【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4EI芯片，負(fù)責(zé)對(duì)員工編號(hào)的發(fā)送。電子標(biāo)簽設(shè)計(jì)過程中，考慮了數(shù)據(jù)的碰撞問題以及如何用載波偵聽算法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的防碰撞。閱讀器由無線射頻接收模塊，CPU處理模塊，外擴(kuò)SRAM模塊，顯示模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊組成，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電子標(biāo)簽的存在，并將檢測(cè)到的電子標(biāo)簽的編號(hào)和時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到外擴(kuò)SRAM中，然后將數(shù)據(jù)通過RS232總線上傳給數(shù)據(jù)采集分站，同時(shí)顯示電子標(biāo)簽編號(hào):在閱讀器器的設(shè)計(jì)過程中，考慮了如何判別電子標(biāo)簽的移動(dòng)方向問題。數(shù)據(jù)采集分站由CPU處理模塊，外擴(kuò)SRAM模塊，數(shù)據(jù)傳輸模塊和實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊組成，完成信息的采集、儲(chǔ)存、處理和雙向通訊的功能。數(shù)據(jù)采集分站的設(shè)計(jì)主要考慮了它與各個(gè)閱讀器的傳輸距離和通信方式問題。軟件設(shè)計(jì)借鑒面向?qū)ο蟮乃枷?，采用模塊化設(shè)計(jì)方法，將整個(gè)軟件按照功能劃分為初始化、射頻信號(hào)的發(fā)射與接收、數(shù)據(jù)采集和處理、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和RS232通信等幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的模塊，論文針對(duì)部分模塊，給出其詳細(xì)軟件設(shè)計(jì)思想及設(shè)計(jì)流程。這篇論文的目的就是利用射頻識(shí)別技術(shù)來設(shè)計(jì)一個(gè)礦井信息采集與定位系統(tǒng)。作為實(shí)現(xiàn)礦井目標(biāo)的自動(dòng)化識(shí)別與智能化管理的信息采集平臺(tái)，其功能是把礦工、車輛及設(shè)備的主要信息寫入電子識(shí)別標(biāo)簽中，實(shí)現(xiàn)礦用安全監(jiān)測(cè)?；诖四康?，文中把整個(gè)課題的研究任務(wù)分為以下四個(gè)部分來完成:(l)總體方案設(shè)計(jì)這個(gè)部分首先介紹射頻識(shí)別系統(tǒng)的原理、工作方式以及射頻識(shí)別技術(shù)的物理基礎(chǔ)及相關(guān)技術(shù)，然后對(duì)射頻識(shí)別系統(tǒng)中的讀寫器與應(yīng)答器進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，最后確定整個(gè)系統(tǒng)的總體方案。這一部分上面已經(jīng)完成。（2）RFID技術(shù)的研究這個(gè)部分集中研究了RFID技術(shù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)簽成本、標(biāo)簽選取、工作頻率的技術(shù)研究和應(yīng)用等幾方面。然后對(duì)射頻識(shí)別技術(shù)中的防沖突算法進(jìn)行研究探討，并對(duì)這些算法進(jìn)行性能比較，最后提出一個(gè)性能更好的防沖突算法。(3)數(shù)據(jù)采集站(閱讀器)與標(biāo)簽(電子標(biāo)簽)的設(shè)計(jì)閱讀器與電子標(biāo)簽的設(shè)計(jì)分為硬件設(shè)計(jì)和控制程序兩個(gè)模塊來完成。在硬件設(shè)計(jì)中，按照二者的組成分別對(duì)其工作原理、控制單元以及所使用的各種芯片進(jìn)行研究，選用一種比較合適的接收和發(fā)射方案，并給出其具體的實(shí)現(xiàn)電路。因本項(xiàng)目規(guī)模較大，在該項(xiàng)目的進(jìn)行中，便攜式電子標(biāo)簽卡的相關(guān)設(shè)計(jì)將是本人研究的重點(diǎn)。