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RFID智能管理系统工作原理

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浏览:- 发布日期:2016-03-15 14:25:00【

完整的RFID智能管理系统需要具备有两种关键能力,首先是自动识别、数据读写能力;然后是能满足数据存储和数据转换的数据处理能力。对于RFID设备测试来说,我们关注的主要是组成RFID系统的三个基本部件: 

    1. 电子标签(射频卡): 一般由芯片以及耦合元器件组成,芯片上有EEPROM用来储存识别码或其它数据,标签内含有内置天线,主要功能是完成与读写器的通信。与条码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比,射频卡具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。 按照能量供给方式的不同,RFID标签可以分为被动标签,半主动标签和主动标签,其中半主动标签和主动标签中芯片的能量由电子标签所附的电池提供,主动标签可以主动发出射频信号。按照工作频率的不同,RFID标签可以分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波等不同种类。不同频段的RFID工作原理不同,LF和HF频段的RFID电子标签一般采用电磁耦合原理,而UHF及微波频段的RFID一般采用电磁发射原理。 

    2. 读/写器: 读取标签信息的设备,RFID读写器的任务是控制射频模块向标签发射读取信号,并接收标签的应答,对标签的对象标识信息进行解码,将对象标识信息连带标签上其它相关信息传输到主机以供处理。 在多数RFID系统中,读写器在一个区域内发射电磁波(区域大小取决于工作频率和天线尺寸)。卡片内有一个LC串联谐振电路,其频率与读写器发射的频率相同。当射频卡经过这个区域时,在电磁波的激励下,LC谐振电路产生共振,从而使电容内有了电荷。在这个电容的另一端,接有一个单向导通的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内储存。当所积累的电荷达到2V时,此电容可作为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。读写器接收到卡的数据后,解码并进行错误校验来决定数据的有效性,然后,通过RS232、RS422、RS485或无线方式将数据传送到计算机网络。简单的RFID产品就是一种非接触的IC卡,而复杂的RFID产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数,甚至可与GPS系统连接来跟踪物体。 

    3. Antenna 天线,天线是一种以电磁波形式把无线电收发机的射频信号功率接收或辐射出去 的装置。天线按工作频段可分为长波、短波、超短波以及微波天线等;按方向性可分为全向天线、定向天线等;按外形可分为线状天线、面状天线等。在RFID系统中,天线分为标签天线和读写器天线两种情况,当前的RFID系统主要集中在LF、HF (13.56MHz)、UHF和微波频段。天线的原理和设计在LF、HF和UHF频段有根本上的不同。实质上,由于在LF和HF频段系统近场区并没有电磁波的传播,因此天线的问题主要集中在UHF和微波频段。 读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号,当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流,射频卡获得能量被激活;射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去;系统接收天线接收到从射频卡发 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;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。

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