RFID-開發(fā)技術及實踐-第6章--超高頻RFID閱讀器應用-精選文檔68頁課件

1、6.1 超高頻RFID超高頻RFID技術具有一次性讀取多個標簽、穿透性強、可多次讀寫、數據的記憶容量大等特點。并且電子標簽成本低、體積小、使用方便，可靠性和壽命都比較高，目前正在得到越來越廣泛的應用，也被認為是最具有發(fā)展前途的物聯(lián)網典型應用。本章將從超高頻RFID的特點開始，講解其協(xié)議和現(xiàn)狀，然后講解超高頻RFID閱讀器的應用和對其進行二次開發(fā)的方法。6.1.1 超高頻RFID特點超高頻RFID技術是目前射頻識別技術最活躍的技術領域之一。超高頻RFID相對于低頻和高頻RFID而言，特點如下：1. 工作距離超高頻RFID與低頻、高頻的應答器相比，工作在超高頻頻段的應答器應具有較遠的讀寫距離，通常

2、大于1m。隨著有源應答器的廣泛應用，讀寫距離進一步擴展。由于有較遠的讀寫距離，RFID技術在物流、供應鏈管理、門禁等領域獲得了廣泛的應用。2. 天線在超高頻頻段，應答器的天線尺寸較小，天線的小型化和微型化設計成為保證應答器技術性能的重點和難點，并催生了很多天線設計制造的新技術。3. 防碰撞在超高頻頻段，由于工作距離較遠，所以在一個閱讀器的有效工作范圍內，可能同時出現(xiàn)的應答器的數量會增加，因此必須具有較快的、有效的處理碰撞的能力。此外，在一些應用中會出現(xiàn)密集閱讀器的情況，因此閱讀器之間的相互干擾問題也需要有較好的對策。4. 應答器功能應答器除存儲有識別數據外，還可以集成傳感器，如溫度傳感器、應力

3、傳感器等。在對溫度敏感的物體(如生鮮食品、藥品、生物制品)運輸過程中，將RFID溫度監(jiān)測器放入物品包裝或貨箱中，就可以實現(xiàn)基于RFID物品的溫度檢測。超高頻應答器的一種重要應用是作為商品射頻標簽。為了維護顧客的隱私權，在這里應用的應答器還具有自毀功能，可通過閱讀器發(fā)出的KILL命令來實現(xiàn)。6.1.2 超高頻RFID頻率在RFID術語中，通常所指的超高頻RFID工作頻率為433 MHz、866960 MHz和2.45 GHz三個頻段。目前全球超高頻RFID的工作頻率在860960 MHz頻段。這是因為射頻識別系統(tǒng)將應用于全世界，然而在全球找不到一個超高頻RFID可以適用的共同頻率。所以與低頻和高

4、頻RFID相比，860960 MHz頻段的超高頻RFID頻率并不統(tǒng)一。出于各方面的考慮，各國和地區(qū)對工作頻率的范圍、發(fā)射功率的大小、調頻技術信道寬度等都有不同的分配，這也是目前制約超高頻RFID發(fā)展的一個因素。我國信息產業(yè)部于2019年正式發(fā)布800/900MHz頻段射頻識別(RFID)技術應用試行規(guī)定的通知，劃定了兩個頻段RFID技術的具體使用頻率。該試行規(guī)定出于兩方面的審慎考慮，一方面是從我國無線電頻率劃分和產業(yè)發(fā)展的實際情況出發(fā)，另一方面則是與國際相關標準相銜接。各國和地區(qū)超高頻RFID頻率劃分如表6-1所示。 表6-1 超高頻頻率劃分 6.2 超高頻RFID協(xié)議標準 目前RFID存在三

