【干货】RFID自动识别的优势极特点及学习思路分析

前言

对于一个新学科,我们必须首先定义我们的学习过程。实现从头到尾的全文,将知识链接在一起。有一个好的学习思路,有利于链接碎片化的知识。本文从RFID的分类和理解入手,先学习RFID的基础知识,然后学习整个RFID系统中的通信过程,描述整个通信中用到的一些技术,然后讨论RFID系统的重要组成部分。一一介绍包括天线、射频前端、电子标签、阅读器(readers)。接下来,我将开始按顺序学习。

内容

第一节 RFID技术概述1.1 RFID技术特点

RFID技术是1990年代出现的一种自动识别技术。它利用无线射频通过磁场或电磁场进行非接触式双向通信,以达到识别和交换数据的目的。它可以识别高速运动的物体,同时识别多个目标。自动识别技术主要包括:条码识别、生物特征识别、射频识别(RFID)、智能卡识别(IC)、光学符号识别。

RFID自动识别的优点如下:

经过多年的发展,13.65MHz以下的RFID技术已经比较成熟。目前发展最快的RFID技术是中高频RFID技术,尤其是860~960MHz的远距离RFID技术。发展最快;2.45GHz和5.8GHz频段产品拥挤,容易产生干扰,技术相对复杂,相关研究和应用还处于探索阶段。

1.2 RFID系统组成

一个典型的RFID系统主要由读写器、电子标签、RFID中间件、应用系统软件四部分组成。一般将中间件和应用软件统称为应用系统。

1.2.1 硬件组件阅读器

读写器主要负责与电子标签的双向通信,同时接受来自主机系统的控制指令。阅读器的频率决定了RFID系统的频段,其功率决定了射频识别的有效距离。阅读器根据所使用的结构和技术可以是阅读器或阅读器,是RFID系统的信息控制和处理中心。阅读器通常由三部分组成:射频接口、逻辑控制单元和天线。

电子标签

电子标签(Electronic Tag)又称智能标签(Smart Label),是指由IC芯片和无线通信天线组成的超微型小型标签。它的内置射频天线用于与阅读器进行通信。系统工作时,读写器发出查询(能量)信号,标签(无源)收到查询(能量)信号后,将其中的一部分整流成直流电源,供电子标签中的电路工作。 ; 另一部分能量信号被电子标签使用。存储的数据信息被调制并反射回阅读器。电子标签是射频识别系统真正的数据载体

电子标签内部各模块功能说明

1.2.2 软件组件中间件

中间件位于客户端和服务器的操作系统上,管理计算机资源和网络通信。RFID中间件在电子标签和应用之间起到中介作用。从应用端看,中间提供的一套通用应用程序接口可以用来连接RFID读写器,读取电子标签数据。这样,即使存储电子标签信息的数据库软件或后端应用程序被其他软件添加或替换,或者RFID阅读器的类型增加,应用程序也可以不加修改地处理。

RFID主要包括以下四个功能

RFID应用系统软件

RFID应用系统软件是针对不同行业的特定需求而开发的应用软件,能够有效控制读写器对电子标签信息的读写,并对采集到的目标信息进行集中统计和处理。RFID应用系统软件可以集成到现有的电子商务和电子政务平台中rfid读写器防冲突程序,与ERP、CRM和SCM系统相结合,提高各行业的生产效率。

1.3 RFID系统特点1.4 RFID技术现状及问题1.5 RFID技术涉及的物理知识1.5.1 RFID使用电磁场理论1.5.2 能量耦合和数据传输1.5.3 反向散射调制能量传输阅读器到 RFID 能量传输 RFID 标签到阅读器 第 2 节 涉及的 RFID 技术的基本解释

章节指南:

从通信系统的描述到数字通信系统,介绍了类似结构的RFID通信系统模型,加深印象。在RFID通信系统中,解释了编码和调制过程。并补充说明了如何保证无线信道中信息的传输完整性和传输安全性。

2.1 数字通信基础2.1.1 通信系统模型

人类在生活、生产和社会活动中总是伴随着信息(或信息)的传递。这种传递信息(或信息)的过程称为通信。通信系统是指完成通信过程的所有设备和传输介质,主要包括三个主要功能块:发送方、通道和接收方。如下所示:

