【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 號(hào)，電子標(biāo)簽中的天線接收到信號(hào)后把一部分整流作為直流電源給標(biāo)簽內(nèi)的電路提供能量，另外一部分則被電子標(biāo)簽內(nèi)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息調(diào)制后送回給閱讀器。電子標(biāo)簽內(nèi)載有物品的信息，是整個(gè) RFID 系統(tǒng)中最重要的載體，它的形態(tài)有多種多樣，應(yīng)用場(chǎng)合不一樣，稱法也不一樣。 如在門禁系統(tǒng)中，載有業(yè)主信息的電子標(biāo)簽一般為卡片狀，稱之為門禁卡或一卡通等；而在動(dòng)物追蹤領(lǐng)域，它一般為紐扣狀，與項(xiàng)鏈一起套在動(dòng)物的脖子上，稱之為動(dòng) 物標(biāo)簽或電子狗牌。 電子標(biāo)簽中 IC 芯片部分由存儲(chǔ)單元、邏輯控制單元、電壓調(diào)節(jié)器、調(diào)制器和解調(diào)器等功能模塊組成。電壓調(diào)節(jié)器的作用主要是為各電路提供能量，它把閱讀器發(fā)出的信號(hào)通過天線接收，轉(zhuǎn)化為直流電源，通過電容存儲(chǔ)，穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，為標(biāo)簽中內(nèi)部電路提供穩(wěn)定的電源；邏輯控制單元的作用是把從閱讀器收到的信號(hào)譯碼，并按照要求把數(shù)據(jù)回送給閱讀器；調(diào)制器的作用是把邏輯控制單元的送出的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，然后通過天線發(fā)送給閱讀器；解調(diào)器的作用主要是把載波調(diào)制信號(hào)中的載波信息去掉，得到真正的調(diào)制信號(hào)。天線的作用前文已介紹，在此 不累述。 電子標(biāo)簽按照不同的分類方法，可分為許多種類。根據(jù)電子標(biāo)簽工作的頻率不一樣，可以分為低頻標(biāo)簽、中頻標(biāo)簽和超高頻標(biāo)簽。其中低頻指的是頻率為 125KHz 和225KHz 等工作頻率，中頻指的是 13。 56 MHz 的工作頻率，而超高頻指的是 915MHz、2。 45GHz 和 5。 8GHz 等工作頻率。 低頻標(biāo)簽一般用于物流領(lǐng)域和動(dòng)物追蹤等領(lǐng)域，中頻標(biāo)簽一般用于門禁領(lǐng)域，而超高頻標(biāo)簽由于識(shí)別距離較遠(yuǎn)，被廣泛地應(yīng)用于高速公路不停車收費(fèi)、集裝箱識(shí)別等場(chǎng)合。根據(jù)電子標(biāo)簽的讀寫性能不一樣，有可讀寫卡、寫一次讀多次卡和只讀卡等幾種 形式。只讀卡價(jià)格最便宜，它里面的數(shù)據(jù)不能修改，安全性在三種卡中最高；寫一次讀多次卡里面的數(shù)據(jù)是一次性寫進(jìn)去的，用戶不能再修改；可讀寫卡在三種卡中價(jià)格最高，因?yàn)樗锩娴臄?shù)據(jù)可以反復(fù)修改，多次寫入，如信用卡等。 根據(jù)射頻標(biāo)簽的供電形式不同可分為無源標(biāo)簽、有源標(biāo)簽、半有源標(biāo)簽三種。有源電子標(biāo)簽內(nèi)帶有電池，因此價(jià)格較高，電池的壽命也是有限的，但是它的射頻識(shí)別距離可以達(dá)到十幾米，這是其他兩種標(biāo)簽做不到的；而無源電子標(biāo)簽本身不含電池，更多相關(guān)參考論文設(shè)計(jì)文檔資源請(qǐng)?jiān)L問 本參考設(shè)計(jì)材料，包含項(xiàng)目源代碼，屏幕錄像指導(dǎo)、項(xiàng)目運(yùn)行截圖、項(xiàng)目設(shè)計(jì)說明書、任務(wù)書、報(bào)告書以及文獻(xiàn)參考翻譯等，完整的設(shè)計(jì)文件及源代碼，資料請(qǐng)聯(lián)系 68661508 索要 它必須通過讀寫器發(fā)射信號(hào)，從該信號(hào)中獲取能量，然后再把數(shù)據(jù)信息傳遞給讀寫器。它的優(yōu)點(diǎn)重 量比較輕，體積也可以做得很小，但是它的缺點(diǎn)也是顯而易見的，比如它的發(fā)射距離就很短，一般只有幾十厘米的距離。 射頻識(shí)別系統(tǒng)根據(jù)調(diào)制方式的不同又可分為被動(dòng)式系統(tǒng)、半被動(dòng)式系統(tǒng)和主動(dòng)式系統(tǒng)。被動(dòng)式系統(tǒng)電子標(biāo)簽一般在門禁系統(tǒng)應(yīng)用較多，它用調(diào)制散射的方式來發(fā)送數(shù)據(jù)。 主動(dòng)式射頻識(shí)別系統(tǒng)適用于有障礙物的場(chǎng)合，標(biāo)簽利用自身的射頻能量主動(dòng)給讀寫器發(fā)送數(shù)據(jù)。