5、個主要的技術標準體系：美國麻省理工學院(MIT)Auto IDCenter(自動識別中心)的EPC標準體系、日本的Ubiquitous IDCenter(泛在ID中心，UIC)標準體系和ISO標準體系。6.2.1 概述在超高頻頻段，空中接口標準采用ISO/IEC 18000標準，其中ISO/IEC 18000-7是433 MHz標準，ISO/IEC 18000-6是860960 MHz標準，ISO/IEC 18000-4是2.45GHz標準。其行業(yè)標準如下：1. EPC GlobalEPC Global是由美國統(tǒng)一代碼協(xié)會(UCC)和歐洲物品編碼協(xié)會于2019年9月共同成立的非營利性組織，其前

6、身是2019年10月1日在美國麻省理工學院成立的非營利性組織Auto ID Center。Auto ID中心以創(chuàng)建“物聯(lián)網”(Internet of Things)為使命，與眾多企業(yè)成員共同制定一個統(tǒng)一的開放技術標準。旗下有沃爾瑪集團、英國Tesco等100多家歐美的零售流通企業(yè)，同時由微軟、飛利浦、Auto ID Lab等公司提供技術研究支持。目前EPC Global已在加拿大、日本、中國等國建立了分支機構，專門負責EPC代碼段在這些國家的分配與管理、EPC相關技術標準的制定、EPC相關技術在本國的宣傳普及以及推廣應用等工作。EPC Global“物聯(lián)網”體系架構由EPC編碼、EPC標簽及讀

7、寫器、EPC中間件、ONS(Object Naming Service)服務器和EPCIS(EPC Information Services)服務器等部分構成。EPC編碼是EPC賦予物品唯一的電子編碼，其位長通常為64位或96位，也可擴展為256位。對不同的應用規(guī)定有不同的編碼格式，主要存放企業(yè)代碼、商品代碼和序列號等。最新的EPC Class1 Gne2標準的EPC編碼可兼容多種編碼。2. UbiquitousID日本在電子標簽方面的發(fā)展，始于20世紀80年代中期的實時嵌入式系統(tǒng)TRON(TheReal-time Operating system Nucleus)。T-Engine是其核心的

8、體系架構。在T-Engine論壇的領導下，泛在D中心于2019年12月成立，并得到日本政府經產省和總務省以及大企業(yè)的支持，目前包括微軟、索尼、三菱、日立、日電、東芝、夏普、富士通、NTFDoCoMo、KDDI、J-Phone、伊藤忠、大日本印刷、凸版印刷、理光等重量級企業(yè)。泛在D中心的泛在識別技術體系架構由泛在識別碼(uCode)、信息系統(tǒng)服務器、泛在通信器和uCode解析服務器等四部分構成。3. ISO標準體系國際標準化組織(ISO)以及其他國際標準化機構，如國際電工委員會、國際電信聯(lián)盟(ITU)等是RFID國際標準的主要制定機構。大部分RFID標準都是由ISO(或與IEC聯(lián)合組成)的技術委

9、員會或分技術委員會制定的。ISO/IEC 18000-6系列標準包括ISO/IEC 18000-6 TYPE A、ISO/IEC 18000-6 TYPE B和ISO/IEC 18000-6 TYPE C三種類型。而6B和6C協(xié)議是在設計超高頻RFID讀寫器時常用的兩種標準。其中，6C是將EPC Classl Gen2(EPC C1 G2)協(xié)議作適當修改，并于2019年由ISO/IEC在新加坡會議列入ISO/IEC 18000-6系列的，這也是在本書配套讀寫器上實現(xiàn)的協(xié)議。6.2.2 ISO/IEC 18000-6標準ISO/IEC18000-6標準的TYPE A、TYPE B、TYPE C部

10、分技術特征比較如表6-2所示。從上表可以看出，在技術性能和指標上ISO/IEC18000-6C比ISO/IEC18000-6A和ISO/IEC18000-6B更加完善和先進，已被美國國防部和國際上大的物流廠商(如沃爾瑪)所認可。值得注意的是，ISO/IEC的聯(lián)合工作組又對ISO/IEC18000-6C標準進行延伸，在其基礎上制定了帶傳感器的半無源標簽的通信協(xié)議標準(即ISO/IEC18000-6D)。目前來說，TypeC(EPC Cl G2)協(xié)議與TypeA和TypeB協(xié)議相比具有比較明顯的優(yōu)勢。表6-2 ISO/IEC18000-6標準 6.2.3 EPC C1 G2協(xié)議EPC C1 G2的

