RFID培訓(xùn)ppt課件

1、一、RFID技術(shù)概述 射頻識別即RFIDRadio Frequency IDentification技術(shù)，又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種通訊技術(shù)，可經(jīng)過無線電訊號識別特定目的并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目的之間 建立機械或光學接觸。 1.1 RFID的技術(shù)的開展歷程射頻識別技術(shù)是20世紀90年代開場興起的一種自動識別技術(shù)，射頻識別技術(shù)是一項利用射頻信號經(jīng)過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳送并經(jīng)過所傳送的信息到達識別目的的技術(shù)。 從信息傳送的根本原理來說，射頻識別技術(shù)在低頻段基于變壓器耦合模型(初級與次級之間的能量傳送及信號傳送)，在高頻段基于雷達探測目的的空間耦合模型(

2、雷達發(fā)射電磁波信號碰到目的后攜帶目的信息前往雷達接納機)。1948年哈里斯托克曼發(fā)表的利用反射功率的通訊奠定了射頻識別射頻識別技術(shù)的實際根底。1940-1950年：雷達的改良和運用催生了射頻識別技術(shù)，1948年奠定了射頻識別技術(shù)的實際根底。 1950-1960年：早期射頻識別技術(shù)的探求階段，主要處于實驗室實驗研討。 1960-1970年：射頻識別技術(shù)的實際得到了開展，開場了一些運用嘗試。 1970-1980年：射頻識別技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個大開展時期，各種射頻識別技術(shù)測試得到加速。出現(xiàn)了一些最早的射頻識別運用。 1980-1990年：射頻識別技術(shù)及產(chǎn)品進入商業(yè)運用階段，各種規(guī)模運用開場出現(xiàn)。

3、1990-2000年：射頻識別技術(shù)規(guī)范化問題日趨得到注重，射頻識別產(chǎn)品得到廣泛采用，射頻識別產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。 2000年后：規(guī)范化問題日趨為人們所注重，射頻識別產(chǎn)品種類更加豐富，有源電子標簽、無源電子標簽及半無源電子標簽均得到開展，電子標簽本錢不斷降低，規(guī)模運用行業(yè)擴展。 至今，射頻識別技術(shù)實際得到豐富和完善。單芯片電子標簽、多電子標簽識讀、無線可讀可寫、無源電子標簽的遠間隔識別、順應(yīng)高速挪動物體的射頻識別技術(shù)與產(chǎn)品正在成為現(xiàn)實并走向運用。 RFID技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)正在展現(xiàn)出一個愉快的未來。2006年6月9日和2021年11月3日，由中國多個部委結(jié)合發(fā)布的和，不僅為中國RFID產(chǎn)業(yè)

4、開展指明了方向，也全面帶動了全國范圍內(nèi)RFID運用的開展。特別是2021年8月溫家寶總理提出建立“感知中國中心，推進物聯(lián)網(wǎng)開展，實現(xiàn)流通現(xiàn)代化的目的后，RFID運用的全面推進更是指日可待。二、RFID系統(tǒng)組成及任務(wù)原理作為物聯(lián)網(wǎng)的中心技術(shù)之一，RFID技術(shù)的運用領(lǐng)域非常廣泛。由于不同領(lǐng)域的運用需求不同，呵斥了目前多種規(guī)范和協(xié)議的RFID設(shè)備共存的局面，這就使得運用系統(tǒng)架構(gòu)的復(fù)雜程度大為提高。但是就根本的RFID系統(tǒng)來說，其組成相對簡單而明晰，主要包括RFID標簽、讀寫器、天線、中間件和運用軟件等五部分。 2.1.1 RFID標簽標簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個RFID標簽具有獨一的電

5、子編碼，附著在物體上標識目的對象，俗稱電子標簽或智能標簽。RFID電子標簽：自動式有源標簽，被動式無源標簽。 任務(wù)原理：標簽進入磁場后，接納解讀器發(fā)出的射頻信號，憑仗感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息Passive Tag，無源標簽或被動標簽，或者自動發(fā)送某一頻率的信號Active Tag，有源標簽或自動標簽；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進展有關(guān)數(shù)據(jù)處置。RFID標簽中存儲一個獨一編碼，通常為64bit、96bit甚至更高，其地址空間大大高于條碼所能提供的空間，因此可以實現(xiàn)單品級的物品編碼。圖2-1是一款RFID標簽芯片的內(nèi)部構(gòu)造圖，主要包括射頻前端、模擬前端、數(shù)字基

6、帶處置單元和EEPROM存儲單元四部分。圖2-1 RFID標簽芯片的內(nèi)部構(gòu)造表示圖RFID標簽內(nèi)部構(gòu)造：2.1.2 RFID讀寫器RFID系統(tǒng)至少包含電子標簽和讀寫器兩部分。RFID讀寫器閱讀器經(jīng)過天線與RFID電子標簽進展無線通訊，可以實現(xiàn)對標簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接納器)、控制單元以及閱讀器天線。讀寫器主要包括射頻模塊和數(shù)字信號處置單元兩部分。一方面，RFID標簽前往的微弱電磁信號經(jīng)過天線進入讀寫器的射頻模塊中并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再經(jīng)過讀寫器的數(shù)字信號處置單元對其進展必要的加工整形，最后從中解調(diào)出前往的信息，完成對RFID標簽的識別或讀/寫操

