《自动识别技术》课件-第23单元 阅读器工作地区、信道和自动跳频操作

自动识别技术及应用阅读器工作地区、信道和自动跳频操作1实验简介

本章介绍EPCGen2电子标签接口标准，基于射频芯片的阅读器设置工作地区、设置工作信道等实验原理。认识超高频卡读写套件、UHF读卡器模块、认识超高频频卡读写芯片、学习阅读器工作地区、信道和自动跳频操作机制、学习C#编程技术、掌握阅读器的工作地区、信道和自动跳频操作的命令格式，能够读懂响应信息。2实验内容超高频电子标签阅读器工作地区、信道和自动跳频操作13实验目的1.认识NEWLab实训平台2.认识超高频卡读写套件：STM32ARMCortexM3核心模块、UHF读卡器模块3.认识超高频频卡读写芯片：射频芯片4.学习阅读器工作地区、信道和自动跳频操作机制5.学习C#编程技术6.掌握阅读器的工作地区、信道和自动跳频操作的命令格式，能够读懂响应信息4实验原理4.1EPCGen2电子标签接口标准

对于每间公司生产的符合EPCGen2标准的电子标签，其性能均应符合EPCGen2相关的无线接口性能标准。从用户应用电子标签的角度来说，不需要详细了解该标准的各项参数及阅读器与电子标签之间的无线通信接口性能指标。但是，为了正确的选用电子标签，需要对以下参数有一个大致的了解。（1）系统介绍EPC系统是一个针对电子标签应用的使用规范。一般系统包括有阅读器、电子标签、天线以及上层应用接口程序等部分。每家厂商提供的产品应符合国家的相关标准，所提供的设备在性能上有不同，但功能会是相似的。4实验原理4.1EPCGen2电子标签接口标准

（2）无线通信过程阅读器向一个或一个以上的电子标签发送信息，发送方式是采用无线通信的方式调制射频载波信号。标签通过相同的调制射频载波接收功率。阅读器通过发送未调制射频载波和接收由电子标签反射(反向散射)的信息来接收电子标签中的数据。（3）工作频率EPCGen2的标准文本所规定的无线接口频率为：860MHz-960MHz，但每个国家在确定自己的使用频率范围时，会根据自己的情况选择某段频率作为自己的使用频段。我国目前暂订的使用频段为：920MHz-925MHz。用户在选用电子标签和阅读器时，应选用符合国家标准的电子标签及阅读器。一般来说，电子标签的频率范围较宽，而阅读器在出厂时会严格按照国家标准规定的频率来限定。4实验原理4.1EPCGen2电子标签接口标准

（4）频道工作模式阅读器在有效的频段范围内，将该频段分为20个频道，在某个使用的时刻阅读器与电子标签的通信只占用一个频道进行通信。为防止占用某个频道时间过长或该频道被其它设备占用而产生的干扰，阅读器使用时会自动跳到下一个频道。用户在使用阅读器时，如发现某个频道在某地己被其它的设备所占用或某个频道上的信号干扰很大，可在阅读器系统参数设定中，先将该频道屏蔽掉，这样阅读器在自动跳频时，会自动跳过该频道，以避免与其它设备的应用冲突。4实验原理4.1EPCGen2电子标签接口标准

（5）发射功率阅读器的发射功率是一个很重要的参数，阅读器对电子标签的操作距离主要会由该发射功率来确定，发射功率越大，则操作距离越远。我国的暂订标准为2W，阅读器的发射功率可以通过系统参数的设置来进行调整。可分为几级或连续可调，用户需根据自己的应用调整该发射功率，使阅读器能在用户设定的距离内完成对电子标签的操作。对于满足使用要求的，将发射功率调到较小可以减少能耗。4实验原理4.1EPCGen2电子标签接口标准

（6）天线天线是读写系统中非常重要的一部分，它对阅读器与电子标签的操作距离有很大的影响。天线的性能越好，操作距离会越远。阅读器与天线的连接有二种情况，一种是阅读器与天线装在一起，称为联体机，另一种是通过50Ω的同轴电缆与天线相连，称为分体机。天线的指标主要有使用效率（天线增益）、有效范围（方向性选择）、匹配电阻（50Ω）、接口类型等。用户在选用时，需根据自己的需要选用相关的天线。一个阅读器可以同时连接多个天线，在使用这种阅读器时，用户需先设定天线的使用序列。4实验原理4.1EPCGen2电子标签接口标准