11、獲批對于RFID技術的應用和推廣具有非常重要的意義，它為在供應鏈應用中使用的UHF RFID提供了全球統(tǒng)一的標準，給物流行業(yè)帶來了革命性的變革，推動了供應鏈管理和物流管理向智能化方向發(fā)展。1. 協(xié)議概述2019年12月16日，非營利性標準化組織EPC Global批準向EPC Global成員和簽訂了EPC Global IP協(xié)議的單位免收專利費的空中接口新標準EPC Gen2。這一標準是無線射頻識別(RFID)技術、互聯(lián)網和產品電子代碼(EPC)組成的EPC Global網絡的基礎。UHF第二代空中接口協(xié)議，是由全球60多家頂級公司開發(fā)的并達成一致用于滿足終端用戶需求的標準，是在現(xiàn)有4個標簽

12、標準的基礎上整合并發(fā)展而來的。這四個標準是英國大不列顛科技集團(BTG)的ISO-180006A標準、美國Intermec科技公司(Intermec Technologies)的ISO-180006B標準、美國Matrics公司(近期被美國Symbol科技公司收購)的Class 0標準和Alien Technology公司的Class 1標準。Gen2協(xié)議標準的制定單位及其標準基礎決定了其與第一代標準相比具有更高的優(yōu)越性，這一新標準具有全面的框架結構和較強的功能，能夠在高密度讀寫器的環(huán)境中工作，符合全球管制條例，而且標簽讀取正確率較高，讀取速度較快，安全性和隱私功能都有所增強。它克服了EPC

13、Global以前Class0和Class1的很多限制。2. EPC Gen2的優(yōu)點具體來說，EPC Gen2協(xié)議標準的優(yōu)點主要如下：1) 標準開放EPC Global批準的EPC Gen2標準對EPC Global成員和簽訂了EPC Global IP協(xié)議的單位免收專利費，允許這些廠商著手生產基于該標準的產品，如標簽和讀寫器。這意味著更多的技術提供商可以據此標準在不交納專利授權費的情況下生產符合供應商、制造商和終端用戶需要的產品，也減少了終端用戶部署RFID系統(tǒng)的費用，可以吸引更多的用戶采用RFID技術。同時，人們也可以從多種渠道獲得標簽，進一步促進了標簽價格的降低。2) 容量大超高頻RFID

14、芯片尺寸可以縮小到現(xiàn)有版本的一半至三分之一，從而進一步擴大了其使用范圍，滿足了多種應用場合的需要。例如，芯片可以更容易地縫在衣服的接縫里，夾在紙板中間，成型在塑料或橡膠內，整合在顧客的包裝設計中。3) 安全性標簽的存儲能力也增加了，Gen2標簽在芯片中有96字節(jié)的存儲空間，為了更好地保護存儲在標簽和相應數據庫中的數據，在Unconceal(公開)、Unlock(解鎖) 和 Kill(滅活)指令中都設置了專門的口令，使得標簽不能隨意被公開、解鎖和滅活。標簽具有更好的安全加密功能，保證讀寫器在讀取信息的過程中不會把數據擴散出去。4) 兼容性目前RFID存在兩個技術標準陣營，一個是總部設在美國麻省理

15、工學院的Auto ID Center，另一個是日本的Ubiquitous ID Center(UID)。日本的UID標準和歐美的EPC標準在使用無線頻段、信息位數和應用領域等都存在著諸多差異。 日本的RFID采用的頻段為2.45 GHz和13.56 MHz，歐美的EPC標準采用的是UHF頻段，如902928 MHz。 日本的電子標簽的信息位數為128位，EPC標準的信息位數為96位。 日本的電子標簽標準可用于庫存管理、信息發(fā)送與接收以及產品和零部件的跟蹤管理等，EPC標準側重于物流管理、庫存管理等。由于標準的不統(tǒng)一，導致了產品不能互相兼容，給RFID的大范圍應用帶來了困難。EPC Gen2協(xié)議