(4)應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在前面的理論研究和硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，本部分對(duì)實(shí)際的礦井目標(biāo)信息采集系統(tǒng)的PC機(jī)操作界面和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先，制定了應(yīng)用程序的整體框架完成PC機(jī)與閱讀器的通信，然后對(duì)系統(tǒng)中所要完成的各個(gè)操作流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，給出流程圖。另外，系統(tǒng)還給出了抗干擾技術(shù)等其他可擴(kuò)展性的內(nèi)容。第三章 RFID技術(shù)研究3．1 概述射頻識(shí)別技術(shù)(RFID即 RadiorrequeneyIdentification的縮寫)，是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的一種，通過無線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信，對(duì)目標(biāo)加以識(shí)別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。電子識(shí)別標(biāo)簽和閱讀器是射頻識(shí)別技術(shù)的主要核心部件。通過相距幾米到幾百米距離內(nèi)閱讀器發(fā)射的無線電波，可以讀取識(shí)別標(biāo)簽內(nèi)儲(chǔ)存的信息，識(shí)別電子標(biāo)簽代表人、物品或者器具的身份。由于RFID標(biāo)簽的存儲(chǔ)容量是2的96次方以上，因此它可以彌補(bǔ)條形碼的存儲(chǔ)容量不足等種種限制，甚至可以為世界上的每一種物品配備一個(gè)獨(dú)一無二的電子識(shí)別標(biāo)簽。當(dāng)某個(gè)商品貼上一個(gè)電子識(shí)別標(biāo)簽后，從它在工廠的流水線上開始，到被擺上商場(chǎng)的貨架，再到消費(fèi)者購(gòu)買后結(jié)賬，甚至到標(biāo)簽最后被回收的整個(gè)生產(chǎn)、運(yùn)輸和銷售過程都能夠被追蹤管理。射頻識(shí)別技術(shù)具有很多突出的優(yōu)點(diǎn):不需要直接接觸、不需要人工干預(yù)、不需要光學(xué)可視即可完成信息輸入和處理，可在各種特殊環(huán)境下工作。射頻閱讀器可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽甚至可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體，操作快捷方便，實(shí)現(xiàn)了無源和免接觸操作，應(yīng)用便利，無機(jī)械磨損，壽命長(zhǎng)。在數(shù)據(jù)安全方面，除標(biāo)簽的密碼保護(hù)外，數(shù)據(jù)部分可用一些算法實(shí)現(xiàn)安全管理，識(shí)別標(biāo)簽和射頻閱讀器之間也可相互認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)安全通信和存儲(chǔ)。另外，射頻識(shí)別技術(shù)總體成本一直處于下降之中，可以預(yù)計(jì)在未來的幾年之內(nèi)射頻識(shí)別技術(shù)將取代條形碼掃描技術(shù)以及IC卡識(shí)別技術(shù)。由于射頻識(shí)別技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，逐漸地被廣泛應(yīng)用于物流、交通、生產(chǎn)、運(yùn)輸、防偽、醫(yī)療、設(shè)備跟蹤、設(shè)備和資產(chǎn)管理等需要采集、處理數(shù)據(jù)和行蹤管理等應(yīng)用領(lǐng)域。隨著迅速發(fā)展的大規(guī)模集成電路技術(shù)和不斷擴(kuò)大的生產(chǎn)規(guī)模，射頻識(shí)別設(shè)備的成本將不斷降低，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹碓綇V泛。射頻識(shí)別技術(shù)在國(guó)外發(fā)展非常迅速，其產(chǎn)品種類繁多。