在通信系统模型中,如下图所示:

2.1.2 数字通信系统模型

数字通信系统是指使用数字信号传输信息的通信系统。

在数字通信系统模型中,如下图所示:

2.1.3 RFID通信模型

RFID系统经常使用数字信号,其基本结构主要包括:阅读器、天线和电子标签。

类似于数字通信系统的模型。RFID系统中的数据传输有两个方面:从RFID阅读器到电子标签的数据传输,以及从RFID电子标签到阅读器的数据传输

根据RFID读写器到电子标签的数据传输方向,RFID系统的通信模型主要由

2.2 信号编码和调制2.2.1 信号和信道

信号是信息的载体,在通信系统中,信息以信号的形式从一个点传送到另一个点。通道是信号的传输媒介,通道的作用是将携带信息的信号从它的输入端传递到输出端(你可以把它想象成一根水管)。RFID是一种无线通道

信号

1.模拟和数字信号

信号是数据的电气表示,分为模拟信号和数字信号两种。

RFID系统传输数字信号。

2.时域和频域

3.信号如何工作

4.通讯握手

通信握手是指读写器与电子标签在通信开始、结束和通信过程中的基本通信。

渠道

有无线频道和有线频道。RFID的信道是具有各种传播特性的自由空间,所以RFID采用无线信道。

1.信道带宽

信号所具有的频率范围称为信号的频率带宽,简称带宽。从信号可以在通道中通过的最高频率中减去最低频率。最低频率和最高频率都是由通道的物理特性决定的,当组成通道的电路制作完成时,信号的带宽就确定了。

2.通道传输速率

信道传输速率是数据在传输介质上的传输速率,数据寻呼速率在数值上等于每秒传输的数据码的二进制比特数,数据传输速率的单位是比特每秒(b/s )。

3.波特率和比特率

4.频道容量

2.2.2 编码定义

将数字数据或模拟数据转换成数字信号称为编码

源代码

模拟数据的数字化,又称信源编码,是对信源信息的处理,将模拟数据通过采样、量化和编码转换为数字信号。流程如下

信道编码

数字数据的编码,即信道编码,是将数字数据编码成适合在数字信道上传输的数字信号。信道编码的主要目的是前向纠错,以增强数字信号的抗干扰能力。

编码分区

按数字编码方式可分为以下几种:

2.2.3 RFID常用的编码方式

为什么要编码

RFID系统中使用的电子标签往往是无源的,无源标签在阅读器的通信过程中需要获得自身的能量供应。可以根据码型的变化来判断是否有码错误或电子标签冲突。曼彻斯特编码、差分双向编码、单极性归零编码具有很强的编码检错能力。在电子标签芯片中,一般没有时钟电路,电子标签芯片一般需要从读写器发送的码流中提取时钟。