16、標準的推出，保證了不同生產商的設備之間將具有良好的兼容性，也保證了EPC Global網絡系統(tǒng)中的不同組件(包括硬件部分)之間的協(xié)調工作。5) 滅活指令新標準具有了控制標簽的權力，即可以使用滅活(Kill)指令使標簽自行永久失效以保護隱私。如果不想使用某種產品或是發(fā)現(xiàn)安全隱私問題，就可以使用滅活指令停止芯片的功能，有效地防止芯片被非法讀取，提高了數據的安全性能，也減輕了人們對隱私問題的擔憂。被滅活的標簽在任何情況下都會保持被滅活的狀態(tài)，不會產生調制信號以激活射頻場。6) 射頻分布EPC Gen2協(xié)議的頻譜與射頻分布比較廣泛，這一優(yōu)點提高了UHF的頻率調制性能，減少了與其他無線電設備的干擾問題。

17、這一標準還解決了RFID在不同國家不同頻譜的問題。7) 識別率高基于Gen2標準的讀寫器具有較高的讀取率和識讀速度的優(yōu)點。與第一代讀寫器相比，識讀速率要快510倍?；谛聵藴实淖x寫器每秒可讀1500個標簽，這使得通過應用RFID標簽可以實現(xiàn)高速自動化作業(yè)。讀寫器還具有很好的標簽識讀性能，在批量標簽掃描時避免重復識讀，而且當標簽延后進入識讀區(qū)域時，仍然能被識讀，這是第一代標準不能做到的。另外，同Gen 0和Gen 1相比，Gen 2還提供了更多的功能。例如，它可以在配送中心高密度的讀寫器環(huán)境下工作。不僅如此，Gen2還可以允許用戶對同一個標簽進行多次讀寫(Gen 0只允許進行識讀操作，Gen 1

18、允許多次識讀，但只能寫一次)。6.2.4 EPC C1 G2技術特點EPC C1 G2協(xié)議規(guī)定了在860960 MHz的頻率范圍內操作的無源反向散射、讀寫器講話優(yōu)先的射頻識別系統(tǒng)要求。系統(tǒng)由讀寫器和標簽組成。通過在860960MHz的頻率范圍內調制射頻信號，讀寫器將信息傳輸給標簽。標簽是無源的，這意味著它們是從讀寫器的射頻載波中提取工作所需能量。1. 物理層讀寫器向一個或一個以上的標簽發(fā)送信息，發(fā)送方式是采用脈沖間隔編碼(PIE)格式的雙邊帶振幅移位鍵控(DSB-ASK)、單邊帶振幅移位鍵控(SSB-ASK)或反向振幅移位鍵控(PR-ASK)調制射頻載波信號。標簽通過該調制射頻載波信號獲得能量

19、。讀寫器通過發(fā)送未調制射頻載波和傾聽反向散射應答接收從標簽發(fā)來的信息。標簽通過反向散射調制射頻載波的振幅和/或相位傳達信息。用于對讀寫器命令做出響應的編碼格式是FM0或miller編碼調制的副載波。讀寫器和標簽之間的通信線路為半雙工，也就是不應要求標簽在反向散射的同時解調讀寫器信號。標簽不應利用全雙工通信對強制命令或任選命令作出響應。2. 標簽識別層在EPC C1 G2標準中，讀寫器利用三個基本操作管理標簽。1) 選擇(Select)選擇標簽群以供盤存和訪問?？蛇B續(xù)使用選擇命令根據用戶要求選擇特定的標簽群。這個操作類似于從數據庫中選擇記錄。2) 盤存(Inventory)盤存即標簽識別。讀寫器