7、作；另一方面，上層中間件及運用軟件與讀寫器進展交互，實現(xiàn)操作指令的執(zhí)行和數(shù)據(jù)匯總上傳。 2.1.3 RFID天線天線是一種以電磁波方式把前端射頻信號功率接納或輻射出去的設(shè)備，是電路與空間的界面器件，用來實現(xiàn)導(dǎo)行波與自在空間波能量的轉(zhuǎn)化。在RFID系統(tǒng)中，天線分為電子標簽天線和讀寫器天線兩大類，分別承當接納能量和發(fā)射能量的作用。在確定的任務(wù)頻率和帶寬條件下，天線發(fā)射射頻載波，并接納從標簽發(fā)射或反射回來的射頻載波。目前，RFID系統(tǒng)主要集中在LF kHz、HF13.56 MHz、UHF860960 MHz和微波頻段2.45 GHz，不同任務(wù)頻段的RFID系統(tǒng)天線的原理和設(shè)計有著根本上的不同。RFI

8、D讀寫器天線的增益和阻抗特性會對RFID系統(tǒng)的作用間隔等產(chǎn)生影響，RFID系統(tǒng)的任務(wù)頻段反過來對天線尺寸以及輻射損耗有一定要求。所以RFID天線設(shè)計的好壞關(guān)系到整個RFID系統(tǒng)的勝利與否。以UHF頻段900MHz的天線為例，普通具有如下特征： 足夠的小以致于可以貼到需求的物品上 有全向或半球覆蓋的方向性 提供最大能夠的信號給卷標的芯片 無論物品什么方向，天線的極化都能與卡片閱讀機的訊問信號相匹配 具有魯棒性即控制系統(tǒng)在一定的參數(shù)攝動下，維持某些性能的特性 非常廉價 圖2-2是不停車收費系統(tǒng)ETC運用表示圖，在這個運用中很好的表達了天線的上述特征。 圖2-2 不停車收費系統(tǒng)ETC運用表示圖2.1

9、.4 RFID中間件 中間件是一種面向音訊的、可以接納運用軟件端發(fā)出的懇求、對指定的一個或者多個讀寫器發(fā)起操作并接納、處置后向運用軟件前往結(jié)果數(shù)據(jù)的特殊化軟件。中間件在RFID運用中除了可以屏蔽底層硬件帶來的多種業(yè)務(wù)場景、硬件接口、適用規(guī)范呵斥的可靠性和穩(wěn)定性問題，還可以為上層運用軟件提供多層、分布式、異構(gòu)的信息環(huán)境下業(yè)務(wù)信息和管理信息的協(xié)同。2.1.5 RFID運用軟件 運用軟件Application Software是直接面向RFID運用最終用戶的人機交互界面，協(xié)助運用者完成對讀寫器的指令操作以及對中間件的邏輯設(shè)置，逐級將RFID原子事件轉(zhuǎn)化為運用者可以了解的業(yè)務(wù)事件，并運用可視化界面進展

10、展現(xiàn)。由于運用軟件需求根據(jù)不同運用領(lǐng)域的不同企業(yè)進展專門制定，因此很難具有通用性。從運用評價規(guī)范來說，運用者在運用軟件端的用戶體驗是判別一個RFID運用案例勝利與否的決議性要素之一。 2.1.6 RFID系統(tǒng)任務(wù)原理 RFID系統(tǒng)根本任務(wù)原理是：讀寫器經(jīng)過天線發(fā)出含有信息的一定頻率的調(diào)制信號；當電子標簽進入到讀寫器的任務(wù)區(qū)時，其天線經(jīng)過耦合產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而為電子標簽提供相應(yīng)的能量，此時標簽根據(jù)讀寫器發(fā)來的信息決議能否呼應(yīng)，能否發(fā)送數(shù)據(jù)；當讀寫器接納到電子標簽發(fā)送過來的信號，經(jīng)過解調(diào)和解碼之后，將標簽內(nèi)部的數(shù)據(jù)識別出來。圖2-3 RFID任務(wù)原理圖例 在RFID系統(tǒng)的五個組件中，通常來說，RF

