RFID讀寫(xiě)器的工作原理
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RFID讀寫(xiě)器
RFID的數(shù)據(jù)采集以讀寫(xiě)器為主導(dǎo),RFID讀寫(xiě)器是一種通過(guò)無(wú)線通信,實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出和寫(xiě)入操作的裝置。讀寫(xiě)器又稱為閱讀器或讀頭(Reader)、查詢器(Interrogator)、讀出裝置(Reading Device)、掃描器(Scanner)、通信器(Communicator)、編程/編碼器(Programmer)等等。
讀寫(xiě)器工作原理
RFID讀寫(xiě)器的基本原理是利用射頻信號(hào)與空間耦合傳輸特性,使電子標(biāo)簽與閱讀器的耦合元件在射頻耦合通道內(nèi)進(jìn)行能量傳遞、數(shù)據(jù)交換、實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)識(shí)對(duì)象的自動(dòng)識(shí)別。
發(fā)生在讀寫(xiě)器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)耦合有兩種類型。
1、電感耦合(Inductive Coupling):變壓器原理模型。依據(jù)電磁感應(yīng)定律,射頻信號(hào)通過(guò)空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合。電感耦合方式一般發(fā)生在中、低頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)中。典型的工作頻率有125KHz、225KHz和13.56MHz。識(shí)讀距離一般小于1m,典型識(shí)讀距離為10~20cm,也稱為近場(chǎng)耦合。
2、電磁反向散射耦合(Backscatter Coupling):雷達(dá)原理模型。依據(jù)電磁波的空間傳播定律,電磁波碰到目標(biāo)后反射,同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息。電磁反向散射耦合方式一般發(fā)生在高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)、典型的工作頻率有433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。識(shí)別作用距離大于1m,典型作用距離為3~10m,也稱為遠(yuǎn)場(chǎng)耦合。
典型的閱讀器包含有射頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制模塊以及閱讀器天線。
射頻模塊的主要功能是產(chǎn)生高頻發(fā)射能量:對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,并傳輸給標(biāo)簽;接收并解調(diào)來(lái)自標(biāo)簽的射頻信號(hào)。
讀寫(xiě)控制模塊也成為控制系統(tǒng),主要具有以下功能:
* 與應(yīng)用系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信,并執(zhí)行從應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來(lái)的動(dòng)作指令;
* 控制與標(biāo)簽的通信過(guò)程;
* 信號(hào)的編碼與解碼;
* 執(zhí)行防碰撞算法;
* 對(duì)讀寫(xiě)器和標(biāo)簽之間傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密;
* 進(jìn)行讀寫(xiě)器和標(biāo)簽之間的身份驗(yàn)證。
RFID讀寫(xiě)器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同,可以分為只讀和讀/寫(xiě)裝置,閱讀器通常包含基礎(chǔ)中間件軟件,是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器通過(guò)電感或電磁耦合給標(biāo)簽提供能量和時(shí)序,一般采用半雙工通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在實(shí)際應(yīng)用中,可以通過(guò)Ethernet(以太網(wǎng))或WLAN(無(wú)線局域網(wǎng))等實(shí)現(xiàn)對(duì)物體識(shí)別的數(shù)據(jù)采集,處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。