反向不归零编码

高电平表示二进制1,低电平表示二进制0

曼彻斯特编码

高到低为1,低到高为0

单极归零编码

1发送正电流脉冲,0不动

差分双向编码

半周期内的任何边沿转换都意味着 0 和 1 保持不变。此外,在每个比特周期的开始,电平被反转。因此,接收机更容易重构比特拍。

米勒编码

半周期变化为 1 否则为 0

变形米勒编码

差分编码

2.2.4 调制

调制的目的是将传输的模拟信号或数字信号转换成适合信道传输的信号,并将信源的基带信号转换成相对于基带频率而言非常高的带通信号。

什么是调制

在无线通信中,调制是指载波调制。载波调制是使用调制信号来控制载波参数的过程。未调制的周期性振荡信号称为载波

为什么要调制调制方式2.2.5 RFID常用调制方式2.3 RFID数据传输完整性2.3.1 RFID数据验证方法

在RFID系统中,由于各种外界干扰,电子标签与阅读器之间的数据传输会出现错误,而使用数据校验可以解决这个问题。

错误和错误控制奇偶校验

在每个传输代码的左侧或右侧添加 1 个奇偶校验位 0 或 1。奇偶校验位的使用只需要将每个码中1的个数分别补成奇数或偶数即可。

它的特点是实现简单,没有错误定位和纠错能力,但它可以发现1个或奇数个错误。在实际应用中,常使用奇校验来促进判别。

冗余校验方法2.3.2 RFID系统中碰撞碰撞的概念

在RFID系统的应用中,由于多个标签或多个阅读器的存在,多个标签或多个阅读器的存在导致标签之间或阅读器之间的相互干扰。这种情况统称为碰撞,也称为碰撞。冲突

碰撞类型

多标签冲突:读写器范围内多个标签同时与读写器通信时产生的冲突

多阅读器碰撞:即相邻阅读器干扰其信号重叠区域,导致阅读范围缩小,无法阅读标签

读卡器碰撞类型:

阅读器间频率干扰

从标签 Tag 反射到阅读器 Reader2 的信号很容易受到来自 Reader1 的信号的干扰。多阅读器标签受到干扰

标签Tag1接收到的信号是两个阅读器发射信号的矢量和,是未知信号隐藏终端干扰

两个阅读器的读取区域不重叠,但来自Reader2的信号干扰了来自Reader1的信号在标签防碰撞机制上

当 RFID 系统工作时,通常有两种不同的基本通信形式:无线电广播和多重存储。

其中防碰撞机制多用于多路存储方式,碰撞解决方案如下:

2.3.3 RFID标签防碰撞技术-标签控制方法

解决标签碰撞问题的方法称为标签防碰撞算法,它综合考虑了标签功耗、存储性能、价格、计算能力等因素。大多数RFID标签在多路访问方式中采用时分复用方式,可分为标签控制算法和阅读器控制算法。

标签控制算法以标签为主控制器,**ALOHA算法是典型的标签控制算法。它包括很多变种:纯ALOHA算法、时隙ALOHA算法、帧时隙ALOHA算法、动态帧时隙ALOHA算法。ALOHA算法被广泛用于解决高频RFID系统中的标签碰撞问题**

纯ALOHA算法

每个标签在某个时间点随机发送信息。阅读器检测接收到的信息,判断是接收成功还是碰撞。信号碰撞分为两种:部分碰撞和完全碰撞。

阅读器无法识别碰撞数据。该算法非常简单,易于实现。广泛应用于RFID系统==但是信道利用率只有18.4%==性能很不理想。

时隙 ALOHA 算法

将时间划分为离散的时隙,其长度等于或略大于标签发送数据的时间长度,每个标签只在时隙开始时发送数据,所以标签要么成功发送,要么完全碰撞

避免了纯ALOHA算法中的部分碰撞,碰撞周期减半,提高了信道利用率。

帧槽 ALOHA 算法

在时隙ALOHA算法的基础上,将若干个时隙组织成一个帧,阅读器将帧识别为一个循环。每个标签随机选择一个时隙。如果一个时隙仅由一个标签选择,则该标签被正确识别。如果多个标签选择同一个时隙,则会产生冲突标签,无法成功识别。

优点逻辑简单,占用内存少,进一步降低了冲突的概率。缺点:当标签数远大于时隙数时,读取标签的时间会大大增加,而当标签数远小于时隙数时,会浪费时隙

动态帧槽 ALOHA 算法

在帧槽ALOHA算法的基础上,帧长度随着待识别标签的数量而动态变化。在待识别标签数量较多时,动态增加帧长,在待识别标签数量较少时动态减少帧长,可以降低时隙冲突率和空闲时间。槽率以提高槽利用率和系统性能

2.3.4 RFID标签防碰撞技术-读写器控制方法

在读写器控制方法中,读写器是控制所有标签的主控制器,读写器只按照指定的算法同时与一个标签建立通信关系。二分查找算法是典型的阅读器控制算法

二分查找算法基本思想元素树分叉算法

将冲突中的标签分成左右子集0和1,先查询子集0,如果没有冲突,则正确安装标签,如果有冲突,拆分,将零子集分成00和01两个子集. 以此类推,直到子集 0 中的所有标签都被识别出来,然后按照此步骤查询子集 1。