11、ID標簽、讀寫器和天線三部分的性能目的是設(shè)備選型和現(xiàn)場部署階段所關(guān)注的主要對象，是處理RFID運用可靠性問題的主要挑戰(zhàn)。而RFID中間件和運用軟件的性能目的更多依賴于軟件代碼質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的復(fù)雜度，普通在后期的系統(tǒng)集成階段才會被關(guān)注。因此，在不同的階段，運用者所關(guān)懷的RFID對象也有所不同。 2.1.7 RFID的關(guān)鍵技術(shù) RFID關(guān)鍵技術(shù)主要包括產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)和運用關(guān)鍵技術(shù)兩方面。 RFID產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)主要包括：標簽芯片設(shè)計與制造：例如低本錢、低功耗的RFID芯片設(shè)計與制造技術(shù)，適宜標簽芯片實現(xiàn)的新型存儲技術(shù)，防沖突算法及電路實現(xiàn)技術(shù)，芯片平安技術(shù)，以及標簽芯片與傳感器的集成技術(shù)等。天線設(shè)

12、計與制造：例如標簽天線匹配技術(shù)，針對不同運用對象的RFID標簽天線構(gòu)造優(yōu)化技術(shù)，多標簽天線優(yōu)化分布技術(shù)，片上天線技術(shù)，讀寫器智能波束掃描天線陣技術(shù)，以及RFID標簽天線設(shè)計仿真軟件等。RFID標簽封裝技術(shù)與配備：例如基于低溫熱壓的封裝工藝，精細機構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，多物理量檢測與控制，高速高精運動控制，配備缺點自診斷與修復(fù)，以及在線檢測技術(shù)等。RFID標簽集成：例如芯片與天線及所附著的特殊資料介質(zhì)三者之間的匹配技術(shù)，標簽加工過程中的一致性技術(shù)等。讀寫器設(shè)計：例如密集讀寫器技術(shù)，抗干擾技術(shù)，低本錢小型化讀寫器集成技術(shù)，以及讀寫器平安認證技術(shù)等。 RFID運用關(guān)鍵技術(shù)主要包括：RFID運用體系架構(gòu)：例如R

13、FID運用系統(tǒng)中各種軟硬件和數(shù)據(jù)的接口技術(shù)及效力技術(shù)等。RFID系統(tǒng)集成與數(shù)據(jù)管理：例如RFID與無線通訊、傳感網(wǎng)絡(luò)、信息平安、工業(yè)控制等的集成技術(shù)，RFID運用系統(tǒng)中間件技術(shù)，海量RFID信息資源的組織、存儲、管理、交換、分發(fā)、數(shù)據(jù)處置和跨平臺計算技術(shù)等。RFID公共效力體系：提供支持RFID社會性運用的根底效力體系的認證、注冊、編碼管理、多編碼體系映射、編碼解析、檢索與跟蹤等技術(shù)與效力。RFID檢測技術(shù)與規(guī)范：例如面向不同行業(yè)運用的RFID標簽及相關(guān)產(chǎn)品物理特性和性能一致性檢測技術(shù)與規(guī)范，標簽與讀寫器之間空中接口一致性檢測技術(shù)與規(guī)范，以及系統(tǒng)處理方案綜合性檢測技術(shù)與規(guī)范等。 2.2 RFI

14、D的任務(wù)頻率 對一個RFID系統(tǒng)來說，它的頻段概念是指讀寫器經(jīng)過天線發(fā)送、接納并識讀的標簽信號頻率范圍，也就是所傳輸數(shù)據(jù)的載波頻率范圍。從運用角度來說，射頻標簽的任務(wù)頻率也就是射頻識別系統(tǒng)的任務(wù)頻段，它直接決議系統(tǒng)運用的各方面特性，如系統(tǒng)任務(wù)原理(電感耦合還是電磁耦合)、識別間隔、射頻標簽及讀寫器實現(xiàn)的難易程度和設(shè)備本錢等方面特性。在RFID系統(tǒng)中，系統(tǒng)任務(wù)就像我們平常收聽調(diào)頻廣播一樣，射頻標簽和讀寫器也要調(diào)制到一樣的頻率才干任務(wù)。 RFID系統(tǒng)主要任務(wù)在以下四個頻段： 1低頻段(30kHz300kHz) 低頻率的RFID系統(tǒng)主要是經(jīng)過電感耦合的方式進展任務(wù)，也就是在讀寫器線圈和感應(yīng)器(電子標

15、簽)線圈間存在著變壓器耦協(xié)作用，經(jīng)過讀寫器交變場的作用在感應(yīng)器天線中感應(yīng)的電壓被整流，可作供電電壓運用場區(qū)域可以很好的被定義，但是場強下降得太快。 2高頻(13.56MHz)在該頻率的感應(yīng)器不再需求線圈進展繞制，可以經(jīng)過腐蝕活著印刷的方式制造天線。感應(yīng)器普統(tǒng)統(tǒng)過負載調(diào)制的方式 的方式進展任務(wù)。也就是經(jīng)過感應(yīng)器上的負載電阻的接通和斷開促使讀寫器天線上的電壓發(fā)生變化，實現(xiàn)用遠間隔感應(yīng)器對天線電壓進展振幅調(diào)制。假設(shè)人們經(jīng)過數(shù)據(jù)控制負載電壓的接通和斷開，那么這些數(shù)據(jù)就可以從感應(yīng)器傳輸?shù)阶x寫器。 3甚高頻(UHF,433MHz、860MHz960MHz)甚高頻系統(tǒng)經(jīng)過電場來傳輸能量。電場的能量下降的不是