在歐洲、北美、大洋洲、非洲南部及亞太地區(qū)，射頻識(shí)別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于很多行業(yè)，如汽車、火車等交通監(jiān)控系統(tǒng)，高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，流水線生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)，物品追蹤識(shí)別管理，人員及行李安全出入境檢查，倉(cāng)儲(chǔ)管理，車輛防盜，動(dòng)物管理等。目前，射頻識(shí)別技術(shù)在中國(guó)主要應(yīng)用于校園、公共交通、地鐵、社會(huì)保障等方面，大部分城市己廣泛采用了射頻公交卡來代替自動(dòng)投幣。其中，我國(guó)的第二代公民身份證是射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用最大的一個(gè)項(xiàng)目?？傊?，在未來的發(fā)展中，射頻技術(shù)將廣泛結(jié)合其它高新技術(shù)1171，如GPS、生物識(shí)別技術(shù)等，由單一識(shí)別向多功能識(shí)別方向發(fā)展。同時(shí)，與現(xiàn)代通信及計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)、跨地區(qū)的應(yīng)用。盡管RFID技術(shù)在很多領(lǐng)域都具有良好的應(yīng)用前景，并且已經(jīng)逐漸在一些領(lǐng)域開始廣泛應(yīng)用，但是還是有許多因素在制約著RFID技術(shù)的快速發(fā)展。當(dāng)前，RFID系統(tǒng)在各項(xiàng)應(yīng)用中的研究熱點(diǎn)主要集中在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)簽成本、技術(shù)研究和應(yīng)用等幾方面。 RFID的物理原理要理解射頻識(shí)別(RF工D)系統(tǒng)的工作原理，弄清閱讀器與標(biāo)簽之間的能量和數(shù)據(jù)傳輸實(shí)質(zhì)，深入研究磁現(xiàn)象的物理本質(zhì)和波在遠(yuǎn)距離磁場(chǎng)中的傳播原理是非常必要的。電子標(biāo)簽和閱讀器通過各自的天線構(gòu)建起二者之間非接觸的信息傳輸通道，這種空間傳輸通道的性能完全由天線的周圍場(chǎng)區(qū)特性所決定。根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)到天線距離的不同，天線周圍的場(chǎng)呈現(xiàn)出的性質(zhì)也不同。通常可以根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)到天線的距離將天線周圍的場(chǎng)劃分為三個(gè)區(qū)域。一無功近場(chǎng)區(qū)無功近場(chǎng)區(qū)又稱為電抗近場(chǎng)區(qū)，它是天線輻射場(chǎng)中緊鄰天線口徑的一個(gè)近場(chǎng)區(qū)域。在該區(qū)域中電抗性儲(chǔ)能場(chǎng)占支配地位，通常，該區(qū)域的界限取為距天線口徑表面兄/2處。從物理概念上講，無功近場(chǎng)區(qū)是一個(gè)儲(chǔ)能場(chǎng)，其中的電場(chǎng)與磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)換類似于變壓器中的電場(chǎng)、磁場(chǎng)的交換。如果在其附近還有其他金屬物體，這些物體會(huì)以類似電容、電感藕合的方式影響儲(chǔ)能場(chǎng)，因而也可以將這些金屬物看作組合天線(原天線與這些金屬物組成的新的天線)的一部分。在該區(qū)域中束縛于天線的電磁場(chǎng)未曾做功(只是進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換)，因而將該區(qū)域稱為無功近場(chǎng)區(qū)。輻射場(chǎng)區(qū)的電磁場(chǎng)已經(jīng)脫離了天線的束縛，并作為電磁場(chǎng)進(jìn)入空間。在輻射近場(chǎng)區(qū)中，輻射場(chǎng)占優(yōu)勢(shì)，并且輻射場(chǎng)的角度分布與距天線口徑的距離有關(guān)，天線各單元對(duì)觀察點(diǎn)輻射場(chǎng)的貢獻(xiàn)，其相對(duì)相位和相對(duì)幅度是與天線距離的函數(shù)。