工作流程:读写器广播最大序列号,读写器检测标签序列号的冲突位。如果发生碰撞,则将最高位置置为0,然后输出查询条件Q,依次排除序号大于Q的标签,识别出最小标签。然后对其进行数据操作,然后使其进入“静默”状态。重复步骤1,选择倒数第二个序列号的标签,多次循环后完成所有标签的识别

搜索过程展示

2.3.5 RFID读写器防碰撞算法

如何解决读写器之间的冲突问题是读写网络中的一个关键问题。有两种方式:主动和被动

图片[1]-【干货】RFID自动识别的优势极特点及学习思路分析-老王博客

主动:正在工作的阅读器主动通知相邻阅读器它所处的工作状态。

被动:阅读器只能通过询问附近想占用频道的阅读器来告知其工作状态。

碰撞的原因——密集的阅读器环境

密集读写器环境是指在RFID系统应用中,在预定区域部署多个读写器,以满足对该区域所有标签完整、高可靠读取的要求。系统网络由几个阅读器和一台中央计算机组成。阅读器与中央计算机之间的通信连接一般通过局域网或无线局域网的方式进行。网络中的每个阅读器通常都有不同范围的阅读区域,每个阅读区域都可能有交叉点。如果不采取防碰撞措施,就会发生Reader冲突

阅读器防碰撞机制的选择

常用的多路访问机制不能直接应用在RFID系统中,因为在FDMA方法中,阅读器使用不同的频段与RFID标签进行通信。射频标签需要增加调频电路功能,会大大增加射频标签的成本。CDMA需要在射频标签中增加额外的电路,大大增加了标签的成本,而且在所有网络中为标签分配代码是一项非常复杂的工作,因此这两种方法都没有进行碰撞避免。只能通过TDMA的方式来解决。

在 TDMA 模式下,为读写器分配不同的时隙,以防止读写器同时询问/发送射频信号

读写器防碰撞算法2.4 RFID数据安全2.4.1 RFID系统安全漏洞2.4.2 RFID系统攻击方法

对RFID系统的攻击主要是对标签信息进行破译和破解

针对RFID系统的安全攻击可以简单分为主动攻击和被动攻击

应对主动攻击的一项重要技术是身份验证技术

应对被动攻击的主要技术手段是加密技术

2.4.3 安全和隐私问题的解决方案 物理方法 逻辑方法

是一种基于RFID安全协议的方法

第三节 RFID系统-线路技术3.1天线概述3.1.1性质定义3.1.2天线基本形式线圈天线

电子标签线圈天线和阅读器天线相当于变压器的初级线圈和次级线圈。

微带贴片天线

如图所示,微带贴片天线由连接到带有金属底板的介电基板上的辐射贴片导体组成。根据天线辐射特性的需要,贴片导体可以设计成各种形状。

通常,微带贴片天线的辐射导体与金属地板之间的距离为波长的十分之几。微带贴片天线的辐射基本上是由贴片导体开口边缘的边缘场引起的,辐射方向基本确定。因此,一般适用于通信方向变化不大的RFID应用系统。

偶极天线

偶极天线是由两根相同粗细和长度的直线排列成一条直线组成的。信号从中间的两个端点馈入,在偶极子的两个臂上会产生一定的电流分布。这种电流分布可以在天线周围的空间中激发电磁场

3.1.3个线圈的3个特性3.1.4天线类别3.2低频和高频RFID天线技术

在低频和高频频段,阅读器和电子标签基本都使用线圈天线。线圈之间存在互感,使得一个线圈的能量可以耦合到另一个线圈。因此,在阅读器天线和电子标签天线之间使用电感。以耦合的方式工作。阅读器天线和电子标签天线是近场耦合的。

特征:

3.3 微波RFID天线技术

微波RFID天线以电磁辐射工作,读写器天线与电子标签天线的距离比较长,一般在1m以上,典型值为1~10m;

微波RFID的电子标签体积小,使天线小型化成为设计重点;

微波RFID天线的形式多种多样,有对称振子天线、微带天线、阵列天线和宽带天线等;

