RFID射频课考试整理资料

一 多项选择 8 2 分 耦合方式 通信方式 图形 编码方式 物联网的传输层 感知 传输 运用 有源 无源系统 射频识别分类 按供电 波形采用什么样的编码方式 二 填空题 20 1 分 有 8 题 三 简答题 5 8 分 考第一 二 三章 四 综合分析 2 12 分 一题里有 3 小题 一段话 然后问 运用到什么技术 第1章 物联网的基本概念 EPC的特点 运用 组成 结构网 防伪 EPC 的特点的特点 书本 P9 1 2 3 4 系统结构组成 系统结构组成 第2章 射频识别的技术 耦合 电感原理 电磁波反射 编码方式 调制方式 校验 CRC PN码 PSK ASK 射频技术的优缺点 耦合 耦合 耦合类型的不同 耦合类型的不同 电感耦合系统 电磁感应 电磁反向散射耦合系统 雷达原理 电感耦合方式 电感耦合方式 典型的工作频率是 13 56M 和小于 135K 的频段 采用无源的方式 工作距离 2 阅读器天线的发射功能是 P1 衰减后到达应答器的功率为 P1 进入整流电路后形成 工作需要的电压 P1 被应答器反射的功率为 P2 通过应答器的负载的接通和断开 完成对 P2 的振幅调制 阅读器对 P2 进行相关 处理 综上所述 电感耦合方式中 能量只在阅读器和标签间转化 没有向周围辐射 应答 器应处于近场区 方向散射耦合方式中 阅读器的能量以电磁波的形式向空间发射 处于 远场区 调制方式 调制方式 常用的数据调制方式有 常用的数据调制方式有 幅移键控 频移键控 相移键控 编码方式 编码方式 常用的数据编码方式 常用的数据编码方式 反向不归零码 曼切斯特编码 单极性归零编码 米勒编码 差动编码 脉冲 间歇编码 脉冲位置编码 校验 校验 若设码字长度为 N 信息字段为 K 位 校验字段为 R 位 N K R 则对于 CRC 码集中的 任一码字 存在且仅存在一个 R 次多项式 g x 使得 V x A x g x xRm x r x 其中 m x 为 K 次信息多项式 r x 为 R 1 次校验多项式 g x 称为生成多项式 g x g0 g1x g2x2 g R 1 x R 1 gRxR 发送方通过指定的 g x 产生 CRC 码字 接收方则通过该 g x 来验证收到的 CRC 码字 CRC 校验码软件生成方法 借助于多项式除法 其余数为校验字段 例如 信息字段代码为 1011001 对应 m x x6 x4 x3 1 假设生成多项式为 g x x4 x3 1 则对应 g x 的代码为 11001 x4m x x10 x8 x7 x4 对应的代码记为 10110010000 采用多项式除法 得余数为 1010 即校验字段为 1010 发送方 发出的传输字段为 1 0 1 1 0 0 1 1 0 10 接收方 使用相同的生成码进行校验 接收到的字段 生成码 二进制除法 如果能够除尽 则正确 不同频段不同频段 RFID 系统的优缺点 系统的优缺点 工作频段工作频段优点优点缺点缺点 低频技术简单 无频率限制 受环境影响较小 通信速率低 工作距离短 小于 10cm 天线尺寸大 高频与低频相比有较高的通信速 率和较长的工作距离 距离不够远 最大 75 cm 天线尺寸大 受金属材料影响较 大 超高频工作距离长 大于 1m 天 线尺寸小 可绕开障碍物 无须视线接触 可定向识别 各国都有不同的频段管制 对人 体有伤害 发射功率受限制 受 某些材料影响较大 微波除具有超高频标签的优点外 还具有更高的带宽和通信速 率 更长的工作距离和更小 的天线尺寸 共享此频段产品多 易受干扰 技术复杂 对人体有伤害 发射 功率受限制 受某些材料影响较 大 第3章 读卡器 射频电子标签和读卡器的每个部分的功 能 优缺点 读写器的作用 读写器的作用 主要功能如下 1 读写器与电子标签间的通信 2 读写器与计算机间通过标准接口进行通信 3 可以在读写区域内实现多标签同时识读 具备防 碰撞功能 4 适应于固定和移动标签识读 5 能够校验读写过程的错误信息 6 对于有源标签 能够标示电池的相关信息 电量等 组成功能 控制模块1 与应用系统软件通信 2 控制与标签的通信 3 编码与解码 4 执行防碰撞算法 5 数据加密与解密 6 身份验证 7 外部设备控制 射频模块1 产生高频发射能力 激活电子标签并为其提供能力 2 对发射信号进行调制 用于将数据传输给电子标签 接受并解调来自电子标签的射频信号 3 负责对射频信号的处理和数据传输 完成对电子标签 读写 天线1 发射和接收射频载波信号的设备 2 产生磁通量 为标签提供电源 在读写设备与标签之 间传送信息 MCU 与主机的通信接口及 其他外部设备 通过对主控 MCU 的编程 控制射频读写芯片根据各种协 议与电子标签进行通信 完成对电子标签的各种操作 并 将有关操作以函数形式封装 供二次开发的用户调用 电子标签的特点有 电子标签的特点有 1 具有一定的存储容量 存储被识别物品的相关信息 2 在一定工作环境及技术条件下 能够对电子标签的存储 数据进行读取和写入操作 3 维持对识别物品的识别及相关信息的完整 4 具有可编程操作 对于永久性数据不能进行修改 5 对于有源标签 