半被動(dòng)式射頻識(shí)別系統(tǒng)中，電子標(biāo)簽內(nèi)部含有電池，但是它只對(duì)標(biāo)簽內(nèi)部的數(shù)字電路提供能量，而且標(biāo)簽并不利用自身能量主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器，而是利用反向散射調(diào)制的方式在標(biāo)簽被激活后 ，傳送數(shù)據(jù)的。 此外，按照封裝方式、作用距離、數(shù)據(jù)格式等不一樣還有很多分類的方法，如按照作用距離的不一樣可分為密耦合標(biāo)簽、近耦合標(biāo)簽、疏耦合標(biāo)簽和遠(yuǎn)距離標(biāo)簽等。無論是那種分類方法，其工作方式大同小異，都是標(biāo)簽載有物品的信息，以某種方式固定在物品上，通過讀寫器遠(yuǎn)距離讀取電子標(biāo)簽的信息，完成物品的識(shí)別。 讀寫器 在電子標(biāo)簽與系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，讀寫器起到關(guān)鍵性的作用，它是射頻識(shí)別系統(tǒng)的關(guān)鍵終端，是不可缺少的硬件設(shè)備裝置，讀寫器的性能直接影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。讀寫器通過天線向標(biāo)簽發(fā)送射頻調(diào)制信號(hào)，標(biāo)簽接收到信號(hào)后返回一個(gè)射頻調(diào)制信號(hào)，這個(gè)信號(hào)載有標(biāo)簽信息，讀寫器再通過天線接收該信號(hào)，同時(shí)經(jīng)過處理后，傳給中間件。一個(gè)典型的讀寫器終端由發(fā)射單元、接收單元、信號(hào)處理控制單元和電源等部分組成，讀寫器主機(jī)由射頻通道模塊、控制模塊和 I/O 接口模塊三部分構(gòu)成 。 讀寫器由硬件和軟件兩個(gè)部分構(gòu)成。硬件部分為天線、射頻通信模塊 、控制處理模塊、 I/O 接口模塊等部分。天線可以是集成的，也可以是獨(dú)立外置的。天線的作用是讀寫器與射頻標(biāo)簽通信時(shí)，起到一個(gè)橋梁作用，讀寫器通過天線發(fā)射電磁能量和接收數(shù)據(jù)信息。射頻通信模塊的主要作用是完成通信中信號(hào)的調(diào)制、解調(diào)以及功率放大等。 而控制處理模塊由于應(yīng)用場(chǎng)合的需求不一樣，其性能也不一樣。 I/O 接口模塊根據(jù)應(yīng)用的需求，可以為鍵盤控制接口、 RS232 接口、 LCD 液晶顯示驅(qū)動(dòng)接口或者是和 PDA 相連的 CF 接口等。軟件部分的功能是對(duì)讀寫器接收到的信息進(jìn)行及時(shí)響應(yīng)，同時(shí)再向標(biāo)簽發(fā)出相應(yīng)的指令命令，一般來說，軟 件程序在讀寫器出廠時(shí)，都由生產(chǎn)廠家固化在讀寫器模塊中。按照功能的不同，軟件主要包括以下三個(gè)部分： 導(dǎo)入部分 ，它的作用主要是當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，事先指定的存儲(chǔ)器空間導(dǎo)入對(duì)應(yīng)的程序，然后再 運(yùn)行 ；控制部分。它的主要作用是改變讀寫器的工作模式，控制天線開始發(fā) 送數(shù)據(jù)和停止發(fā)送數(shù)據(jù)，以及完成讀寫器與計(jì)算機(jī)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換 ； 解碼部分。它主要作用是進(jìn)行代碼的轉(zhuǎn)化，比如將指令轉(zhuǎn)化為機(jī)器碼，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)等。 讀寫器通過射頻收發(fā)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，首先向射頻標(biāo)簽發(fā)送射頻能量，然后再?gòu)纳漕l標(biāo)簽接收射頻信息，最后對(duì)返回的信息進(jìn)行處理，傳送給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。 更多相關(guān)參考論文設(shè)計(jì)文檔資源請(qǐng)?jiān)L問 本參考設(shè)計(jì)材料，包含項(xiàng)目源代碼，屏幕錄像指導(dǎo)、項(xiàng)目運(yùn)行截圖、項(xiàng)目設(shè)計(jì)說明書、任務(wù)書、報(bào)告書以及文獻(xiàn)參考翻譯等，完整的設(shè)計(jì)文件及源代碼，資料請(qǐng)聯(lián)系 68661508 索要 一般情況下，讀寫器應(yīng)該按照具體的應(yīng)用場(chǎng)合，根據(jù)電子標(biāo)簽的類型來進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。