對(duì)于通常的天線，此區(qū)域也稱為菲涅爾區(qū)。輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)即人們常說的遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)，又稱為夫朗荷費(fèi)區(qū)。在該區(qū)域中，輻射場(chǎng)的角度分布與距離無關(guān)。嚴(yán)格地講，只有離天線無窮遠(yuǎn)處才達(dá)到天線的遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)，但在某個(gè)距離上，輻射場(chǎng)的角度分布與無窮遠(yuǎn)時(shí)的角度分布誤差在允許的范圍以內(nèi)時(shí)，即把該點(diǎn)至無窮遠(yuǎn)的區(qū)域稱為天線遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。射頻識(shí)別系統(tǒng)中的標(biāo)簽與閱讀器之間的作用距離是射頻識(shí)別系統(tǒng)的一個(gè)重要指標(biāo)。通常情況下，這種作用距離定義為標(biāo)簽與閱讀器之間能夠可靠交換數(shù)據(jù)的距離。根據(jù)射頻識(shí)別系統(tǒng)作用距離，標(biāo)簽天線與閱讀器天線之間的藕合可以分為三類:密藕合系統(tǒng)、遙禍合系統(tǒng)和遠(yuǎn)距離系統(tǒng)。:密禍合系統(tǒng)的典型作用距離范圍從0c曠ICm。在實(shí)際應(yīng)用中，通常需要將標(biāo)簽插入到閱讀器中或者將其放置到閱讀器天線的表面。密禍合系統(tǒng)利用的是射頻標(biāo)簽與閱讀器天線的無功近場(chǎng)區(qū)之間的電感藕合(閉合磁路)構(gòu)成的無接觸的空間信息傳輸射頻通道工作的。密藕合系統(tǒng)的工作頻率一般局限在30MHz以下。由于密禍合系統(tǒng)方式的電磁泄漏很小，禍合獲得的能量較大，因而適合要求安全性較高，但不要求作用距離的應(yīng)用系統(tǒng)，例如電子門鎖。:遙禍合系統(tǒng)的典型作用距離可以達(dá)到lm。遙禍合系統(tǒng)又可細(xì)分為近藕合系統(tǒng)(典型作用距離為15cln)與疏禍合系統(tǒng)(典型作用距離為lm)兩類。和密藕合系統(tǒng)一樣，遙禍合系統(tǒng)利用的也是射頻標(biāo)簽與閱讀器天線的無功近場(chǎng)區(qū)之間的電感禍合(閉合磁路)構(gòu)成的無接觸的空間信息傳輸射頻通道，但相對(duì)于密藕合系統(tǒng)來說，遙藕合系統(tǒng)由于識(shí)別距離的增大，導(dǎo)致電磁泄漏量增大，禍合獲得的能量就比較小。，也有一些其它頻率，如 。:遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的典型作用距離為11Om，個(gè)別系統(tǒng)具有更遠(yuǎn)的作用距離。所有的遠(yuǎn)距離系統(tǒng)均是利用標(biāo)簽與閱讀器天線輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)之間的電磁藕合(電磁波的發(fā)射與反射)所構(gòu)成的無接觸空間信息傳輸通道工作的。 RFID系統(tǒng)的組成一般的RFID系統(tǒng)由以下幾個(gè)主要部分組成。如圖32所示圖32 RFID系統(tǒng)的組成射頻識(shí)別系統(tǒng)是由射頻卡和閱讀器兩部分組成。閱讀器一般由天線、通信模塊、控制模塊和接口電路組成。射頻卡由天線、功能模塊和存儲(chǔ)器等組成。不同的射頻卡能量來源不同，有源標(biāo)簽自帶有電源模塊，而無源標(biāo)簽則靠閱讀器天線發(fā)射的能量信號(hào)獲得能量驅(qū)動(dòng)后端電路工作。在RFID的實(shí)際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在被識(shí)別的物體上(表面或內(nèi)部)，當(dāng)帶有電子標(biāo)簽的被識(shí)別物品通過其可識(shí)讀范圍時(shí)，閱讀器自動(dòng)以無接觸的方式將電子標(biāo)簽中的預(yù)定識(shí)別信息取出來，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別物品或自動(dòng)收集物品信息的功能。