EPC与RFID技术PPT课件

EPC和RFID技术，第2章EPC和RFID技术，EPC码协议，EPC系统结构，EPC条形码标签，EPC，条形码，RFID标签，4，1，2，3，目录，RFID应答器原理，RFID读取器原理，RFID天线部分，RFID中间件EPC部分引言、EPC的最终目标是为每种商品建立全球开放的代码标准。 我们身边的EPC，EPC，EPC码协议，2.1，应用于当前EPC系统的代码类型主要是64比特，96比特，256比特。 EPC代码由四个字段组成：版本号、产品域名管理、产品分类部分和序列号。，64位，EPC-64编码类型分为type，type和type三种类型，现在只有type类型，版本号字段为8位，域名管理为28位，序列号为36位。 现在，主要的三种EPC应用程序代码有：、和EPC-256代码类型分为三种类型： typeI、typeii和typeiii，域名管理分别为32位、64位、128位、96位和256位21比特被指派给了具体的EPC域名管理代码，17比特标识产品的具体分类信息，最后的24比特序列具体标识了具体产品的个体。 在I型EPC-64不能满足需求的情况下，采用ii型EPC-64能够满足对大量产品和价格反应敏感的消费品生产者的要求。 ii型EPC-64代码采用第34位的产品序列号，结合第13位的对象区分(最多允许8192库存单位)，远远超过世界最大的消费品制造商的生产能力。 I型EPC-96的设计目的是成为公开的物品识别码。 其应用类似于当前的统一产品代码，具体字段的含义如下，EPC的64位代码和96位代码版本已经不足以长期使用。 更长的EPC码规则一直被期待，准备了很长时间。 EPC的256位编码标准就是在这种情况下产生的。 EPC的系统结构、2.2、EPC的系统结构、全球电子产品代码体系、EPC识别系统、信息网络系统、EPC代码读取器读取商品中的EPC代码信息，从EPC产品管理中间件传输到因特网，经由网络传输到ONS服务器找到与该EPC相对应的IP地址，从该IP地址中找到PML服务器，通过从产品信息数据库中获取相关实物信息来对应。 2.3EPC条形码标签、条形码技术综合了代码、印刷、识别、数据采集和处理。 条形码是用于根据固定代码规则排列多个不同宽度的黑条和空白，以表示信息的模式标识符。 一维条形码、二维条形码和一维条形码是表示数据信息的符号，其中根据特定代码规则和技术标准组合相邻的线条和空白集合，每个线条和空白集合具有不同宽度和不同反射率。 基于EPC条形码的编码方法在水平和垂直方向上在二维空间中存储信息的条形码可以被称为二维条形码(二维条形码)，其包括英文、中文、数字、符号、地图、条形码、一维条形码、二维条形码、2.4EPC、条形码、RFID标签、EPC、 与RFID、条形码的区别相关，条形码、条形码是使用不同宽度的黑白条形码反射光编码的，具有具体成本低、使用方便、代码容量不足的缺点。 此外，RFID标签是存储有具体的EPC标准的产品代码信息的产品标签，根据应用的状况而表现不同的包形式，例如按钮类、IC卡类、条形码形式等。 EPC以代码标准，规定具体的不同商品产品的唯一代码格式，完成RFID产品信息代码。 EPC、条形码、RFID标签的不同之处在于，RFID标签与读取器信息交换的介质在穿过射频(即，电磁场)的同时，还包括诸如微存储器、微处理器、天线等组件。 另外，日常看到的条形码只是利用不同宽度的黑白条形码完成信息代码，而物理上并不包括这些部分。、一维条形码只在一个方向(一般是水平方向)表示信息，在垂直方向什么都不表示，一定的高度通常是为了容易读取器的对位。 在、EPC条形码的编码方法中，在水平方向和垂直方向的二维空间中存储信息条形码。 