16、很快，但是讀取的區(qū)域不是很好進展定義。該頻段讀取間隔比較遠，無源可達10m左右。主要是經(jīng)過電容耦合的方式進展實現(xiàn)。 4微波(任務(wù)頻率為2.45Hz或5.8Hz之間)這個頻段的優(yōu)勢在于其受各種強電磁場如電動機、焊接系統(tǒng)等的干擾較小，識別間隔介于高頻和甚高頻系統(tǒng)之間，而且標簽可以設(shè)計得很小，但是本錢較高。 各頻段特性的對比方表2-1所示： 表2-1 RFID頻段特性對比表2.3 RFID運用領(lǐng)域概述 射頻識別技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢，逐漸地被廣泛運用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化和交通運輸控制管理等領(lǐng)域。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的提高以及消費規(guī)模的不斷擴展，射頻識別產(chǎn)品的本錢將不斷降低，其運用也將越來越廣泛。射

17、頻識別技術(shù)在國外開展非常迅速，射頻識別產(chǎn)品種類繁多。而在我國，由于射頻識別技術(shù)起步較晚，運用的領(lǐng)域不是很廣，除了在中國鐵路運用的車號自動識別系統(tǒng)外，主要運用僅限于射頻卡。 RFID技術(shù)的典型運用主要在以下幾方面： (1)物流與供應(yīng)鏈管理 (2)工業(yè)制造業(yè)(3)交通運輸(4)訪問控制、資產(chǎn)管理(5)醫(yī)療安康(6)消費質(zhì)量量跟蹤(7)圖書管理(8)其他運用RFID技術(shù)的運用領(lǐng)域如表2-2所示：表2-2 RFID技術(shù)的運用領(lǐng)域三、CVT-RFIDMCU-II實驗系統(tǒng)簡介 CVT-RFIDMCU-II教學實驗系統(tǒng)如以下圖所示： 系統(tǒng)特征支持125KHz、13.56MHz、900MHz RFID實驗，結(jié)

18、合2.4GHz ZIGBEE無線傳輸，可以實現(xiàn)RFID和ZIGBEE的物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)通訊。支持125KHz只讀卡、可讀可寫卡的操作實驗，并且提供同步時鐘、調(diào)制、解碼輸出測試點引腳。13.56MHz集成了ISO14443和ISO15693兩種不同協(xié)議實驗，對ISO14443標簽進展識別、防沖突、密碼驗證、存儲區(qū)讀寫、密碼改寫等操作，對ISO15693標簽進展識別、靜默、選擇、復(fù)位、寫AFI、鎖AFI、讀塊、寫塊、寫DSFID、鎖DSFID、讀系統(tǒng)信息、讀平安形狀、防碰撞實驗等操作 ISO15693采用分別電路設(shè)計，使RFID讀寫器的內(nèi)部構(gòu)造更加明晰，結(jié)合示波器和邏輯分析儀，可以提取和展現(xiàn)出RFID系

19、統(tǒng)中的一切射頻信號，包括編碼信號、載波信號、調(diào)制前信號、調(diào)制后信號、功率放大信號、標簽前往信號、FSK解調(diào)信號、ASK解調(diào)信號。實驗箱提供以上信號的測試引腳，加深學生對RFID各種信號的認識。各種不同頻率的RFID實驗切換方便，系統(tǒng)采用CPLD進展切換，在上位機軟件進展設(shè)置即可。系統(tǒng)集成考勤管理、物流管理、圖書管理三個綜合實驗，協(xié)助學生了解RFID在生活中的各種運用。RFID系統(tǒng)可以和ZIGBEE無線傳輸網(wǎng)系統(tǒng)實現(xiàn)無縫銜接，進展組網(wǎng)以及數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)真正意義的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。 系統(tǒng)主要硬件組成：1主處置器采用ATMEL的高性能AVR單片機ATMEGA128，主要處置RFID標簽的讀寫操作、ZIGB

20、EE模塊的數(shù)據(jù)傳輸、鍵盤和顯示電路的處置，以及和上位機的通訊。系統(tǒng)有規(guī)范JTAG接口和ISP下載接口，方便程序的調(diào)試和下載。2CPLD采用ALTERA的MAX系列CPLD，型號為EPM7064STC44，完成系統(tǒng)和上位機通訊串口的切換任務(wù)，以及各種不同頻率的RFID實驗切換。圖3-2 系統(tǒng)硬件原理框圖ISO15693硬件原理 采用模擬分立元件的設(shè)計方法，使RFID讀寫器的內(nèi)部構(gòu)造更加明晰，能提取和展現(xiàn)出RFID系統(tǒng)中整個的射頻信號，包括編碼信號、載波信號、調(diào)制信號、調(diào)制載波信號功率放大信號電子標簽前往的信號、FSK解調(diào)信號和ASK解調(diào)信號。 圖3-3 ISO15693硬件原理功能框圖 ISO1

