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RFID射頻識別系統(tǒng)
物聯(lián)網(wǎng)已被確定為中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》的出臺,無疑給正在發(fā)展的中國物聯(lián)網(wǎng)又吹來一股強勁的東風(fēng),而rfid射頻識別系統(tǒng)作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),其應(yīng)用市場必將隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而擴大。

RFID的英文全稱是Radio FrequencyIdentification,射頻識別,又稱電子標簽,無線射頻識別,感應(yīng)式電子晶片,近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子條碼。

RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù),它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識別工作無須人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境。

RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境,可在這樣的環(huán)境中替代條碼,例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長距射頻產(chǎn)品多用于交通上,識別距離可達幾十米,如自動收費或識別車輛身份等。

典型的RFID系統(tǒng)主要由閱讀器、電子標簽、RFID中間件和應(yīng)用系統(tǒng)軟件4部分構(gòu)成,一般我們把中間件和應(yīng)用軟件統(tǒng)稱為應(yīng)用系統(tǒng)。

在實際RFID解決方案中,RFID系統(tǒng)都包含一些基本組件。組件分為硬件組件和軟件組件。

rfid射頻識別系統(tǒng)

從功能實現(xiàn)的角度觀察,可將RFID系統(tǒng)分成邊沿系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分, 邊沿系統(tǒng)主要是完成信息感知,屬于硬件組件部分;軟件系統(tǒng)完成信息的處理和應(yīng)用;通信設(shè)施負責(zé)整個rfid射頻識別系統(tǒng)的信息傳遞。

1、電子標簽

電子標簽(Electronic Tag)也稱也稱應(yīng)答器或智能標簽(Smart Label),是一個微型的無線收發(fā)裝置,主要由內(nèi)置天線和芯片組成。

2、讀寫器

讀寫器是一個捕捉和處理RFID標簽數(shù)據(jù)的設(shè)備,它可以是單獨的個體,也可以嵌入到其他系統(tǒng)之中。讀寫器也是構(gòu)成RFID系統(tǒng)的重要部件之一,由于它能夠?qū)?shù)據(jù)寫到RFID標簽中,因此稱為讀寫器。

讀寫器的硬件部分通常由收發(fā)機、微處理器、存儲器、外部傳感器/執(zhí)行器,報警器的輸入/輸出接口、通信接口及電源等部件組成。

3、控制器

控制器是讀寫器芯片有序工作的指揮中心,主要功能是:

  • 與應(yīng)用系統(tǒng)軟件進行通信;

  • 執(zhí)行從應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來的動作指令;

  • 控制與標簽的通信過程;

  • 基帶信號的編碼與解碼;

  • 執(zhí)行防碰撞算法;

  • 對讀寫器和標簽之間傳送的數(shù)據(jù)進行加密和解密;

  • 進行讀寫器與電子標簽之間的身份認證;

  • 對鍵盤、顯示設(shè)備等其他外部設(shè)備的控制。

其中,最重要的是對讀寫器芯片的控制操作。

rfid射頻識別系統(tǒng)

4、讀寫器天線

天線是一種以電磁波形式把前端射頻信號功率接收或輻射出去的設(shè)備,是電路與空間的界面器件,用來實現(xiàn)導(dǎo)行波與自由空間波能量的轉(zhuǎn)化。在RFID系統(tǒng)中,天線分為電子標簽天線和讀寫器天線兩大類,分別承擔(dān)接收能量和發(fā)射能量的作用。

RFID系統(tǒng)讀寫器天線的特點是:

  1. 足夠小以至于能夠貼到需要的物品上;

  2. 有全向或半球覆蓋的方向性;

  3. 能夠給標簽的芯片提供最大可能的信號;

  4. 無論物品什么方向,天線的極化都能與讀卡機的詢問信號相匹配;

  5. 具有魯棒性;

  6. 價格便宜。

在選擇讀寫器天線時應(yīng)考慮的主要因素有:

  1. 天線的類型;

  2. 天線的阻抗;

  3. 應(yīng)用到物品上的RF的性能;

  4. 在有其他物品圍繞貼標簽物品時RF的性能。

5、通信設(shè)施

通信設(shè)施為不同的rfid射頻識別系統(tǒng)提供安全通信連接,是RFID系統(tǒng)的重要組成部分。通信設(shè)施包括有線或無線網(wǎng)絡(luò)和讀寫器或控制器與計算機連接的串行通信接口。無線網(wǎng)絡(luò)可以是個域網(wǎng)(PAN)(如藍牙技術(shù))、局域網(wǎng)(如802.11x、WiFi),也可以是廣域網(wǎng)(如GPRS、3G技術(shù))或衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)(如同步軌道衛(wèi)星L波段的RFID系統(tǒng))。

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