保存数据量大，可保存1K字符，通过扫描仪可以直接读取内容，不需要连接数据库，二维条形码、RFID部分引言、RFID读取器的频率分类与我们听到的无线电类似，RFID应答器和读取器必须调制到同一频率点LF、HF、UHF分别对应不同频率的无线频带。 具体地说，下表、RFID的主要频带和特性、RFID系统配置、RFID应答器、RFID高级软件、典型的读取器包括高频模块(发射器和接收器)、控制单元、振荡器电路、读取器天线的部分。 此外，RFID读取器/写入器的硬件模块和后端数据库、RFID系统构成，RFID读取器、应答器包括天线、编解码器、电源、解调器、存储器、控制器、负载电路。 另外，LF表示低频射频，大约为125KHz。 HF表示高频，为13.54MHz左右。 UHF表示超高频，在850910MHz的范围内。 还有2.4G的微波带。 RFID产品种类丰富，成本不断下降。 19411960、19611980、1981-2000、2000-现在、RFID技术发展很大，有了初期的应用，RFID已经进入商业应用的标准化，RFID产品已经进入生活。 雷达的改良催生RFID技术，在1948年为RFID理论奠定了基础，处于实验室阶段。 另外，2.5RFID应答器的原理，应答器由天线、编解码器、电源、解调器、存储器、控制器及负载电路构成。 图中示出了应答器的基本结构图，RFID系统主要由应答器、读取器和顶级组成。 应答器是集成电路芯片的形式，但是集成芯片根据其封装体的不同表现形式也不同。 读取器用于生成射频载波与应答器交换信息的功能。 顶级功能是信息管理和决策系统。 在RFID系统中，标识信息存储在电子信息载波中，该电子信息载波是应答器，具体而言，在不同的应用领域通过各种不同的形式来表示应答器，应答器的基本原理包括天线、编解码器、电源、解调器、存储器、控制器和负载电路。 从应答器向读取器传送信息，在CPU的控制下，状态数据经由编码器和负载调制单元从存储器发送到读取器。 应答器可以分为只读应答器、读取/写入应答器和具有识别功能的应答器。 应答器的天线部分主要用于获取数据通信和射频能量，并提供通过应答器的其它电路合格的直流电源。 应答器能量的不同分为无源(无源)应答器、半无源(半无源)应答器和有源(有源)应答器。 主动应答器，这个应答器的工作所需要的能量完全来自自己的电源模块，积极地向读取器传达信息。 因此需要较大的能量供应，主动应答器的体积较大，重量也较重。 另外，控制器是应答器系统的核心部分，对于可读写的应答器，要求允许读写，支持读写操作，对于具有密码的应答器，要求控制器进行数字验证的操作。 还有，图中的黑色区域是该应答器的CPU、存储器、编解码功能单元、周边印刷铜线或应答器的天线单元。 另外，RFID的应答器的存储容量通常从几个字节到几千个字节之间，存储在存储器中的数据量通常是产品序列号，例如EPC码。 2.6RFID读取器的原理，RFID读取器(读取器/写入器)通过天线实现应答器识别码和存储器数据的读取和写入操作。 典型的读取器包括高频模块(发送器和接收器)、控制单元、振荡器电路以及读取器天线的部分。实用上有4种频带频率、低频(125kHz )、高频(13.54MHz )、超高频(850910MHz )、微波(2.45GHz )。 不同的频率用于不同的领域，下图显示不同用途的读取器。 RF读取器/写入器的应用中面临的一个问题是读取器收到的信息与另一读取器收到的信息冲突和重叠。 一种解决此问题的方法是使用TDMA技术来防止读取器之间的干扰。 读取器的性能参数，读取器的组件，RFID读取器在一定频率，以特定通信协议完成应答器信息的读取，并且读取器的基本配置模块在图中示出。 