在射頻識(shí)別系統(tǒng)中，除了具有兩個(gè)基本的構(gòu)成部分外，為了能更好地完成無線射頻識(shí)別技術(shù)的識(shí)讀功能，還需要用到中間件、外部計(jì)算機(jī)(上位機(jī)主系統(tǒng))等附屬設(shè)備。3．4 閱讀器閱讀器是RFID系統(tǒng)的主要部分之一。我們通過計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件來對(duì)射頻標(biāo)簽寫入或讀取其所攜帶的數(shù)據(jù)信息。由于標(biāo)簽的非接觸性質(zhì)，因此，我們必須借助于位于應(yīng)用系統(tǒng)與標(biāo)簽之間的閱讀器來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀寫功能。一般閱讀器主要有以下功能，標(biāo)簽與閱讀器之間可以進(jìn)行通信。，具有防沖突能力。，能夠標(biāo)識(shí)電池相關(guān)信息，如電量等。閱讀器的基本構(gòu)成分為兩個(gè)部分硬件部分和軟件部分。一 軟件部分這些軟件都是生產(chǎn)廠家在出廠時(shí)固化在模塊中的軟件，負(fù)責(zé)對(duì)閱讀器接收到的指令進(jìn)行響應(yīng)和對(duì)標(biāo)簽發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作指令。主要包括以下軟件，控制天線發(fā)射的開、關(guān)，控制閱讀器的工作模式，完成與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸和命令交換等功能。，然后執(zhí)行導(dǎo)入的程序。，進(jìn)而控制發(fā)送的信息，或者將接收到的模擬信號(hào)解碼成數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼、防碰撞等。RFID系統(tǒng)的閱讀器均可以簡(jiǎn)化為兩個(gè)基本的功能塊控制系統(tǒng)和由發(fā)送器及接收器組成的高頻接口。閱讀器的高頻接口主要完成如下任務(wù)產(chǎn)生高頻的發(fā)射功率，以啟動(dòng)標(biāo)簽并為其提供能量。對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，用于將數(shù)據(jù)傳送給標(biāo)簽。接收并調(diào)制來自標(biāo)簽的高頻信號(hào)。閱讀器的控制單元擔(dān)負(fù)如下任務(wù)與應(yīng)用系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信，并執(zhí)行應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來的命令。控制與標(biāo)簽的通信過程。信號(hào)的編碼與解碼。對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，控制單元還可能具有以下功能執(zhí)行防沖突算法。對(duì)標(biāo)簽與閱讀器之間要傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密。進(jìn)行標(biāo)簽與閱讀器之間的身份驗(yàn)證等。 電子標(biāo)簽無線電子標(biāo)簽技術(shù)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。電子標(biāo)簽是由IC芯片和無線通信天線組成的小標(biāo)簽。標(biāo)簽中一般保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用中，無線標(biāo)簽附著在待識(shí)別物體的表面。射頻標(biāo)簽根據(jù)商家種類的不同能儲(chǔ)存從512字節(jié)到4兆不等的數(shù)據(jù)。標(biāo)簽中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)是由系統(tǒng)應(yīng)用和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)決定的。例如，標(biāo)簽?zāi)軌蛱峁┊a(chǎn)品生產(chǎn)，運(yùn)輸，存儲(chǔ)情況，也可以辨別機(jī)器，動(dòng)物和個(gè)體身份。類似于條形碼中存儲(chǔ)的信息，標(biāo)簽還可以連接到數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)產(chǎn)品庫存編號(hào)，當(dāng)前位置，狀態(tài)，售價(jià)，批號(hào)的信息。