3.3.1 天线技术(使用哪种天线) 弯曲偶极天线 微带天线 阵列天线 非变频天线3.3.2 天线特性3.< @3.3 申请方式

微波RFID天线的应用方法有很多。下面以某仓库流水线上的纸箱跟踪为例,给出微波RFID天线在纸箱跟踪过程中的使用情况。

(1)纸箱放在流水线上,通过传动带送到仓库。

(2)纸箱上贴有标签,标签有两种,一种是电子标签,一种是条码标签。为了防止电子标签被损坏,还贴有条码标签附在纸箱上备用。

(3)在仓库门口,放置了三个读写器天线。读写器天线用于识别纸箱上的电子标签,从而完成物品识别和跟踪的任务。

3.4 RFID天线的制造工艺

RFID标签天线应具有低成本、高效率、低污染的特点

3.4.1 线圈绕法

此时天线线圈的匝数一般较大。将标签线圈缠绕在绕线工具上并用烤漆固定,然后将芯片焊接到天线上,最后将天线和芯片粘合固定。

3.4.2 蚀刻

蚀刻的方法是在塑料薄膜上层压平的铜箔,然后在铜箔上涂上感光胶,干燥,通过正片(图案需要形状)照射,然后放入化学显影液中,此时,洗掉光刻胶的轻部分,露出铜,最后放入蚀刻池中,将光刻胶未覆盖的铜全部蚀刻掉,从而获得所需的天线形状

3.4.3 打印方式

印刷法生产工艺:直接用导电油墨在绝缘基板(薄膜)上印刷导电线,形成天线和电路。

3.4.4 过程对象第 4 章 RFID 系统 – 射频前端

章节指南:

一台阅读器,一台转发器。他们两个在交流的时候需要正确接收对方的信号,但是空中有无数我们看不到的信号。我们应该如何找到我们需要的东西?如果转发器是无源的,它的能量从何而来?

对于信号问题,我们只需要抑制或滤除不需要的信号,所以需要一个选择电路,也就是谐振电路,阅读器和应答器要选择合适的谐振电路。用电磁感应原理解决电源问题的答案。本章将解释上述谐振电路、阅读器和应答器之间的电感耦合等。

4.1 射频前端概述

实现射频能量和信息传输的电路称为射频前端电路,简称射频前端。射频前端模块由功率放大器(PA)、滤波器、双工器、射频开关、低噪声放大器、接收器/发射器等组成。功率放大器负责放大发射通道的射频信号;滤波器负责对发射和接收信号进行滤波;双工器负责FDD系统的双工切换和收发通道射频信号的滤波;射频开关负责接收和发射通道之间的连接 低噪声放大器主要用于接收通道中的小信号放大;接收机/发射机用于射频信号的变频和频道选择。

4.2 信号收发技术——谐振概述4.2.1 谐振简介

共振,即物理简谐振动,物体的加速度与远离平衡位置方向的位移成正比,并且总是在指向平衡位置的恢复力的作用下振动。共振的动态方程为F=-kx。谐振现象是电流增大,电压减小。离谐振中心越近,电流表、电压表、功率表的转动越快,但与短路的区别在于不会出现零序。在物理学中,有一个概念叫做共振。当驱动力的频率等于系统的固有频率时,系统的受迫振动幅值最大。这种现象称为共振。电路中的谐振实际上是指:当电路中激励的频率等于电路的固有频率时,电路的电磁振荡幅度也将达到其峰值。事实上,共振和共振表达了同样的现象。这种本质相同的现象在不同领域有不同的名称。

4.2.2 共振应用

收音机利用共振现象。当您转动收音机的旋钮时,您正在改变内部电路的固有频率。突然,在某一点,电路的频率等于空气中不可见的电磁波的频率,它们产生了共振。远处的声音从收音机里传来,这个声音是共振的产物。

4.2.3 谐振电路

由电感L和电容C组成的能够以一种或几种频率谐振的电路统称为谐振电路。在电子和无线电工程中,往往需要从众多电信号中选出我们需要的电信号,同时抑制或滤除我们不需要的电信号。为此,需要选择电路,即谐振电路。. 另一方面,在电力工程中,由于电路中的谐振,可能会出现某些危险,例如过压或过流。因此,对谐振电路的研究,无论是从利用方面,还是从限制其危害方面,都具有重要意义。