读取器与应答器的耦合方式有很多种，应用典型的是电感耦合，读取器与应答器天线部分的感应线圈通过电磁场传输信息。 例题：对于一个RFID标签，内部有50匝线圈的天线线圈，读写器周围的磁通变化率为0.004Wb/s，试着计算电子标签的天线两端产生了什么样的感应电动势：根据式E=n(/t )， 读写器周围的磁通变化率为0.004Wb/s，线圈匝数为50匝，代入式子可得到感应电动势： E=n(/t)=500.004Wb/s=0.2V。 此外，数据信息的编码和调制可分三个阶段，即：从模拟信号转换为数字信号，并且以相等的时间间隔来收集连续信号的采样值。 定量化：将值连续分布的样本值汇总到有限的取值范围内。 编码：用二进制数字符号表示该有限的二进制区域(量化区域)。 采样定理：一个频带限于(0，)内的时间连续信号X(t )，若对其以1/2以下的间隔等间隔进行采样，则X(t )完全取决于所得到的值。 当以fs2的采样率对信号进行均匀采样时，X(t )可以说完全取决于所获得的采样值。 非均匀量化：非均匀量化利用压缩扩展技术，以输入信号的概率密度函数分布量化水平。 用于实现不均匀量化的一种方法是对输入到量化器的信号x执行压缩处理，然后对压缩后的信号进行均匀量化。 常用的RFID编码方法也被称为Manchester编码、Manchester编码、相位编码，在同步时钟编码技术中，在物理层中使用以对同步比特流的时钟和数据进行编码。 另外，2.7RFID天线部分，其为以电磁波的形式接收或发射前置射频信号的功率的装置，且在电路与空间的接口装置中实现行波与自由空间波的能量转换。 在RFID系统中，天线分为电子标签天线和读取器/写入器天线2种，分别承担接收能量的作用和放出能量的作用。 当前的RFID系统主要集中在LF、HF(13.56MHz )和UHF(860960MHz )的微波频带上，(1)天线定向发射天线的一个基本功能是将来自馈送器的能量发射到周围空间，使得两个基本功能沿着需要大部分能量的方向发射(2)所述天线增益是在相等的输入功率的条件下，在空间上与实际天线相同的辐射单元出现在同一点处的信号功率密度的比例。 (3)波纹阀的宽度方向图通常有两个以上的阀，其中放射强度最大的阀称为主阀，其馀的阀称为副阀或旁瓣。 在主阀的最大辐射方向两侧，辐射强度降低3dB的两点之间的角度定义为波纹宽度(也称为波束宽度或主阀宽度或半输出角)。 (4)天线的极化天线向周围空间发射电磁波。 电磁波由电场和磁场组成。 规定电场的方向为天线的极化方向。 一般使用的天线是单极化的。 该图示出了还使用水平极化，作为最常使用垂直极化的两个基本的单极化方法。 此外，RFID天线，(1)对于LF和HF频带，系统在天线的近场中操作，以电感耦合方式从读取器/写入器的耦合线圈向近场发射标签所需的能量，且操作方式为电感耦合。(2)近场天线相对于超高频和微波频带，读取器/写入器天线向标签提供能量或唤醒有源标签，使得型号为HRRFD-NF09的近场天线工作距离远，并且通常远离读取器/写入器天线。 图为CS771型圆极化波天线。 另外，RFID感应耦合RFID前端是实现数据与能量交换传输的重要部分，RFID技术通过感应耦合方式进行通信，感应耦合方式的理论基础是LC谐振电路和感应线圈产生的交变磁场，也是RFID天线的基本原型。 电感耦合可分为两种方式。 一个是串联谐振电路的耦合，另一个是并联谐振电路的耦合。 给出了串联谐振电路的基本形式。 其中，r是电感的损耗电阻。 从图中可以看出，并联谐振电路的等效阻抗可以通过连接两个以上的串联、并联谐振电路来构成带通滤波器，以便在某些情况下获得更好的选择效果。 谐振放大器中