21、5693射頻信號丈量點：J8：Carrier丈量點，射頻發(fā)射的載波信號丈量點。J9：FSK丈量點，電子標簽前往FSK放大后的信號丈量點。J10：Modu丈量點，射頻發(fā)射的載波調(diào)制后信號丈量點。J11：ASK丈量點，電子標簽前往ASK放大后的信號丈量點。J12：RF_OUT丈量點，射頻發(fā)射/接受天線信號丈量點。J19、J20：GND丈量點，信號公共地。J21：MCU_TRIG丈量點，處置器對載波信號進展調(diào)制的數(shù)字信號丈量點。圖3-4 ISO15693信號丈量點125KHz信號丈量點：J22：GND丈量點，信號公共地。J23：RDY_CLK丈量點，射頻芯片前往給處置器的同步時鐘 信號丈量點。J24

22、：MOD丈量點，處置器發(fā)送的調(diào)制信號丈量點。J25：DEMOD_OUT丈量點，射頻芯片前往給處置器的數(shù)據(jù)輸出信號丈量點。圖3-5 125KHz信號丈量點控制軟件界面如圖3-6所示 :圖3-6 控制軟件界面CVT-RFIDMCU-II實驗平臺可以做的實驗有：LF 125K，HF ISO14443，HF ISO15693，UHF 900M和Zigbee 2.4G 。實驗箱上電后，翻開該控制軟件，系統(tǒng)上電后默許的實驗時LF 125K，假設(shè)想進展其它實驗，點擊對應(yīng)的實驗稱號，進展實驗設(shè)置即可。CVT-RFIDMCU-II實驗箱上有兩個串口：COM1和COM2，做LF 125K，HF ISO14443和

23、HF ISO15693實驗時，PC機銜接實驗箱的COM1；做UHF 900M和Zigbee 2.4G實驗時，PC機銜接實驗箱的COM2。COM1還起到設(shè)置實驗類型的作用，在做任何實驗前，必需經(jīng)過實驗箱的COM1設(shè)置好實驗類型后，再選擇實驗時運用哪個串口。軟件的詳細操作詳見實驗教程的實驗章節(jié)部分。 四、標簽存儲構(gòu)造引見4.1 125KHz標簽簡介實驗中用到的125KHz 標簽分只讀卡和可讀可寫卡兩種，這里對兩種卡進展簡單引見： 只讀卡主要特征： 64位EEPROM多種編碼Manchester，Bi-phase，miller，PSK，F(xiàn)SK多種速率任務(wù)頻率范圍100-150KHz任務(wù)溫度范圍-40

24、到+85存儲器構(gòu)造：64位的EEPROM由5個部分組成，其中9位用作數(shù)據(jù)頭全1，數(shù)據(jù)頭后緊接著10組4位的數(shù)據(jù)，每4位數(shù)據(jù)跟著1位奇偶校驗位，最后一行由4位奇偶校驗位和1位停頓位停頓位規(guī)定為0組成，詳細構(gòu)造如表4-1所示：125KHz只讀卡存儲區(qū)構(gòu)造：可讀寫卡主要特征：16個32位的數(shù)據(jù)塊組成512位EEPROM32位密碼讀寫維護32位獨一的ID碼10位客戶碼鎖定位可以將EEPROM的數(shù)據(jù)塊變成只讀方式多種編碼Manchester，Bi-phase，miller，PSK，F(xiàn)SK多種速率任務(wù)頻率范圍100-150KHz任務(wù)溫度范圍-40到+85512位的EEPROM由16個32位的數(shù)據(jù)塊組成，E

25、EPROM的塊被編號成0到15，每塊的位被編號為位0到位31。訪問總是從LSB開場的。這32bit的EEPROM字段，是以一個字段的寫命令編程的。開場的兩個塊是被芯片制造商規(guī)劃安排的只讀塊塊0和塊1。它們被分別寫入有該芯片的類型、版本，客戶碼和獨一序列號UID，再往下的3個塊塊2到塊4，用來定義器件的操作選項，分別為密碼字段、維護字段和配置字段。塊5到塊15是用戶可以自在運用的空間。詳細構(gòu)造如表4-2所示：125KHz讀寫卡存儲區(qū)構(gòu)造：4.2 ISO14443標簽簡介ISO14443實驗運用Mifare one卡，Mifare one卡簡稱M1卡。容量為8K位EEPROM分為16個扇區(qū)，每個扇

