RFID技術(shù)基礎(chǔ)LFRFID解讀課件

1、RFID技術(shù)基礎(chǔ)低頻RFID讀卡原理及應(yīng)用 第1頁(yè)，共28頁(yè)。1. 125 KHz讀卡器工作原理2. 125 KHz識(shí)別卡EM4001 主要內(nèi)容3. 編碼4. 調(diào)制與解調(diào)第2頁(yè)，共28頁(yè)。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) ：了解電子標(biāo)簽卡號(hào)的編碼方式了解EM4001卡的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)熟悉調(diào)制解調(diào)技術(shù)在RFID中的應(yīng)用深入理解低頻RFID讀卡的實(shí)現(xiàn)第3頁(yè)，共28頁(yè)。EM卡125khz-rfid-em4001-card-for-hotel-access125khz-rfid-em4001-card第4頁(yè)，共28頁(yè)。第5頁(yè)，共28頁(yè)。第6頁(yè)，共28頁(yè)。讀卡器實(shí)驗(yàn) 卡號(hào)0009454328第7頁(yè)，共28頁(yè)?？ㄌ?hào)：00094

2、54328卡號(hào)（十六進(jìn)制）：0 x9042F8卡號(hào)（十六進(jìn)制）實(shí)際：0 x00 0 x90 0 x42 0 xF8卡號(hào)怎么讀出來(lái)的？卡號(hào)以什么形式保存在識(shí)別卡中的？第8頁(yè)，共28頁(yè)。讀卡器工作原理1、識(shí)別卡靠近讀卡器時(shí)，讀卡器發(fā)出的磁場(chǎng)被識(shí)別卡線圈捕獲到，并在識(shí)別卡的線圈中產(chǎn)生磁感應(yīng)電流。2、當(dāng)識(shí)別卡與讀卡器足夠近時(shí)，即識(shí)別卡線圈中的磁感應(yīng)電流足夠大時(shí)就可以給識(shí)別卡的芯片供電使其工作。3、識(shí)別卡的芯片獲取到識(shí)別卡內(nèi)存儲(chǔ)的卡號(hào)數(shù)據(jù)后，并同樣將卡號(hào)以無(wú)線的方式發(fā)射出來(lái)。4、讀卡器感應(yīng)帶到識(shí)別卡發(fā)出的信號(hào)后，并將無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)換成卡號(hào)，從串口打印出來(lái)。第9頁(yè)，共28頁(yè)。EM4001卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式第10頁(yè)

3、，共28頁(yè)。EM4001共有64位數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分為6部分： 9個(gè)數(shù)據(jù)引導(dǎo)位 8位版本號(hào)或ID標(biāo)識(shí) 32位卡號(hào)數(shù)據(jù) 4位列校驗(yàn) 10位行校驗(yàn) 1位結(jié)束符數(shù)據(jù)輸出方式為以上頁(yè)圖中所示逐行輸出。第11頁(yè)，共28頁(yè)。讀卡器讀出的卡數(shù)據(jù)從上圖中可以看到卡號(hào)數(shù)據(jù)為 0000 0000 0 x001001 0000 0 x900100 0010 0 x421111 1000 0 xF8第12頁(yè)，共28頁(yè)。編碼RFID系統(tǒng)的二進(jìn)制編碼方式有很多種，二進(jìn)制編碼是用不同的代碼來(lái)表示二進(jìn)制的1和0。常見(jiàn)的編碼方式有：反向不歸零(NRZ)編碼曼徹斯特(Manchester)編碼單極性歸零(Unipolar RZ)編碼米勒

4、(Miller)編碼第13頁(yè)，共28頁(yè)。反向不歸零（NRZ）編碼用高電平表示二進(jìn)制1，用低電平表示二進(jìn)制0僅適合近距離傳輸信息在FSK或PSK調(diào)制中，幾乎只使用NRZ編碼。 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0第14頁(yè)，共28頁(yè)。曼徹斯特（Manchester）編碼用電壓跳變的相位不同來(lái)區(qū)分1和0從高到低的跳變表示1（半比特周期的負(fù)邊沿）從低到高的跳變表示0 （半比特周期的正邊沿） 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0第15頁(yè)，共28頁(yè)。曼徹斯特（Manchester）編碼特點(diǎn)由于跳變都發(fā)生在每個(gè)碼元的中間，接收端可以方便的利用它作為同步時(shí)鐘，因此這種編碼也稱為自同步編碼。在采用副

5、載波的負(fù)載調(diào)制或反向散射調(diào)制時(shí)，通常用于從電子標(biāo)簽到讀寫器的數(shù)據(jù)傳輸，因?yàn)檫@有利于發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)腻e(cuò)誤。曼徹斯特編碼是一種歸零碼。第16頁(yè)，共28頁(yè)。單極性歸零（Unipolar RZ）編碼在第一個(gè)半比特周期中的“高”信號(hào)表示1而持續(xù)整個(gè)比特周期的“低信號(hào)”表示0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0第17頁(yè)，共28頁(yè)。米勒（Miller）編碼一連串的0在比特周期開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生電平交變，在半比特周期中的任意邊沿表示二進(jìn)制1，而經(jīng)過(guò)下一個(gè)比特周期中不變的1電平表示二進(jìn)制0。 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0第18頁(yè)，共28頁(yè)?？ㄆ瑪?shù)據(jù)曼徹斯特編碼示波器探測(cè)到的信號(hào)測(cè)試點(diǎn)波形第19頁(yè)，共

6、28頁(yè)。卡片數(shù)據(jù)曼徹斯特編碼示波器探測(cè)到的信號(hào)測(cè)試點(diǎn)波形第20頁(yè)，共28頁(yè)。解調(diào)RFID讀卡的實(shí)現(xiàn)回顧EM4001芯片包含64位數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)排列方式數(shù)據(jù)輸出是按位串行輸出第21頁(yè)，共28頁(yè)。EM4001時(shí)鐘波形EM4001芯片的線圈頻率（125K識(shí)別卡上的線圈頻率）同曼徹斯特編碼的數(shù)據(jù)輸出頻率比為64：1，即線圈上產(chǎn)生64個(gè)周期，EM4001輸出1位。第22頁(yè)，共28頁(yè)。EM4001曼徹斯特碼輸出EM4001芯片的曼徹斯特編碼同串行數(shù)據(jù)位輸出的關(guān)系第23頁(yè)，共28頁(yè)。調(diào)制在信號(hào)的傳輸過(guò)程中，并不是將信號(hào)直接進(jìn)行傳輸，而是將信號(hào)與一個(gè)固定頻率的波形進(jìn)行相互作用，這個(gè)過(guò)程稱為加載，這樣一個(gè)固定頻率的波稱為載波。將數(shù)字信號(hào)加載到載波信號(hào)的過(guò)程就是信號(hào)的調(diào)制。根據(jù)ISO18000-2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，RFID信號(hào)通過(guò)幅移鍵控（ASK）模式進(jìn)行載波調(diào)制。第24頁(yè)，共28頁(yè)。幅移鍵控（ASK）曼徹斯特編碼的數(shù)字基帶信號(hào)幅移鍵控調(diào)制后的波形125KHz的載波頻率第25頁(yè)，共28頁(yè)。解調(diào) 這個(gè)曼徹斯特編碼信號(hào)被讀卡器的單片機(jī)捕獲到，讀卡器再根據(jù)編碼原理將這個(gè)信號(hào)去掉數(shù)據(jù)頭、版本號(hào)、校驗(yàn)位、和結(jié)束符最后將卡號(hào)提取從串口輸出，