4.3 谐振电路的应用——读写器天线电路4.3.1 读写器天线电路的选择

在阅读器中,由于串联电路谐振电路电路简单、成本低,可采用内阻低的恒压源进行励磁,谐振时可获得最大环路电流,因此得到广泛应用。

4.3.2串联谐振回路组成

由电感线圈L和电容C组成的单谐振回路称为单谐振回路。信号源与电容、电感串联构成串联谐振电路。

R1为电感线圈L损耗的等效电阻,Rs为信号源内阻,RL为负载电阻,总回路电阻值R=R1+Rs+RL

共振条件

在4.2.1谐振的介绍中,我们可以理解为,为了产生谐振,我们需要获得一个电磁振荡的峰值。在这个串联谐振电路中,获得了最大电流。

电压电阻找电流就行了!

在我们的串联谐振回路中使用阻抗 Z 而不是 R,会询问阻抗!

R 是回路中的总电阻。

施加的电压 U 已知,现在我们有了阻抗,可以找到电流

如果要产生谐振,电流必须最大,U和R已经确定不变。因此,只能降低电抗

由此可以推导出环路产生串联谐振的角频率和频率分别为:

谐振特性 谐振曲线和通带4.4 谐振电路应用—转发器天线电路4.4.1 转发器天线电路选择

无源应答器的天线电路大多采用并联谐振电路。并联谐振电路称为电流谐振。在谐振时,感性和容性支路中的电流最大,即在谐振电路的两端都可以获得最大电压,这是无源应答器能量采集所必需的。

串联谐振电路适用于恒压源,即信号源内阻小。如果信号源的内阻较大,则应采用并联谐振电路。

4.4.2 并联谐振槽路组成

并联谐振电路,电感线圈、电容和外部信号源并联构成谐振电路。在研究并联谐振电路时,使用恒流源分析更为方便。

共振条件

求上图中的阻抗值,就是对基本电路电阻公式进行代数转换。

由上式可以得到另一种形式的并联电路如下

用导纳来表示上图,下式

当b=0,电流和电压方向相同时rfid读写器防冲突程序,并联谐振电路称为对外部信号频率源的并联谐振。共振条件为

谐振特性 谐振曲线与通带4.4.3 串联、并联等效替换4.5 读写器与应答器之间的电感耦合4.5.1 交变磁场阅读器线圈4.5.2 应答器线圈的感应电压4.5.3 应答器谐振电路的端电压 第 5 章 RFID 系统——电子标签

章节指南:

使用电子标签时携带物品信息的数据载体。根据工作原理的不同,电子标签的数据载体可分为两类:以物理效应工作的数据载体和理论上以电子电路为基础的数据载体。类别如下图所示,本章将对这些标签进行说明。

5.1 电子标签5.1.1 基本介绍

1位系统的数据量为1位,而电子标签只有1和0两种状态。系统阅读器只能发出两种状态:“阅读器工作区有电子标签”、“阅读器工作区没有电子标签”。

主要用于门店的防盗系统ESA。系统阅读器通常放置在商店门口,电子标签贴在商品上。当商品通过门店大门时,系统会报警。

知识扩展:

电子商品防盗系统EAS是一种单比特射频识别系统。因为只有两种状态,所以只能显示商品的存在,而不能显示商品是什么。工作步骤如下:

电子标签分为软标签和硬标签。软标签成本更低,直接贴在“较硬”的商品上,而且软标签不可重复使用。硬标签一次性昂贵,但可以重复使用。(  ̄ ▽ ̄) o 两个标签如下图