20、從發(fā)送四個通話中其中一個通話的Query命令開始一個盤存周期。一個或一個以上的標簽可以作出回答。讀寫器探測某個標簽作出的回答，接收標簽發(fā)出PC、EPC和CRC-16。盤存由多個命令組成，每個盤存周期(Inventory round)只在一個通話中進行。3) 訪問(Access)訪問即與標簽通信(讀取標簽發(fā)出的信息或將信息發(fā)送給標簽)。訪問前必須要對標簽進行識別。訪問由多個命令構成，有些命令在讀寫器到標簽鏈路上采用基于一次性(onetimepad)的加密編碼。3. 通信過程讀寫器利用PIE編碼的DSB-ASK、SSB-ASK或PR-ASK調制射頻載波，與一個或一個以上的標簽通信。讀寫器在盤存周期

21、期間應采用一個固定的調制形式和數據速率，“盤存周期”即為連續(xù)Query命令之間相隔的時間。讀寫器借助啟動該盤存周期的前同步碼設置數據速率。6.3 超高頻RFID現(xiàn)狀 超高頻RFID電子標簽以其標簽體積小、讀寫距離遠、讀寫時間快、價格便宜等諸多優(yōu)點，正在得到越來越廣泛的應用，也被認為是最具發(fā)展前途的物聯(lián)網典型應用。然而，我國超高頻RFID市場還處于發(fā)展的初期階段，目前制約中國無源超高頻市場的發(fā)展主要有三點核心要素：1. 技術在系統(tǒng)集成方面，我國十分缺乏專業(yè)、高水平的超高頻系統(tǒng)集成公司。整體而言，無源超高頻電子標簽應用解決方案還不夠成熟。這種現(xiàn)狀造成應用系統(tǒng)的穩(wěn)定性不高，常會出現(xiàn)“大毛病沒有，小毛

22、病不斷”的現(xiàn)象，進而影響了終端用戶采用超高頻應用方案的信心。從超高頻標簽產品本身而言，存在著標簽讀寫性能穩(wěn)定性不高、在復雜環(huán)境下漏讀或讀取準確率低等諸多問題。2. 標準目前，無源超高頻電子標簽在國內尚未形成統(tǒng)一的標準，國際上制定的ISO18000-6C/EPC C1G2協(xié)議，由于涉及多項專利，所以很難把它作為國家標準來頒布和實施。國內超高頻市場上相關的標準及檢測體系實際上處于缺位狀態(tài)，在沒有統(tǒng)一標準的環(huán)境下，嚴重制約產業(yè)和應用的發(fā)展。3. 成本 盡管近年來無源超高頻電子標簽價格下降很快，但是從RFID芯片以及包含讀寫器、電子標簽、中間件、系統(tǒng)維護等在內整體成本而言，超高頻RFID系統(tǒng)價格依然偏

23、高。而項目成本是應用超高頻RFID系統(tǒng)最終用戶權衡項目投資收益的重要指標。所以，超高頻系統(tǒng)的成本瓶頸也是制約中國超高頻市場發(fā)展的重要因素?？傊?，目前我國無源超高頻市場還處于發(fā)展初期，核心技術急需突破，商業(yè)模式有待創(chuàng)新和完善，產業(yè)鏈需要進一步的發(fā)展和壯大。只有核心問題得到有效解決，才能真正迎來RFID無源超高頻市場發(fā)展的春天。6.4 超高頻RFID閱讀器超高頻RFID閱讀器的設計難度較大，協(xié)議復雜，在實踐中，更趨向于應用而非直接設計和制作?；诖嗽蚝推拗?，本節(jié)只介紹超高頻RFID閱讀器的外觀、參數和相關的應用方法。6.4.1 閱讀器參數超高頻RFID閱讀器是一款高性能的UHF超高頻電子標簽