射頻技術(shù)的發(fā)展越來越成熟，讀寫器的功能也越來越強(qiáng)大。 讀寫控制器通過天線與電子標(biāo)簽進(jìn)行指令傳輸和數(shù)據(jù)交換，指令傳輸和數(shù)據(jù)交換都是通過空間信道來完成的，讀寫控制器與控制模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)請(qǐng)求和數(shù)據(jù)接收，再由控制模塊向計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，同時(shí)計(jì)算機(jī)可以向控制模塊發(fā)出數(shù)據(jù)提取指令。讀寫器與計(jì)算機(jī)、電子標(biāo) 簽是一個(gè)回路形式，讀寫器既可以向計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，又可以響應(yīng)從計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令；讀寫器既可以從電子標(biāo)簽讀取數(shù)據(jù)信息，又可以向標(biāo)簽寫入指令信息。 讀寫器主機(jī)通常包括射頻通道模塊、控制處理模塊和 I/O 接口模塊，具體如下： （ 1） 射頻通道模塊 射頻通道模塊作為讀寫器的前端，它影響著讀寫器的成本?？刂铺幚砟K傳送給射頻通道模塊一個(gè)控制命令，后者控制該命令的運(yùn)行，同時(shí)向射頻標(biāo)簽發(fā)送數(shù)據(jù)，對(duì)標(biāo)簽返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)等處理，再把信號(hào)送給控制處理模塊。射頻通道模塊主要有以下幾個(gè)任務(wù)： ① 發(fā)出高頻信號(hào)，電子標(biāo)簽接收后一部分轉(zhuǎn)化為直流 電源為其提供能量。 ② 把射頻信號(hào)的功率進(jìn)行放大處理，即進(jìn)行調(diào)制，再通過天線發(fā)送給電子標(biāo)簽。 ③ 通過天線從電子標(biāo)簽接收信號(hào)，再通過解調(diào)電路把信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。 此外，在射頻通道模塊中還有收發(fā)分離電路，把信號(hào)通道分隔成兩個(gè)，讀寫器向電子標(biāo)簽發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)通過發(fā)射通道進(jìn)行，而讀取電子標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)時(shí)，則通過接收通道來完成。 （ 2） 控制處理模塊 控制處理模塊也稱為讀寫模塊，主要任務(wù)如下： ① 接收來自應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)送來的指令并執(zhí)行，完成與應(yīng)用系統(tǒng)軟件之間的通信。 ② 對(duì)讀寫器和電子標(biāo)簽進(jìn)行身份驗(yàn)證，并對(duì)兩者之間的通信過程進(jìn)行控 制。 ③ 在讀寫器和電子標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密。 ④ 對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼和解碼。 控制處理模塊作為讀寫器的智能單元，除了把送到電子標(biāo)簽的命令進(jìn)行編碼，對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行解碼，控制讀寫命令的流程等外；同時(shí)對(duì)接收數(shù)據(jù)和發(fā)送命令的緩存起到一定的作用， （ 3） I/O 接口模塊 I/O 接口模塊主要是通過與外部設(shè)備進(jìn)行連接，完成讀寫器與外部設(shè)備之間的通信。常用的 I/O 接口有 RS232 串行接口、以太網(wǎng)接口、打印機(jī)接口和 USB 接口等多更多相關(guān)參考論文設(shè)計(jì)文檔資源請(qǐng)?jiān)L問 本參考設(shè)計(jì)材料，包含項(xiàng)目源代碼，屏幕錄像指導(dǎo)、項(xiàng)目運(yùn)行截圖、項(xiàng)目設(shè)計(jì)說明書、任務(wù)書、報(bào)告書以及文獻(xiàn)參考翻譯等，完整的設(shè)計(jì)文件及源代碼，資料請(qǐng)聯(lián)系 68661508 索要 種接口，通過不同的接口與不同的外部設(shè)備進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)不同的功能。如以太網(wǎng)接口主要給讀寫器提供上網(wǎng)接口；打印機(jī)接口為讀寫器提供與打印機(jī)的連接，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的打印輸出。