解码器一般是非接触式的,具有一定的解码高度。收银员在收银或装袋时,无需接触消磁区即可对电子标签进行解码。

5.1.2 工作原理

1位电子标签不需要芯片,可以通过射频法、微波法、分频法、智能型、电磁法、声磁法等多种方式工作。下面以射频法为例介绍1位电子标签的工作原理。

射频法工作系统由阅读器(检测器)、电子标签和去激活器三部分组成。电子标签采用LC振荡电路工作,振荡电路将频率调谐到一定的振荡频率。射频法的工作系统从阅读器(检测器)发出一定频率的交变磁场。它对外部交变磁场作出反应,使交变磁场的幅值减小。如果读写器(检测器)检测到交变磁场减弱,就会报警。当电子标签用完后,使用“灭活剂”将电子标签销毁。

(  ̄ ▽ ̄)o 如果仔细阅读上面的第 4 章,工作原理就可以一目了然,非常简单。

阅读器(检测器)

它由一个发射器和一个接收器组成。基本原理:利用发射天线发射交变磁场,在发射天线和接收天线之间形成扫描区,利用接收天线接收其接收范围内的交变磁场。大约只要

电子标签

内部是具有LC结构的振荡电路。去激活剂可以产生足够强的磁场来破坏 RFID 标签中的薄膜电容器并禁用 RFID 标签内的 LC 结构。5.2 使用 SAW 技术的标签5.2.1 什么是 SAW

简称SAW是弹性波在压电固体材料表面的产生和传播,波的幅度随着固体材料深度的增加而迅速减小。

5.2.2 表面声波设备

表面声波器件由压电基板上的两个声/电换能器(也称为叉指换能器)制成。所谓叉指换能器就是在压电基板表面形成一个形似两只手手指的金属图案,其作用是实现声/电转换。声表面波器件的工作原理是基板左端的换能器(输入换能器)通过逆压电效应将输入电信号转换为声信号,声信号沿基板表面传播, 并最终由基板传输。右侧的换能器(输出换能器)将声学信号转换为电输出。

5.2.3 个 SAW 标签

SAW 标签由一个叉指换能器和几个反射器组成。传感器的两条总线连接到标签的天线。接收到的高频脉冲通过叉指换能器转换成表面声波并在晶体表面传播。反射器部分反射入射表面波并返回到叉指换能器,后者又将反射的声波脉冲串转换为高频脉冲串。反射器组是按照一定的规则设计的,使其代表指定的编码信息,那么阅读器接收到的反射高频脉冲串就具有该物品的特定编码。

由于 SAW 传播速度低,有效反射脉冲序列在几微秒的延迟时间后不会返回到阅读器。在此延迟期间,来自阅读器周围环境的干扰反射已经衰减,不会影响声学表面。波电子标签的有效信号产生干扰

5.3 带芯片的电子标签5.4 带存储功能的电子标签5.5 带微处理器的电子标签5.6 电子标签的发展趋势第6章RFID系统-阅读器

章节指南:

阅读器是一种读取或写入电子标签信息的设备,具有读取、显示和数据处理等功能。阅读器的频率决定了RFID系统的工作频率(PS:如果你仔细阅读第4章,你很容易理解这句话)。

本章首先介绍了阅读器的基本组成,并介绍了各个组件的功能。之后,解释了各种类型的阅读器。最后说一下读者的发展趋势。

6.1 阅读器的组成6.1.1 阅读器的软件6.1.2 阅读器的硬件

阅读器的硬件一般由天线、射频模块、控制模块和接口组成。如图所示

阅读器主要完成以下功能:

1.与应用软件通讯并执行来自应用软件的命令

2.控制与电子标签的通讯过程

3.信号编码和解码(ง•_•)ง我们在第2章学习

4.执行防碰撞算法( ̄▽ ̄)”我们在第2章学习

5.对电子标签与阅读器之间传输的数据进行加解密

6.电子标签与阅读器之间的认证

6.1 阅读器的设计

读者在设计时需要考虑很多因素,包括基本功能、应用环境、电气性能和电路设计。阅读器设计中需要考虑的主要因素如下:

6.2个低频读卡器6.2.1个U2270B芯片6.2.2个考勤系统读卡器6.2.3个读卡器用于汽车防盗系统6.3 高频读写器6.3.1 MF RC500芯片6.3.2 基于MF RC500芯片的读写器6.@ >4 微波阅读器6.5 阅读器发展趋势

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