通过读写器能够显示电池的工作状况 组成 组成 电子标签可以分为两个部分 即标签芯片和标签天线 功能 功能 标签天线的功能是收集阅读器发射到空间的电磁波 和将芯片本身发射的能 量以电磁波的方式发射出去 标签芯片的功能是对标签接收的信号进行解调 解码等各种处理 并把电子 标签需要返回的信号进行编码 调制等各种处理 RFID 系统工作流程系统工作流程 1 读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号 2 当电子标签进入发射天线工作区域时产生感应电流 它获得能量被激活 并将自身编 码等信息通过卡内置发送天线发送出去 3 系统接收天线接收到从电子标签发送来的载波信号 经天线调节器传送到读写器 读 写器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理 4 主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性 针对不同的设定做出相应的处理和控制 发 出指令信号控制执行机构动作 第4章 定位和防碰撞 RFIP的定位原理 与射频识别相比较的优缺点 防碰撞技术方式 什么情况下碰撞 LZSS算法 频分多子 码分多子 防冲突的编码方式 采用什么解决冲 突 RFIP 的定位原理 与射频识别相比较的优缺点的定位原理 与射频识别相比较的优缺点 RFID 技术 射频识别技术利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别和定位的 目的 这种技术作用距离短 一般最长为几十米 但它可以在几毫秒内得到厘米级定位精 度的信息 且传输范围很大 成本较低 同时由于其非接触和非视距等优点 可望成为优 选的室内定位技术 不管是 GPS 定位技术还是利用无线传感器网络或其他定位手段进行定位都有其局限 性 未来室内定位技术的趋势是卫星导航技术与无线定位技术相结合 将 GPS 定位技术与 无线定位技术有机结合 发挥各自的优长 则既可以提供较好的精度和响应速度 又可以 覆盖较广的范围 实现无缝的 精确的定位 防碰撞技术方式 什么情况下碰撞防碰撞技术方式 什么情况下碰撞 在供应链中一个阅读器管理的覆盖空间在很多方位上会有很多重叠的询问区域 在询 问区域交叉的阅读器之间会相互干扰 导致不能够与在询问区域内的标签进行通信 阅读 器检测到的或者导致的干扰都成为阅读器的碰撞 有以下三种类型 1 阅读器间频率干扰 阅读器工作时发射的无线信号功率为 30 36dBm 辐射范围较大 而标签背向反射调 制的工作方式使得返回信号的强度很小 同时在发射和接收信号的两个阅读器之间会造成 干扰 阅读器接收到的标签反射信号的信噪比降低 无法正确读取标签信息 2 多阅读器 标签干扰 当一个标签同时位于两个或多个阅读器的询问区域内时 多余一个阅读器同时尝试与 这个标签进行通信时就会发生标签干扰 3 隐藏终端干扰 两个阅读器的阅读区域没有重叠 但 Reader2 发出的信号在标签上会干扰从 Reader1 发出的信号 通信中的防碰撞算法通信中的防碰撞算法 无线通信技术中 通信碰撞的四种解决防碰撞方法 空分多址 SDMA 频分多址 FDMA 码分多址 CDMA 时分多址 TDMA 各种 ALOHA 算法 纯 ALOHA 算法 时隙 ALOHA 算法 帧时隙 ALOHA 算法 动态帧时隙 ALOHA 算法 频分多子 码分多子 防冲突的编码方式 采用什么解决冲 频分多子 码分多子 防冲突的编码方式 采用什么解决冲 突突 频分多址频分多址 FDMA 概念 把信道频带分割为若干更窄的互不相交的频带 称为子频带 把每个 子频带分给一个用户专用 称为地址 频分复用 FDM 是指载波带宽被划分为多种不同频带的子信道 每个子信 道可以并行传送一路信号的一种技术 频分复用技术下 多个用户可以共享一个物理通信 信道 该过程即为频分多址复用 在 RFID 系统中的实现 RFID 系统中 FDMA 技术 具有可自由调整的 非发送频率谐振的标签 标签 能量的供应及控制信号的传输有若干个供选择的频率及可以使用最佳的频率 缺点为每个 接收通路必须由自己单独的接收器提供 阅读器的费用高 码分多址码分多址 CDMA 概念 不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分 而是 用各自不同的编码序列来区分 或者说 靠信号的不同波形来区分 如果从频域或时域来 观察 多个 CDMA 信号是互相重叠的 CDMA 是利用不同的码序列分割成不同信道的多 址技术 在 RFID 系统中的实现 CDMA 的频带利用率低 信道容量较小 地址码选择较难 接收时地址码捕 获时间较长 其通信频带和技术复杂性在 RFID 系统中难以应用 时分多址时分多址 TDMA 概念 时分多址是把时间分割成周期性的帧 Frame 每一个帧再分割成若干个 时隙向基站发送信号 在满足定时和同步的条件下 基站可以分别在各时隙中接收到各移 动终端的信号而不混扰 同时 基站发向多个移动终端的信号都按顺序安排在予定的时隙 中传输 各移动终端只要在指定的时