（7）密集阅读器环境（DRM）在实际应用场合，可能会同时存在多个阅读器同时运行，这种情况称为密集阅读器环境，各个阅读器会占用各自的操作频道对自己的电子标签自行操作。用户在使用时，需根据需要选用可在DRM环境下可靠运行的阅读器。（8）数据传输速率有高/低二种传输速率，一般的厂商都选择高速数据传输速率。4实验原理4.2基于射频芯片的阅读器设置工作地区（1）命令帧定义设置阅读器工作地区，如果是中国900MHz频段，如下：帧类型Type:0x00指令代码Command:0x07指令参数长度PL:0x0001地区Region:0x01校验位Checksum:0x094实验原理4.2基于射频芯片的阅读器设置工作地区（1）命令帧定义不同国家地区代码如下表：4实验原理4.2基于射频芯片的阅读器设置工作地区（2）响应帧定义如果地区设置执行正确，则响应帧为：帧类型Type:0x01指令代码Command:0x07指令参数长度PL:0x0001指令参数Parameter:0x00校验位Checksum:0x094实验原理4.3设置工作信道（1）命令帧定义如果是中国900MHz频段，设置阅读器工作信道920.125MHz，如下：帧类型Type:0x00指令代码Command:0xAB指令参数长度PL:0x0001信道代号ChannelIndex:0x01校验位Checksum:0xAC4实验原理4.3设置工作信道（1）命令帧定义中国900MHz信道参数计算公式，Freq_CH为信道频率：CH_Index=(Freq_CH-920.125M)/0.25M中国800MHz信道参数计算公式，Freq_CH为信道频率：CH_Index=(Freq_CH-840.125M)/0.25M美国信道参数计算公式，Freq_CH为信道频率：CH_Index=(Freq_CH-902.25M)/0.5M欧洲信道参数计算公式，Freq_CH为信道频率：CH_Index=(Freq_CH-865.1M)/0.2M韩国信道参数计算公式，Freq_CH为信道频率：CH_Index=(Freq_CH-917.1M)/0.2M4实验原理4.3设置工作信道（2）响应帧定义如果信道设置执行正确，则响应帧为：帧类型Type:0x01指令代码Command:0xAB指令参数长度PL:0x0001指令参数Parameter:0x00校验位Checksum:0xAD4实验原理4.4基于射频芯片的阅读器获取工作信道（1）命令帧定义在当前的阅读器工作地区，获取阅读器工作信道，如下：帧类型Type:0x00指令代码Command:0xAA指令参数长度PL:0x0000校验位Checksum:0xAA4实验原理4.4基于射频芯片的阅读器获取工作信道（2）响应帧定义如果获取信道执行正确，则命令帧响应为：帧类型Type:0x01指令代码Command:0xAA指令参数长度PL:0x0001指令参数Parameter:0x00(Channel_Index为0x00)校验位Checksum:0xAC4实验原理4.4基于射频芯片的阅读器获取工作信道（2）响应帧定义中国900MHz信道参数计算公式，Freq_CH为信道频率：Freq_CH=CH_Index*0.25M+920.125M中国800MHz信道参数计算公式，Freq_CH为信道频率：Freq_CH=CH_Index*0.25M+840.125M美国信道参数计算公式，Freq_CH为信道频率：Freq_CH=CH_Index*0.5M+902.25M欧洲信道参数计算公式，Freq_CH为信道频率：Freq_CH=CH_Index*0.2M+865.1M韩国信道参数计算公式，Freq_CH为信道频率：Freq_CH=CH_Index*0.2M+917.1M4实验原理4.5设置自动跳频（1）命令帧定义设置为自动跳频模式或者取消自动跳频模式，如下：帧类型Type:0x00指令代码Command:0xAD指令参数长度PL:0x0001指令参数Parameter:0xFF(0xFF为设置自动跳频，0x00为取消自动跳频)校验位Checksum:0xAD4实验原理4.5设置自动跳频（2）响应帧定义如果设置为自动跳频行或者取消自动跳频正确，则响应帧为：帧类型Type:0x01指令代码Command:0xAD指令参数长度PL:0x0001指令参数Parameter:0x00校验位Checksum:0xAF5实验步骤5.1硬件连接

串口线：连接计算机串口与NEWLab平台串口。电源适配器：连接电源适配器DC12V到NEWLab平台。IO口：M3核心模块的PC12、PD2、PC10、PC11分别连接UHF射频模块的EN、CEN、MX100_RXD、MX100_TXD引脚。连接好后，接通电源，NEWLab平台波动开关置于“通信模式”。5实验步骤5.1硬件连接5实验步骤5.1硬件连接5实验步骤5.2操作步骤

（1）将超高频卡放在UHF射频模块上方，距离在1米以内，注意保持超高频RFID与阅读器平行放置。（2）双击VisualStudio图标，打开软件。（3）点击“打开项目…”，找到“实验23阅读器工作地区、信道和自动跳频操作”工程文件。（4）点击菜单栏“运行”按钮，工作界面如图所示。5实验步骤5.2操作步骤

（5）根据设备管理器显示的串口号进行串口号设置、波特率选择“115200”，数据位“8”，停止位“one”，奇偶校验位“None”，并点击“打开串口”按键，串口工作状态“串口已打开”，如图所示。5实验步骤5.2操作步骤