26、區(qū)為4塊，每塊16個字節(jié),以塊為存取單位每個扇區(qū)有獨立的一組密碼及訪問控制每張卡有獨一序列號，為32位具有防沖突機制，支持多卡操作無電源，自帶天線，內(nèi)含加密控制邏輯和通訊邏輯電路數(shù)據(jù)保管期為10年，可改寫10萬次，讀無限次任務(wù)溫度：-2050(溫度為90%), PET資料封裝得M1卡，溫度可達100。任務(wù)頻率：13.56MHZ通訊速率：106KBPS讀寫間隔：10mm以內(nèi)與讀寫器有關(guān) 存儲構(gòu)造：1M1卡分為16個扇區(qū)，每個扇區(qū)由4塊塊0、塊1、塊2、塊3組成，我們也將16個扇區(qū)的64個塊按絕對地址編號為063，存貯構(gòu)造如圖4-3所示：M1卡存儲區(qū)構(gòu)造：2第0扇區(qū)的塊0即絕對地址0塊，它用于存放

27、廠商代碼，曾經(jīng)固化，不可更改。3每個扇區(qū)的塊0、塊1、塊2為數(shù)據(jù)塊，可用于存貯數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)塊可作兩種運用： 用作普通的數(shù)據(jù)保管，可以進展讀、寫操作。 用作數(shù)據(jù)值，可以進展初始化值、加值、減值、讀值操作。4每個扇區(qū)的塊3為控制塊，包括了密碼A、存取控制、密碼B。詳細構(gòu)造如下： A0 A1 A2 A3 A4 A5 FF 07 80 69 B0 B1 B2 B3 B4 B5 密碼A6字節(jié) 存取控制4字節(jié) 密碼B6字節(jié)5每個扇區(qū)的密碼和存取控制都是獨立的，可以根據(jù)實踐需求設(shè)定各自的密碼及存取控制。存取控制為4個字節(jié)，共32位，扇區(qū)中的每個塊包括數(shù)據(jù)塊和控制塊的存取條件是由密碼和存取控制共同決議的。4.3

28、 ISO15693標簽簡介 ISO15693標簽運用I CODE 2電子標簽，該標簽支持ISO15693規(guī)范協(xié)議，是飛利浦公司消費的一種任務(wù)頻率為1356 MHz的非接觸式智能標簽卡芯片，該芯片主要針對包裹運送、航空行李、租賃效力以及零售供應(yīng)鏈管理等物流系統(tǒng)運用所新研發(fā)設(shè)計的一系列RFID射頻識別芯片。數(shù)據(jù)和電能的供應(yīng)非接觸方式傳輸(無需電池供電)操作間隔：可到達15 m(依賴天線幾何尺寸和讀寫器功率)任務(wù)頻率：1356 MHz(工業(yè)平安，答應(yīng)世界范圍自在運用)快速數(shù)據(jù)傳送： 達 到53 Kbits數(shù)據(jù)高度完好性：16bit CRC校驗真正防沖突電子物品監(jiān)測(EAS)支持運用程序系列標識符(A

29、Fl)數(shù)據(jù)儲存格式標識符(DS FID)附加快速防沖突讀寫間隔與讀間隔一樣1024bit的EEPROM，共分為32塊每塊4字節(jié)(32bit) 較高的12塊為用戶數(shù)據(jù)塊超越10年的數(shù)據(jù)堅持才干擦寫周期大于十萬次每個芯片具有不可改動的獨一的標識符(序列號)，保證了每個標簽的獨一性每個塊具有鎖定機制(寫維護)內(nèi)存與數(shù)據(jù)格式： 64位獨一的序列標識符(UID)根據(jù)ISOIEC15693-3協(xié)議，在消費過程期間曾經(jīng)被規(guī)劃，而且以后不能被修正。64位標識符根據(jù)上述協(xié)議，以低位UIDO開場，以高位UID7終了。其中“塊-1為用戶可設(shè)置的訪問控制塊，“塊-2為其他特殊功能設(shè)置塊。1024 bit的EEPROM

30、，共分為32塊每塊4字節(jié)(32 bit)， 最低的4個塊包含序列號、讀寫條件以及一些配置位。本卷須知:鑒于有些指令的操作結(jié)果對電子標簽的改動是不可逆的。同時，只需強迫指令對不同廠家消費的標簽，都能到達一樣的執(zhí)行效果，而可選指令需根據(jù)詳細廠家消費的詳細標簽的數(shù)據(jù)手冊執(zhí)行，才干實現(xiàn)相應(yīng)的功能。因此，劇烈建議在運用各種命令前，先閱讀ISO15693協(xié)議第三部分，了解相關(guān)指令的功能和產(chǎn)生的后果以及所用電子標簽的詳細數(shù)據(jù)手冊。鎖定塊、鎖定AFI和鎖定DSFID這些命令執(zhí)行后，鎖定的部分被寫維護，不能再寫。 4.4 900MHz標簽簡介從邏輯上將900MHz標簽存儲器分為四個存儲體，每個存儲體可以由一個或