24、一體機，采用防水密封處理，結合專有的高效處理算法，在保持高識別率的同時，實現(xiàn)對電子標簽的快速讀寫處理，可廣泛應用于物流、門禁、防偽系統(tǒng)及生產過程控制等多種無線射頻識別系統(tǒng)。其外觀如圖6-1所示。 超高頻RFID閱讀器的特點如下： 充分支持符合ISO 18000-6B、EPC C1 G2標準的電子標簽。 工作頻率為902928 MHz(可以按不同國家或地區(qū)要求調整)。圖6-1 閱讀器外觀 以廣譜跳頻(FHSS)或定頻發(fā)射方式工作。 輸出功率達30 dBm(可調)。 8 dbi/12 dbi兩類天線配置選擇，典型讀取距離35 m/10 m。 支持自動方式、交互應答方式、觸發(fā)方式等多種工作模式。 低

25、功耗設計，單+9 V電源供電。 支持RS-232、RS-485、韋根等多種用戶接口，可選配TCPIP網絡接口。 有效距離與天線(8 dbi或12 dbi)、電子標簽及工作環(huán)境相關。1. 電氣參數超高頻RFID閱讀器的相關電氣參數如表6-3所示。2. 規(guī)格除特別說明，所有規(guī)格取自TA=25及VCC=+9 V工作條件下，如表6-4所示。3. 接口超高頻RFID閱讀器可支持RS-232、RS-485和韋根輸出等多種接口，相關信號線定義如表6-5所示。表6-3 電 氣 參 數表6-4 規(guī) 格 表6-5 信號線定義 6.4.2 上位機配置本書配套的超高頻讀寫器需要使用相應的軟件進行配置和使用，該軟件共有

26、四個頁面。下述內容用于實現(xiàn)任務6.D.1，即熟悉超高頻RFID閱讀器的上位機軟件界面。配置上位機軟件中參數的設置頁面外觀如圖6-2所示。讀寫器支持兩種超高頻協(xié)議，相應的軟件中也有兩種協(xié)議的測試頁面，其中EPC C1 G2測試頁面如圖6-3所示。18000-6B測試頁面如圖6-4所示。上位機軟件還支持頻點分析，其軟件界面如圖6-5所示。圖6-2 參數配置 圖6-3 EPC C1 G2測試頁面 圖6-4 18000-6B測試頁面 圖6-5 頻點分析 6.5 RFID閱讀器二次開發(fā)在嵌入式領域，二次開發(fā)是指在不破壞原有系統(tǒng)或設備的前提下，增加MCU和相關電路，以達到對其功能的定制和擴展，滿足用戶的需

27、求。本節(jié)以超高頻RFID閱讀器為例，簡要介紹二次開發(fā)的構架及過程。6.5.1 二次開發(fā)意義近年來隨著科技和半導體業(yè)的迅速發(fā)展，嵌入式領域新的技術層出不窮，專業(yè)化分工越來越明顯，設備和系統(tǒng)逐漸小型化和集成化。以往大而全的開發(fā)方法已經不能適應當今嵌入式開發(fā)的需求。在此背景下，出現(xiàn)了很多專用的模塊和設備，廠家提供相應的接口、通信協(xié)議和配置方法等，以便其他用戶利用這些模塊快速地完成某些功能。一般來說中小型企業(yè)能力有限，往往專注于自己擅長的部分，對于不熟悉的功能，則直接購買市場上成熟的模塊或設備(下述內容以模塊為例)嵌入到自己的產品中。在此過程中，通常還需要對購買的模塊進行必要的功能定制、整合和控制等，

28、即進行一部分開發(fā)工作，也就是常說的二次開發(fā)。即使大型的企業(yè)，也很難開發(fā)出所有的功能模塊，而且從某種程度上講，也沒有必要。例如，常見的PC，其主要部件CPU、主板、顯卡、硬盤等往往來自不同的專業(yè)供應商，PC廠商更多的是對其的整合、集成和二次開發(fā)。二次開發(fā)作為實踐中常見的開發(fā)方式，有下述優(yōu)點： 專注于優(yōu)勢。企業(yè)可以針對不熟悉或者弱勢的部分購買成熟的模塊，采用二次開發(fā)的形式，以專注于自己的優(yōu)勢部分，揚長避短。 方便功能擴展。能夠進行二次開發(fā)的模塊往往是成熟和模塊化的產品，方便替換和進行升級維護。 加快研發(fā)進度。企業(yè)不再需要投入人力和物力重新研發(fā)一個功能模塊，而只需要投入較少的精力進行二次開發(fā)，可以加

