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RFID概述--RFID读写设备基本介绍

2020-04-07 17:09:29 明申科技 13

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RFID读写器

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如何保护RFID内部信息

RFID天线知识

电子标签耦合

电子标签的制作及封装

射频标签通信协议简介

射频标签内存信息的写入方式

RFID工作频率指南和典型应用

从传统条码到RFID

射频技术和条码的比较

RFID标签能否取代条码技术

使用高频标签会对人体有辐射危害吗

RFID面临的问题


RFID读写设备基本介绍

1. 什么是RFID读写器

无线射频识别技术(Radio Frequency Idenfication,RFID)是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性,实现对被识别物体的自动识别。

    RFID系统至少包含电子标签和阅读器两部分。RFID阅读器(读写器)通过天线与RFID电子标签进行无线通信,可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。

 

2.RFID的工作原理

射频识别系统的基本模型如图8—1所示。其中,电子标签又称为射频标签、应答器、数据载体;阅读器又称为读出装置,扫描器、通讯器、读写器(取决于电子标签是否可以无线改写数据)。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内,根据时序关系,实现能量的传递、数据的交换。

  发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种。

(1)电感耦合。变压器模型,通过空间高频交变磁场实现耦合,依据的是电磁感应定 律,如右图所示。

(2) 电磁反向散射耦合:雷达原理模型,发射出去的电磁波,碰到目标后反射,同时携带回目标信息,依据的是电磁波的空间传播规律

  电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有:125kHz、225kHz和13.56MHz。识别作用距离小于1m,典型作用距离为10~20cra。

   电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率有:433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。识别作用距离大于1m,典型作用距离为3—l0m。

RFID读写器技术原理图:

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电感耦合模型的读写器

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电磁反向散射耦合型的RFID读写器

 

3. RFID读写器防冲撞(防碰撞)实理机理

RFID分类的第二个重要的看点在于是否需要同时读取复数个标签。为了实现这个功能在通信上所采取的技术是(防冲撞)"防碰撞".同时读取复数个标签是常被人们谈及的RFID比图形码远为优越的地方,但是如果没有防碰撞 (防冲撞)的功能时,RFID系统只能读写一个标签。在这种情况下如果有两个以上的标签同时处于可读取的范围内就会导致读取的错误。

其次,我们来简单地说明防碰撞(防冲撞)功能的工作原理。即使是具有防碰撞(防冲撞)功能的RFID系统,实际上并非同时读取所有标签的内容。在同时查出有复数个标签存在的情况下,检索信号并防止冲突的功能开始动作。为了进行检索,首先要确定检索条件。例如,13.56MHz频带的RFID系统里应用的ALOHA方式的防碰撞功能的工作步骤如下。

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1)、首先,阅读器指定电子标签内存的特定位数(1~4位左右)为次数批量。

2)、电子标签根据次数批量,将响应的时机离散化。例如在两位数的次数批量“00、01、10、11”时,读写器将以不同的时机对这四种可能性逐一进行响应。

3)、若在各个时机里同时响应的电子标签只有一个的场合下才能得到这个电子标签的正常数据。信息读取之后阅读器对于这个电子标签发送在一定的时间内不再响应的睡眠的指令(Sleep/Mute)使之在休眠,避免再次向应。

4)、若在各个时机内同时由几个电子标签响应,判别为“冲突”。在这种情况下,内存内的另外两位数所记录的次数批量,重复以上从2)开始的处理。

5)、所有的电子标签都完成响应之后,阅读器向他们发送唤醒的指令(Wake Up),从而完成对所有电子标签的信息读取。

在这种搭载有防碰撞(防冲撞)功能的RFID系统中,为了只读一个标签,几经调整次数批量反复读取进行检索。所以,一次性读取具有一定数量的标签的情况下,所有的标签都被读到为止其速度是不同的,一次性读取的标签数目越多,完成读取所需时间要比单纯计算所需的时间越长。

实现防止抗碰撞(防冲撞)的功能是RFID在物流领域中取代图形码所必不可少的条件。例如,在超市中,商品是装在购物车里面进行计价的。为了实现这种计价方式,抗碰撞 (防冲撞)功能必须完备。另一方面,在电子货币和个人认证方面利用RFID系统时,同时识别几个标签是发生差错的主要原因。

具有抗碰撞(防冲撞)功能的RFID系统的价格比不具有这种功能的系统的要昂贵。当个人用户在制作RFID系统的时候,如果没有必要进行复数个ID同时认识时就没有必要选择抗碰撞机能的读写器。

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