31、一個以上的存儲器組成。如圖4-4所示。這四個存儲體是：1保管內(nèi)存： 保管內(nèi)存應(yīng)包含殺死口令和訪問口令。殺死口令應(yīng)存儲在00h至1Fn的存儲地址內(nèi)。訪問口令應(yīng)存儲在20h至3Fn的存儲地址內(nèi)。2EPC存儲器： EPC存儲器應(yīng)包含在00h至1Fn存儲位置的CRC-16、在10h至1Fh存儲地址的協(xié)議-控制(PC)位和在20h開場的EPC。PC被劃分成10h至14Fh存儲位置的EPC長度、15h至17Fh存儲位置的RFU位和在18h至1Fh存儲位置的編號系統(tǒng)識別(NSI)，CRC-16、PC、EPC應(yīng)優(yōu)先存儲MSB (EPC的MSB應(yīng)存儲在20h的存儲位置)。3TID存儲器： TID存儲器應(yīng)包含00

32、h至07n存儲位置的8位ISO15963分配類識別(對于EPCglobal為111000102)、08h至13n存儲位置的12位義務(wù)掩模設(shè)計識別(EPCglobal成員免費)和14h至1Fn存儲位置的12位標簽型號。標簽可以在1Fn以上的TID存儲器中包含標簽指定數(shù)據(jù)和提供商指定數(shù)據(jù)(例如，標簽序號)。4用戶存儲器： 用戶存儲器允許存儲用戶指定數(shù)據(jù)。該存儲器組織為用戶定義。900MHz標簽存儲區(qū)構(gòu)造：五、RFID通訊協(xié)議簡介 RFID規(guī)范化任務(wù)最早可以追溯到20世紀90年代。1995年國際規(guī)范化組織ISO/IEC結(jié)合技術(shù)委員會JTCl設(shè)立了子委員會SC31以下簡稱SC31，擔任RFID規(guī)范化研

33、討任務(wù)。SC31委員會由來自各個國家的代表組成，如英國的BSI IST34委員、歐洲CEN TC225成員。他們既是各大公司內(nèi)部咨詢者，也是不同公司利益的代表者。因此在ISO規(guī)范化制定過程中，有企業(yè)、區(qū)域規(guī)范化組織和國家三個層次的利益代表者。SC31子委員會擔任RFID規(guī)范可以分為四個方面：數(shù)據(jù)規(guī)范如編碼規(guī)范ISO/IEC 15691、數(shù)據(jù)協(xié)議ISO/IEC 15692、ISO/IEC 15693，處理了運用程序、標簽和空中接口多樣性的要求，提供了一套通用的通訊機制、空中接口規(guī)范ISO/IEC 18000系列、測試規(guī)范性能測試ISO/IEC 18047和一致性測試規(guī)范ISO/IEC 18046

34、、實時定位RTLSISO/IEC 24730系列運用接口與空中接口通訊規(guī)范方面的規(guī)范。 為了更好地推進RFID新產(chǎn)業(yè)的開展，國際規(guī)范化組織ISO、以美國為首的EPCglobal、日本UID等規(guī)范化組織紛紛制定RFID相關(guān)規(guī)范，并在全球積極推行這些規(guī)范。 ISO/IEC 18000系列規(guī)范定義了RFID標簽和讀寫器之間的信號方式、編解碼規(guī)范、多標簽碰撞協(xié)議，以及命令格式等內(nèi)容，為一切RFID設(shè)備的空中接口通訊提供了全面的指點。該規(guī)范具有廣泛的通用性，覆蓋了RFID運用的常用頻段，如125134.2KHz、13.56MHz、433MHz、860960MHz、2.45GHz、5.8GHz等，主要有以

35、下幾部分組成： 1ISO/IEC 18000-1 提供了根本的信息定義和系統(tǒng)描畫。它規(guī)范了空中接口通訊協(xié)議中共同遵守的讀寫器與標簽的通訊參數(shù)表、知識產(chǎn)權(quán)根本規(guī)那么等內(nèi)容。這樣每一個頻段對應(yīng)的規(guī)范不需求對一樣內(nèi)容進展反復(fù)規(guī)定。 2ISO/IEC 18000-2 定義了125134.2KHz的空中接口通訊協(xié)議參數(shù)，規(guī)定了在標簽和讀寫器之間通訊的物理接口，讀寫器應(yīng)具有與Type A(FDX)和Type B(HDX)標簽通訊的才干；規(guī)定了協(xié)議和指令以及多標簽通訊的防碰撞方法。 3ISO/IEC 18000-3定義了13.56MHz的空中接口通訊協(xié)議參數(shù)，規(guī)定了讀寫器與標簽之間的物理接口、協(xié)議和命令以及

36、防碰撞方法。關(guān)于防碰撞協(xié)議可以分為兩種方式，而方式1又分為根本型與兩種擴展型協(xié)議無時隙無終止多應(yīng)對器協(xié)議和時隙終止自順應(yīng)輪詢多應(yīng)對器讀取協(xié)議。方式2采用時頻復(fù)用FTDMA協(xié)議，共有8個信道，適用于標簽數(shù)量較多的情形。4ISO/IEC 18000-4定義了2.45GHz的空中接口通訊協(xié)議參數(shù)，規(guī)定了讀寫器與標簽之間的物理接口、協(xié)議和命令以及防碰撞方法。該規(guī)范包括兩種方式，方式1是無源標簽任務(wù)方式是讀寫器先講；方式2是有源標簽，任務(wù)方式是標簽先講。5ISO/IEC 18000-5定義了5.8GHz的空中接口通訊協(xié)議參數(shù)，規(guī)定了讀寫器與標簽之間的物理接口、協(xié)議和命令以及防碰撞方法。這些協(xié)議保證兼容的

