儲(chǔ)器存取存儲(chǔ)器存取控制控制相關(guān)塊和對(duì)應(yīng)的3個(gè)存取控制位（Access Bit）。4-4 MF1 IC S504-4 MF1 IC S50存儲(chǔ)器存取控存儲(chǔ)器存取控制制控制塊（塊3）的存取位C13C23C33C13C23C334-4 MF1 IC S504-4 MF1 IC S50存儲(chǔ)器存取控存儲(chǔ)器存取控制制數(shù)據(jù)塊（塊0、塊1、塊2）的存取位C1xC2xC3xC1xC2xC3x（x=0 x=0，1 1，2

13、2）5. 5. 飛利浦的飛利浦的ICODEICODE標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)ICODE ICODE SLISLI系列系列SL2 ICS20SL2 ICS20卡卡ISO/IEC 15693協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的高頻RFID無(wú)源IC卡，專為供應(yīng)鏈與運(yùn)籌管理應(yīng)用所設(shè)計(jì)，具有高度防沖突與長(zhǎng)距離運(yùn)作等優(yōu)點(diǎn)，適合于高速、長(zhǎng)距離應(yīng)用。包括ICODE SLI-S、SL2-S 等多系列產(chǎn)品，目前ICODE 是高頻（HF）RFID標(biāo)簽方案的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)。 5-1 ICODE SLI5-1 ICODE SLI系列系列SL2 ICS20SL2 ICS20卡的性能特征卡的性能特征 5-2 ICODE SLI5-2 ICODE SLI系列系列SL2 I

14、CS20SL2 ICS20芯片構(gòu)成概要芯片構(gòu)成概要 5-3 ICODE SLI5-3 ICODE SLI系列系列SL2 ICS20SL2 ICS20存儲(chǔ)器構(gòu)成存儲(chǔ)器構(gòu)成5-3 ICODE SLI5-3 ICODE SLI系列系列SL2 ICS20SL2 ICS20存儲(chǔ)器構(gòu)成存儲(chǔ)器構(gòu)成UID的構(gòu)成 5-3 ICODE SLI5-3 ICODE SLI系列系列SL2 ICS20SL2 ICS20存儲(chǔ)器構(gòu)成存儲(chǔ)器構(gòu)成-1塊的寫(xiě)入控制位具體分配 5-3 ICODE SLI5-3 ICODE SLI系列系列SL2 ICS20SL2 ICS20存儲(chǔ)器構(gòu)成存儲(chǔ)器構(gòu)成特殊功能EAS（Electronic Ar

15、ticle Surveillance，電子防盜系統(tǒng)）主要用來(lái)防止物品被盜，標(biāo)簽管理者可以設(shè)置（EAS=1）和清除（EAS=0）EAS標(biāo)識(shí)，當(dāng)設(shè)置有EAS標(biāo)識(shí)的標(biāo)簽通過(guò)讀寫(xiě)器的作用范圍時(shí)，讀寫(xiě)器會(huì)識(shí)別EAS標(biāo)識(shí)，發(fā)出警報(bào)。5-3 ICODE SLI5-3 ICODE SLI系列系列SL2 ICS20SL2 ICS20存儲(chǔ)器構(gòu)成存儲(chǔ)器構(gòu)成特殊功能AFI（Application Family Idenfifier，應(yīng)用族標(biāo)識(shí)符），可事先規(guī)定應(yīng)用族代碼并寫(xiě)入AFI字節(jié)，在處理多個(gè)標(biāo)簽的時(shí)候進(jìn)行分類(lèi)處理。AFI被編碼在一個(gè)字節(jié)里，由兩個(gè)半字節(jié)組成。AFI的高位半字節(jié)用于編碼一個(gè)特定的或所有應(yīng)用族，AFI

16、的低位半字節(jié)用于編碼一個(gè)特定的或所有應(yīng)用子族。子族不同于0的編碼有其自己的所有權(quán)。第二章第二章 習(xí)題習(xí)題-1-1一個(gè)RFID應(yīng)用系統(tǒng)由幾部分來(lái)構(gòu)成？請(qǐng)舉例說(shuō)明一個(gè)RFID系統(tǒng)的各個(gè)部分及工作原理。對(duì)無(wú)源電子標(biāo)簽進(jìn)行振幅鍵控（ASK）調(diào)制通信時(shí)，為什么要用調(diào)節(jié)振幅的方式來(lái)進(jìn)行通信？對(duì)二進(jìn)制數(shù)“10111001”，畫(huà)出曼徹斯特編碼和FM0編碼信號(hào)圖。什么是RFID系統(tǒng)的識(shí)讀率和誤碼率？為什么用戶重視這兩項(xiàng)技術(shù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)？為什么會(huì)有電子標(biāo)簽的碰撞現(xiàn)象？讀寫(xiě)范圍不重疊的相距較遠(yuǎn)的讀寫(xiě)器之間也會(huì)產(chǎn)生沖撞現(xiàn)象嗎？第二章第二章 習(xí)題習(xí)題-2-2哪一個(gè)部件的設(shè)計(jì)較大程度影響電子標(biāo)簽的感度？天線分離型RFID讀寫(xiě)