根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)合，讀寫器接口的選擇也不盡相同，如進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信時(shí)，讀寫器一般通過 RS232 串行接口完成，而短距離傳輸時(shí)，可以選擇 USB接口進(jìn)行通信，近距離無線通信時(shí)，則可選擇紅外 IR 接口完成數(shù)據(jù)的傳輸。 中間件 中間件位于讀寫器和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)之間，它包含硬件和軟件兩個(gè)部分，其中硬件指的是與讀寫器配套使用的設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備等。軟件指的是一些服務(wù)程序，它位于服務(wù)器和客戶計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)上，對(duì)計(jì)算機(jī)資源和網(wǎng)絡(luò)的通信起到管理作用。中間件的引入能夠克服 RFID 系統(tǒng)讀寫器增多或者是后臺(tái)服務(wù)程序增多、軟件變更帶來的問題，使系統(tǒng)維護(hù)更加快捷方便。因?yàn)橹虚g件是通過一些應(yīng)用程序接口與讀寫器相連，完成對(duì)電子標(biāo)簽的讀寫，這樣即使遇到系統(tǒng)讀寫器數(shù)量增多的情況，通過中間件預(yù)留接口就能解決，免除了因系統(tǒng)升級(jí)帶來的維護(hù)復(fù)雜性的困擾 。 中間件的功能 主要包括讀寫器協(xié)調(diào)控制、數(shù)據(jù)過濾與處理、數(shù)據(jù)路由與集成和進(jìn)程管理四個(gè)方面的功能，它與電子標(biāo)簽、讀寫器和后臺(tái)應(yīng)用程序之間的連接關(guān)系。隨著中間件技術(shù)的不斷發(fā)展和完善， RFID 中間件還增加了以下幾個(gè)內(nèi)容：如對(duì)讀寫設(shè)備的管理、對(duì)數(shù)據(jù)通信過程的管理、對(duì)數(shù)據(jù)的過濾以及對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的整合等內(nèi)容。 應(yīng)用系統(tǒng)軟件 在 RFID 應(yīng)用系統(tǒng)中，應(yīng)用系統(tǒng)軟件屬于整個(gè)后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)的軟件部分，后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)除了軟件之外，還有一些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等硬件資源。應(yīng)用系統(tǒng)軟件的功能主要是把數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、管理、交互等，同時(shí)對(duì)整個(gè) RFID 網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)管理， 確保整個(gè)后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。根據(jù) RFID 技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，不同行業(yè)的特定需求導(dǎo)致了 RFID 應(yīng)用系統(tǒng)軟件開發(fā)時(shí)也不盡相同，但 RFID 應(yīng)用系統(tǒng)軟件的作用是一樣的，比如控制讀寫器對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行信息的讀寫，對(duì)后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)匯總的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中地統(tǒng)計(jì)和處理等等。在一些特殊的領(lǐng)域，如電子商務(wù)領(lǐng)域， RFID 應(yīng)用系統(tǒng)軟件可以與企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)、客戶關(guān)系管理系統(tǒng)等相互結(jié)合，對(duì)提高企業(yè)的生產(chǎn)效益起到至關(guān)重要的作用。 