37、讀寫器和標簽之間可以實現(xiàn)通訊，該規(guī)范的制定任務(wù)目前曾經(jīng)停頓。 6ISO/IEC 18000-6定義了860960MHz的空中接口通訊協(xié)議參數(shù)，規(guī)定了讀寫器與標簽之間的物理接口、協(xié)議和命令以及防碰撞方法。 7ISO/IEC 18000-7適用于超高頻段433.92 MHz，屬于有源電子標簽。規(guī)定了讀寫器與標簽之間的物理接口、協(xié)議和命令以及防碰撞方法。有源標簽識讀范圍大，適用于大型固定資產(chǎn)的跟蹤。ISO15693協(xié)議簡介ISO15693 是一系列針對近間隔vicinity RFID 的國際化、獨立于廠商的規(guī)范。它任務(wù)于 13.56MHz，并運用磁場耦合讀卡器(VCD)和卡片 (VICC)。 讀取間

38、隔可達 1-1.5 米非接觸智能卡，運用的頻率為13.56MHz，設(shè)計簡單讓消費讀卡器的本錢比 ISO14443 低，大都用來做出入控制、出勤考核等，如今很多企業(yè)運用的門禁卡大都運用這一類的規(guī)范。由于這類卡可以以較大間隔任務(wù)，故所需的場強1.15-5 A/m小于接近式卡片 (1.5 to 7.5 A/m)。ISO 15693-1 這部分描畫了物理層ISO 15693-2 這部分描畫了射頻的電源和信號界面ISO 15693-3 這部分描畫了防沖突和傳輸協(xié)議這里主要簡單引見ISO15693-3部分，其它兩部分參照ISO15693的協(xié)議。以下縮略語適用于本部分：ASK移幅鍵控FSK移頻鍵控EOF幀終

39、了LSB最低有效位MSB最高有效位PPM脈沖位置調(diào)制RF射頻SOF起始幀VCD附近式耦合設(shè)備VICC附近式集成電路卡1、數(shù)據(jù)編碼數(shù)據(jù)編碼采用脈沖位置調(diào)制。 VICC應(yīng)可以支持兩種數(shù)據(jù)編碼方式：256取1方式和4取1方式。VCD決議選擇哪一種方式，并在幀起始SOF時給與VICC指示 。實驗箱運用4取1脈沖位置調(diào)制方式，這種方式一次決議2個位。4個延續(xù)的位對構(gòu)成1個字節(jié)，首先傳送最低的位對。 圖5-1 4取1編碼方式 例如：圖5-2示出了VCD傳送E1 = (11100001)b = 225。 圖5-1 4取1編碼例如 2、選擇幀 選擇幀為了容易同步和不依賴協(xié)議。 幀由幀起始SOF和幀終了EOF來

40、分隔，運用編碼違例來實現(xiàn)此功能。這里引見4取1方式的選擇幀，如圖5-2和圖5-3所示：圖5-2 4取1方式的開場幀圖5-3 4取1方式的終了幀3、VICC形狀一個VICC能夠處于以下4種形狀中的一種：斷電：當VICC不能被VCD激活的時候，它處于斷電形狀。 預(yù)備：當VICC被VCD激活的時候，它處于預(yù)備形狀。選擇標志沒有置位時，它將處置任何懇求。 靜默：當VICC處于靜默形狀，目錄標志沒有設(shè)置且尋址標志已設(shè)置情況下，VICC將處置任何懇求。 選擇：只需處于選擇形狀的VICC才會處置選擇標志已設(shè)置的懇求。斷電、預(yù)備和安靜形狀的支持是強迫性的。選擇形狀的支持是可選的。 4、命令協(xié)議定義了四種命令：

41、強迫的、可選的、定制的、私有的。 1強迫的 命令碼范圍從 01 到 1F 。 一切VICCs都支持強迫命令碼。 2可選的 命令碼范圍從 20 到 9F 。 VICCs可以有選擇地支持可選的命令碼。 假設(shè)某個VICC不支持一個可選的命令，并且尋址標志或選擇標志已設(shè)置，它能夠會前往一個錯誤碼“不支持或堅持靜默。 3定制的 命令碼范圍從 A0 到 DF 。 VICCs支持定制命令，在它們的可選范圍內(nèi)，執(zhí)行由制造商規(guī)定的功能。 4私有的 命令碼范圍從 E0 到 FF 。 這個命令方便IC和VICC制造商用于各種目的的運用，如測試、系統(tǒng)信息編程等等。 ISO15693協(xié)議命令編碼表六、CVT-RFIDMCU-