相應(yīng)的，射頻標(biāo)簽在讀取數(shù)據(jù)時(shí)不用參照數(shù)據(jù)庫可以直接確定代碼的含義。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際上制定RFID標(biāo)準(zhǔn)的組織比較著名的有三個(gè)ISO， EPcglobal以及日本的 UbiquitousIDCenter，這三個(gè)組織對(duì)RFID技術(shù)應(yīng)用規(guī)范都有各自的目標(biāo)與發(fā)展規(guī)劃。也有人說是EPC和UID兩大系列。這些標(biāo)準(zhǔn)各自具有不同的特點(diǎn)。目前，EPC標(biāo)準(zhǔn)在案例方面和企業(yè)支持力度方面具有一定的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成功地實(shí)現(xiàn)了從GENI到GENZ的演進(jìn)，許多符合GENZ的產(chǎn)品已經(jīng)面世。ISO標(biāo)準(zhǔn)則秉持標(biāo)準(zhǔn)的基本理念，少了一些商業(yè)利益，更側(cè)重標(biāo)準(zhǔn)的中立性，因此對(duì)于加速RFID產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來說，似乎更具有彈性和發(fā)展前景。目前常用的RFID國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要有 ISO/IEC18000標(biāo)準(zhǔn)，ISO18000只規(guī)定了空氣接口協(xié)議，對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無限制，因此可用于EPC。標(biāo)簽成本標(biāo)簽價(jià)格一直是制約RFID推廣應(yīng)用的一個(gè)瓶頸。與廉價(jià)的條形碼相比，RFID標(biāo)簽昂貴的價(jià)格，讓眾多廠商望而卻步。因此，制造低成本的標(biāo)簽，是解決問題的關(guān)鍵所在，許多大公司投入大量人力物力，進(jìn)行低成本標(biāo)簽的研究。由于集成電路的飛速發(fā)展，工藝水平地不斷提高，制造低成本標(biāo)簽己經(jīng)指日可待。目前一般電子標(biāo)簽的價(jià)格約為50美分，隨著應(yīng)用市場(chǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)大，價(jià)格將逐步降為25美分甚至5美分。Smartcode公司宣布他們擁有一項(xiàng)專利的生產(chǎn)過程可以降低射頻標(biāo)簽的生產(chǎn)成本。該公司宣稱，這一過程可以生產(chǎn)出成本在510美分的標(biāo)簽，此時(shí)生產(chǎn)規(guī)模必須達(dá)到至少10億個(gè)標(biāo)簽。這一標(biāo)簽會(huì)支持電子產(chǎn)品碼標(biāo)準(zhǔn)。迄今為止，該射頻標(biāo)簽是成本最低的硅芯片標(biāo)簽。具體見圖33所示。圖 33 Smartcode公司推出的世界最小的標(biāo)簽芯片電子標(biāo)簽內(nèi)加裝電池稱為有源卡，不加裝電池稱為無源卡。有源卡通過電池來提供電源，無源卡是通過無線頻射來獲得工作電源的電子標(biāo)簽，它將接收到的無線射頻能量轉(zhuǎn)換成為標(biāo)簽工作電流。如何實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)中人員的有效管理是各個(gè)煤礦迫切需要解決的問題，目前國(guó)內(nèi)用于煤礦井下人員定位的產(chǎn)品只有少數(shù)取得了煤安合格證，主要采用的技術(shù)有：遠(yuǎn)距離無源卡、半有源卡和基于 433M ISM 波段的無線通訊有源卡。這些產(chǎn)品都有其固有缺陷而難以在煤礦普及使用，其缺陷主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：遠(yuǎn)距離無源卡、半有源卡的缺點(diǎn)：需要大功率輻射的讀卡設(shè)備，不可能達(dá)到煤安要求，且高場(chǎng)強(qiáng)的讀取電波輻射也是難以滿足煤安要求的，且可能對(duì)人體造成傷害；其次無源卡對(duì)人體感應(yīng)、卡與讀取天線的相對(duì)方向、金屬物接近