17、器相對(duì)于天線一體型讀寫(xiě)器有什么長(zhǎng)處？結(jié)合實(shí)驗(yàn)，回答以下問(wèn)題：飛利浦的S50卡共分成幾個(gè)扇區(qū)？每個(gè)扇區(qū)有個(gè)塊？第四扇區(qū)控制塊的絕對(duì)塊地址號(hào)是什么？飛利浦的S50卡存儲(chǔ)器扇區(qū)的第幾個(gè)塊是控制塊？控制塊的具體數(shù)據(jù)是怎樣的構(gòu)成？結(jié)合實(shí)驗(yàn)，回答以下問(wèn)題：飛利浦的ICODE SLI系列卡存儲(chǔ)器共分幾個(gè)塊？每個(gè)塊有幾個(gè)字節(jié)？UID由幾個(gè)數(shù)據(jù)段構(gòu)成？飛利浦的ICODE SLI系列卡存儲(chǔ)器用戶可存取的數(shù)據(jù)塊有幾塊？保護(hù)控制位在哪一個(gè)塊里？如果要對(duì)第20個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行寫(xiě)入保護(hù)，如何設(shè)置控制位？第二章第二章 實(shí)驗(yàn)（可根據(jù)課時(shí)適實(shí)驗(yàn)（可根據(jù)課時(shí)適當(dāng)調(diào)整）當(dāng)調(diào)整）高頻（HF）讀寫(xiě)器的基本認(rèn)知實(shí)驗(yàn)ISO 14443A、IS

18、O 15693協(xié)議下標(biāo)簽ID讀取實(shí)驗(yàn)ISO 14443A協(xié)議下標(biāo)簽密鑰修改實(shí)驗(yàn)ISO 14443A協(xié)議下存取控制位修改實(shí)驗(yàn)ISO 14443A協(xié)議下標(biāo)簽數(shù)據(jù)讀寫(xiě)實(shí)驗(yàn)ISO 14443A協(xié)議下標(biāo)簽加值減值實(shí)驗(yàn)ISO 14443A協(xié)議下多個(gè)標(biāo)簽的讀取實(shí)驗(yàn)ISO 15693協(xié)議下標(biāo)簽數(shù)據(jù)讀寫(xiě)實(shí)驗(yàn)ISO 15693協(xié)議下標(biāo)簽AFI的讀寫(xiě)和塊鎖定實(shí)驗(yàn)ISO 15693協(xié)議下標(biāo)簽DSFID的讀寫(xiě)和鎖定實(shí)驗(yàn)附錄附錄: :短距離無(wú)線通信基礎(chǔ)短距離無(wú)線通信基礎(chǔ)何為無(wú)線通信何為無(wú)線通信? ?l無(wú)線通信系統(tǒng)：也稱為無(wú)線電通信系統(tǒng)，是由發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備、無(wú)線信道三大部分組成的，利用無(wú)線電磁波，以實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)傳的系

19、統(tǒng)。l發(fā)送設(shè)備包括： （1）變換器（換能器）：將被發(fā)送的信息變換為電信號(hào)。例如話筒將聲音變?yōu)殡娦盘?hào)。（2）發(fā)射機(jī)：將換能器輸出的電信號(hào)變?yōu)閺?qiáng)度足夠的高頻電振蕩。 （3）天線：將高頻電振蕩變成電磁波向傳輸媒質(zhì)輻射。l接收設(shè)備：接收是發(fā)射的逆過(guò)程，它包括： （1）變換器（換能器）：將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為所傳送信息。 （2）接收機(jī)：高頻電振蕩轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。 （3）接收天線：將空間傳播到其上的電磁波轉(zhuǎn)化為高頻電振蕩。何為無(wú)線數(shù)據(jù)通信何為無(wú)線數(shù)據(jù)通信? ?l無(wú)線數(shù)據(jù)通信也稱移動(dòng)數(shù)據(jù)通信，它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。有線數(shù)據(jù)通信依賴于有線傳輸，因此只適合于固定終端與固定終端之間的通信。而移動(dòng)數(shù)據(jù)通信是通