29、快研發(fā)進度。 降低研發(fā)成本。對成熟的模塊進行二次開發(fā)，通常在研發(fā)成本上較為低廉。雖然企業(yè)進行二次開發(fā)有諸多優(yōu)點，但同樣需要根據自身情況進行審慎的決定，因為二次開發(fā)的方法也會面臨部分風險和缺點： 性能和可靠性。由于采用現(xiàn)成的模塊，則該部分的性能和可靠性完全取決于該模塊的設計，二次開發(fā)的企業(yè)往往無法把握。 兼容性。二次開發(fā)用的模塊有時是非常規(guī)矩的設計，容易造成兼容性方面的問題。 容易受制于人。外購的模塊往往面臨斷貨、性能改變甚至企業(yè)倒閉停產的危險。 二次開發(fā)難度。如果企業(yè)對外購模塊不熟悉，也會造成二次開發(fā)和集成過程遇到困難，甚至最終無法達到預期功能的情況。6.5.2 二次開發(fā)構架二次開發(fā)通常不對原

30、有模塊進行破壞，而是將模塊通過通信接口連接至一個MCU或者直接接到設備的主MCU上進行整合和開發(fā)，組成一個更大的系統(tǒng)。本節(jié)將以本教材配套的超高頻RFID閱讀器開發(fā)結構為例進行講解。1. 一般結構本教材配套的超高頻RFID閱讀器，常規(guī)的使用方法是通過串口(RS-232)和PC相連，使用PC上的上位機程序實現(xiàn)超高頻RFID應答器的讀寫等功能，其結構如圖6-6所示。在此結構中，閱讀器的功能和開發(fā)過程完全依賴于PC，架構簡單，開發(fā)較容易，但靈活性不夠，一般只能應用于相對固定的應用場合。圖6-6 一般結構 2. 二次開發(fā)結構如果以AVR單片機為核心通過串口與閱讀器相連，再擴展一些按鍵、液晶屏等外圍部件，

31、就可以設計一款便攜式超高頻RFID閱讀器，其結構如圖6-7所示。雖然嵌入式開發(fā)的難度要高于PC，但其結構更加靈活，體積和功耗較小，能適應不同的應用場合，并且擴展性較好。用戶可以專注于AVR的開發(fā)和與閱讀器的通信、控制，而不必理會超高頻RFID繁瑣和復雜的空中接口及通信協(xié)議。這可以極大地提高研發(fā)速度和降低成本，增加產品的功能和競爭力。圖6-7 二次開發(fā)結構6.5.3 二次開發(fā)過程二次開發(fā)過程和一般的開發(fā)有很多類似之處，但由于開發(fā)對象一般為模塊或設備，所以對調試的要求更高一些，一般分為如下步驟：(1) 了解模塊性能。由于二次開發(fā)用的模塊一般為成品，電氣性能等已經確定，因此熟悉其性能非常重要，這決定了將來是否能夠合理地進行匹配。通常需要注意的有電源、接口、通信協(xié)議和特殊注意事項等。(2) 設計開發(fā)方案。根據模塊的要求及自身設備的接口等設計相應軟硬件對模塊進行整合和匹配。(3) 通信協(xié)議。通常二次開發(fā)的模塊，其軟硬件比較完善和成熟，只需要按照其提供的通信協(xié)議進行通信和控制即可。也有部分模塊需要自定義通信協(xié)議和接口。(4) 調試。根據通信協(xié)議對模塊進行通信和功能調試是能否完成二次開發(fā)的關鍵步驟。(5) 整機測試。最后需要將模塊的軟硬件嵌入到自有設備的軟硬件中進行聯(lián)合調試，排除與其他模塊和部件的干擾和沖突，才能真正地完成二次開發(fā)，使其成為產品的一部分。6.5.4 閱讀器通信測試超