第五课 RFID技术.ppt

1,第五课RFID技术,无线龙科技2010-11,射频识别RFID,RFID基本组成部分,标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。也称卡片。阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。也称读卡器，或读头等。包括天线（Antenna）应用软件系统。,RFIDISO标准,EPCGen2标准,2004年12月16日，非盈利性标准化组织EPCglobal批准了向EPCglobal成员和签订了EPCglobalIP协议的单位免收专利费的空中接口新标准EPCGen2，这一标准是无线射频识别（RFID）技术、互联网和产品电子代码（EPC）组成的EPCglobal网络的基础。EPCGen2的获批对于RFID技术的应用和推广具有非常重要的意义，它为在供应链应用中使用的UHFRFID提供了全球统一的标准，给物流行业带来了革命性的变革，推动了供应链管理和物流管理向智能化方向发展。,标签分类,根据供电方式分类：有源RFID标签，无源RFID标签，半有源半无源RFID标签。根据工作方式分类：主动标签(Activetags)和被动标签(Passivetags)。根据工作频率分类：1)低频LF（30kHz-300kHz），2)中高频HF（3MHz-30MHz），3)超高频UHF（300MHz-5.8GHz）,7,高频电子标签原理,电子标签与阅读器（读卡器）之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。发生在阅读器（读卡器）和高频电子标签RFID之间的射频信号的耦合主要采用电感耦合。这是依据变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律。电感耦合的原理是：在两电感线圈在同一介质中，相互的电磁场通过该介质传导到对方，形成耦合。变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律。,8,高频电子标签原理,最常见的电感耦合，就如变压器。即将一个波动的电流或电压在一个线圈（称为初级线圈）内产上磁场，在同一个磁场中的另外一组或几组线圈（称为次级线圈）上就会产生相应比例的磁场（与初级线圈和次级线圈的匝数有关）。变压器是就是电感线圈耦合的经典杰作。电感耦合方式一般适合于高、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有：125kHz、225kHz和13.56MHz。识别作用距离小于1m，典型作用距离为1020CM。RFID标签与阅读器（读卡器）之间的耦合通过天线完成，这里的天线通常可以理解为电波传播的天线，有时也指电感耦合的天线。,阅读器,10,高频RFID读写器原理,11,高频RFID读写器原理,12,高频RFID演示,13,高频RFID演示,14,高频RFID演示,15,超高频RFID工作原理,阅读器通过天线，发射信号到标签（TAG），可以采用ASK调制，脉冲间隔编码（PulseIntervalEncoding），通讯速率26.7到128KBIT/S。,16,超高频RFID工作原理,在高频范围的标签收到阅读器发出的高频载波信号，标签天线接收到特定的电磁波，线圈就会产生感应电流，在经过整流电路时，激活电路上的微型开关，给标签供电。标签上的电子线路，将根据阅读器发出信息，通过ASK或者PSK耦合方式进行调制，FM0等编码方式，向阅读器反馈相关信息。,17,超高频RFID工作原理,UHFRFID阅读器及电子标签之间的通讯及是采用电磁反向散射耦合方式完成。电磁反向散射耦合方式很像雷达工作的原理，如下图所示。,18,超高频RFID工作原理,19,超高频RFID工作原理,阅读器就像手电筒，标签就像一个镜子，标签发射最大，就是逻辑“1”。标签反射最小，就是逻辑“0”。在高频范围的标签收到阅读器发出的高频载波信号。标签天线接收到特定的电磁波，线圈就会产生感应电流，在经过整流电路时，激活电路上的微型开关，给标签供电。UHF标签电路采用ASK和PSK的调制方式，将编码信息发送给阅读器，实现了阅读器和标签之间的双向通讯。,20,UHF电子标签结构原理,UHFEPCGen2电子标签具有数据存贮量大、数据传输速率快、工作频率宽、多标签识读特征等参数特征之外，还具有4个内部存储器分区，分别是：保留存储器，EPC存储器，TID存储器和用户定义存储器。EPC存储器包括了CRC校验码，协议规范控制，EPC全球编码等重要信息。TID存储器包括了ISO15693分类信息，标签方式定义，制造厂家信息，例如串行号码等。保留存储器包括了密码，销毁标签密码等信息。,21,UHF电子标签结构原理,22,UHF读写器设计,23,UHF射频识别系统演示,24,UHF射频识别系统演示,25,UHF射频识别系统演示,26,有源标签,随着技术发展，目前有源RFID标签逐步采用无线单片机来进行设计，具有持久性，信息传播穿透性强，存储信息容量大、种类多等特点。有源电子标签最重要特点是电子标签工作的能量由电池提供，而不是像无源电子标签系统感应读写器的能量。,27,有源标签读卡器系统,有源标签读卡器的主要任务是完成有源标签的读取，存储和通讯传输到上位机和服务