（6）如果需要，请进行下面步骤点击【设置Select参数】，选取多个超高频卡中一个（如果只有一张超高频卡，此步忽略）；点击【设置Select模式】，选取多个超高频卡中一个（如果只有一张超高频卡，此步忽略）；点击【读写器信息】，获取读写器信息（选做）；5实验步骤5.2操作步骤

（7）在【读写器信息】页面，点击【读取器信息】、【设置工作地区】，进行读取读取器信息、设置工作地区操作；设置工作地区，需要选择01，此时设置阅读器工作地区为中国，频率为900MHz，如图所示；5实验步骤5.2操作步骤

（8）在【读写器信息】页面，点击【获取工作信道】，如图所示。5实验步骤5.2操作步骤

（8）在【读写器信息】页面，【设置工作信道】，如图所示。5实验步骤5.2操作步骤

（9）在【读写器信息】页面，点击【设置自动跳频】，如图所示。5实验步骤5.2操作步骤

（9）在【读写器信息】页面，点击【取消自动跳频】，如图23-9所示。5实验步骤5.3结果分析

注：实验步骤中的收发命令码均为NEWLab协议包含超高频协议，其中，“BB……7E”为超高频协议命令，下面只分析超高频协议部分。5实验步骤5.3结果分析

（1）点击【阅读器工作地区等设置】一组中，【设置工作地区】按钮，选择01，设置阅读器工作地区为中国，频率为900MHz；发送：BB0007000101097E。其中：1)帧头Header:0xBB2)帧类型Type:0x003)指令代码Command:0x074)指令参数长度PL:0x00015)地区Region:0x01(地区代码01代表中国，900MHz)6)校验位Checksum:0x097)帧尾End:0x7E5实验步骤5.3结果分析

（1）点击【阅读器工作地区等设置】一组中，【设置工作地区】按钮，选择01，设置阅读器工作地区为中国，频率为900MHz；接收：BB0107000100097E。其中：1)帧头Header:0xBB2)帧类型Type:0x013)指令代码Command:0x074)指令参数长度PL:0x00015)指令参数Parameter:0x00（表示阅读器工作地区设置成功）6)校验位Checksum:0x097)帧尾End:0x7E5实验步骤5.3结果分析

（2）点击【获取工作信道】，获取阅读器工作信道；点击【设置工作信道】，设置阅读器工作信道为01。【获取工作信道】发送：BB00AA0000AA7E。其中：1)帧头Header:0xBB2)帧类型Type:0x003)指令代码Command:0xAA4)指令参数长度PL:0x00005)校验位Checksum:0xAA6)帧尾End:0x7E5实验步骤5.3结果分析

（2）点击【获取工作信道】，获取阅读器工作信道；点击【设置工作信道】，设置阅读器工作信道为01。【获取工作信道】接收：BB01AA000112BE7E。其中：1)帧头Header:0xBB2)帧类型Type:0x013)指令代码Command:0xAA4)指令参数长度PL:0x00015)指令参数Parameter:0x12(Channel_Index为0x12)6)校验位Checksum:0xB57)帧尾End:0x7E5实验步骤5.3结果分析

（2）点击【获取工作信道】，获取阅读器工作信道；点击【设置工作信道】，设置阅读器工作信道为01。【设置工作信道】发送：BB00AB000101AD7E。其中：1)帧头Header:0xBB2)帧类型Type:0x003)指令代码Command:0xAB4)指令参数长度PL:0x00015)信道代号ChannelIndex:0x016)校验位Checksum:0xB27)帧尾End:0x7E5实验步骤5.3结果分析

（2）点击【获取工作信道】，获取阅读器工作信道；点击【设置工作信道】，设置阅读器工作信道为01。【设置工作信道】接收：BB01AB000100AD7E。其中：1)帧头Header:0xBB2)帧类型Type:0x013)指令代码Command:0xAB4)指令参数长度PL:0x00015)指令参数Parameter:0x006)校验位Checksum:0xAD7)帧尾End:0x7E5实验步骤5.3结果分析

（3）点击【设置读取器自动跳频】。发送：BB00AD0001FFAD7E。其中：1)帧头Header:0xBB2)帧类型Type:0x003)指令代码Command:0xAD4)指令参数长度PL:0x00015)指令参数Parameter:0xFF(0xFF为设置自动跳频，0x00为取消自动跳频)6)校验位Checksum:0xAD7)帧尾End:0x7E5实验步骤5.3结果分析

（3）点击【设置读取器自动跳频】。接收：BB01AD000100AF7E。其中：1)帧头Header:0xBB2)帧类型Type:0x013)指令代码Command:0xAD4)指令参数长度PL:0x00015)指令参数Parameter:0x00(表示设置成功)6)校验位Checksum:0xAF7)帧尾End:0x7E5实验步骤5.3结果分析（4）点击【取消读取器自动跳频】发送：BB00AD000100AE7E。其中：1)帧