20、過(guò)無(wú)線電波的傳播來(lái)傳送數(shù)據(jù)的，因而有可能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)狀態(tài)下的移動(dòng)通信。無(wú)線數(shù)據(jù)傳遞方式無(wú)線數(shù)據(jù)傳遞方式l 現(xiàn)代無(wú)線數(shù)據(jù)在傳輸信道上傳遞的方式。若按被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)，可分為基帶傳輸、頻帶傳輸和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸；若按數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻樞蚩煞譃椴⑿袀鬏敽痛袀鬏?；若按?shù)據(jù)傳輸?shù)耐椒绞娇煞譃橥絺鬏敽彤惒絺鬏?；若按?shù)據(jù)傳輸?shù)牧飨蚝蜁r(shí)間可分為單工、半雙工和全雙工傳輸。l 下面從數(shù)據(jù)傳輸流向及時(shí)間分類(lèi)來(lái)介紹無(wú)線數(shù)據(jù)傳遞方式。l (1) 單工方式（simplex mode）通信雙方在同一時(shí)刻只能單方向傳送信息的一種通信方式。單工通信信道是單向信道，發(fā)送端和接收端的身份是固定的，發(fā)送端只能發(fā)送信息，不能接收信息；接

21、收端只能接收消息，不能發(fā)送信息，數(shù)據(jù)信號(hào)僅從一端傳送到另一端，如下圖所示：無(wú)線數(shù)據(jù)傳遞方式無(wú)線數(shù)據(jù)傳遞方式l(2) 半雙工方式：同一根傳輸線既做接收又作傳送，雖然數(shù)據(jù)可以在兩個(gè)方向上傳送，但通信雙方不能同時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)，如圖所示。采用半雙工方式時(shí)，通信系統(tǒng)每一端的發(fā)送端和接收端，通過(guò)收/發(fā)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)接到通信線上，進(jìn)行方向的切換，因此會(huì)產(chǎn)生時(shí)間延遲。收/發(fā)開(kāi)關(guān)實(shí)際上是由軟件控制的電子開(kāi)關(guān)。l半雙工的系統(tǒng)可以比喻作單線鐵路。若鐵道上無(wú)列車(chē)行駛時(shí)，任一方向的車(chē)都可以通過(guò)。但若路軌上有車(chē)，相反方向的列車(chē)需等該列車(chē)通過(guò)道路后才能通過(guò)。l 無(wú)線電對(duì)講機(jī)就是使用半雙工系統(tǒng)。由于對(duì)講機(jī)傳送及接收使用相同的頻率，不允許

22、同時(shí)進(jìn)行。因此一方講完后，需設(shè)法告知另一方講話結(jié)束（例如講完后加上OVER），另一方才知道可以開(kāi)始講話。無(wú)線數(shù)據(jù)傳遞方式無(wú)線數(shù)據(jù)傳遞方式l (3) 全雙工方式：數(shù)據(jù)發(fā)送和接收分別由兩根不同的傳輸線傳送，通信雙方都能在同一時(shí)刻進(jìn)行發(fā)送和接收操作。在這種方式下，通信系統(tǒng)的每一端都設(shè)置了發(fā)送端和接收端，因此能控制數(shù)據(jù)同時(shí)在兩個(gè)方向上傳送，如圖所示。全雙工方式無(wú)需進(jìn)行方向的切換，因此沒(méi)有切換操作所產(chǎn)生的時(shí)間延遲，這對(duì)那些不能有時(shí)間延誤的交互式應(yīng)用（例如遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)）十分有利。這種方式要求通信雙方均有發(fā)送器和接收器，同時(shí)需要兩根數(shù)據(jù)通路傳送數(shù)據(jù)信號(hào)。l 全雙工的系統(tǒng)可以用一般的雙向車(chē)道形容。兩個(gè)方

23、向的車(chē)輛因使用不同的車(chē)道，因此不會(huì)互相影響。l 一般的電話、手機(jī)就是全雙工的系統(tǒng)，因?yàn)樵谥v話時(shí)同時(shí)也可以聽(tīng)到對(duì)方的聲音。數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包l 數(shù)據(jù)通信是依照一定的通信協(xié)議，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在兩個(gè)終端之間傳遞數(shù)據(jù)信息的一種通信方式和通信業(yè)務(wù)。它可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)和終端以及終端與終端之間的數(shù)據(jù)信息傳遞。是繼電報(bào)、電話業(yè)務(wù)之后的第三種最大的通信業(yè)務(wù)。l 在數(shù)據(jù)通信中每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量是有多有少的，由于發(fā)射機(jī)及接收機(jī)的功能、處理速度等影響，發(fā)射機(jī)及接收機(jī)不可能一次把所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)發(fā)送出去或接收下來(lái)，因此為了規(guī)范數(shù)據(jù)通信傳輸，需要把傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分成一定數(shù)量而且大小相同的包裝傳輸。這樣的數(shù)據(jù)包裝稱為數(shù)據(jù)包，如圖所示：數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包可以用一個(gè)形象一些的例子對(duì)數(shù)據(jù)包的概念加以說(shuō)明：在郵局郵寄產(chǎn)品