RFID 系統(tǒng)的射頻工作原理 RFID 系統(tǒng)的射頻工作原理是：讀寫器通過天線向空間發(fā)射一定頻率的射頻信號(hào)，該頻率根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合不同頻率的設(shè)定也不同，如物流領(lǐng)域中射頻的頻率一般為 125KHz 或 225KHz，而停車場(chǎng)管理系統(tǒng)中射頻的頻率一般為 915MHz；當(dāng)載有電子標(biāo)簽的物品進(jìn)入射頻信號(hào)的范圍后，電子標(biāo)簽中的內(nèi)置天線接收到該射頻信號(hào)，通過電磁感應(yīng)取得能量，激活電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽把載有物品信息的代碼再通過電子標(biāo)簽的內(nèi)置天線發(fā)射出去；讀寫器的天線接收到來自電子標(biāo)簽的信號(hào)后，經(jīng)過讀寫器內(nèi)部的各電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解碼等相關(guān)處理后，把有效信息通過中間件 傳輸給后臺(tái)主機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；后臺(tái)主機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)根據(jù)信息對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行身份識(shí)別，然后根據(jù)事先程序的設(shè)定做出相應(yīng)的控制和處理。 從 RFID 系統(tǒng)的射頻工作原理中可以看出，電子標(biāo)簽與讀寫器之間既存在互相更多相關(guān)參考論文設(shè)計(jì)文檔資源請(qǐng)?jiān)L問 本參考設(shè)計(jì)材料，包含項(xiàng)目源代碼，屏幕錄像指導(dǎo)、項(xiàng)目運(yùn)行截圖、項(xiàng)目設(shè)計(jì)說明書、任務(wù)書、報(bào)告書以及文獻(xiàn)參考翻譯等，完整的設(shè)計(jì)文件及源代碼，資料請(qǐng)聯(lián)系 68661508 索要 通信，又存在能量的感應(yīng)。根據(jù)能量感應(yīng)的方式不一樣，一般來說可分為兩類：電感耦合和電磁反向散射耦合。 電感耦合的理論依據(jù)是電磁感應(yīng)定律，通過空間的高頻交變磁場(chǎng)完成；而電磁反向散射耦合的理論依據(jù)是電磁波在空間傳輸?shù)囊?guī)律，其原理與雷達(dá)通信的原理相同，發(fā)射的信號(hào)在空間傳播，碰到障礙物后信號(hào)被反射回來，反射回來的信號(hào)載有目標(biāo)信息 。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，讀寫器與電子標(biāo)簽的通信距離也不同，其耦合方式也就不一樣。一般來說，在短距離的應(yīng)用領(lǐng)域，耦合方式為電感耦合，因?yàn)殡姼旭詈系木嚯x一般小于 1 米，如物流領(lǐng)域；而在遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別應(yīng)用領(lǐng)域，如停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，由于電子標(biāo)簽與讀寫器的作用距離一般都大于 1 米，那么采用的耦合方式為電磁反向散射耦合。 電感耦合 RFID 系統(tǒng) RFID 射頻識(shí)別系統(tǒng)中，電感耦合實(shí)際上就是一種變壓器的耦合，讀寫器的天線線圈相當(dāng)于變壓器的初級(jí)線圈，電子標(biāo)簽的內(nèi)置天線線圈相當(dāng)于變壓器的次級(jí)線圈。 在 RFID 系統(tǒng)中，電感耦合的方式一般適用于電子標(biāo)簽是無源的情況下，在無源電子標(biāo)簽中，電路本身沒有電源，其能量的獲得都是通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生的。讀寫器的天線發(fā)射射頻信號(hào)，形成一個(gè)高頻的電磁場(chǎng)，磁力線穿越讀寫器天線的線圈和周圍的空間，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，電子標(biāo)簽的天線線圈就會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)。 電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器天線產(chǎn)生的磁場(chǎng)，一部分磁力線穿越電子標(biāo)簽的天線線圈，通過電磁感應(yīng)，在電子標(biāo)簽的天線線圈上就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ε，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)過整流后作為電子標(biāo)簽的電源能量。在讀寫器中，利用一個(gè)電容 Cr 與讀寫器的天線并 聯(lián)，讀寫器的天線線圈相當(dāng)于一個(gè)電感，并聯(lián)的電容和電感在一起形成振蕩回路，回路的諧振反過來又會(huì)使讀