1.射頻(RF)技術(shù)簡(jiǎn)介
RF(Radio Frequency)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域,如:電視、廣播、移動(dòng)電話、雷達(dá)、自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)等。專(zhuān)用詞RFID(射頻識(shí)別)即指應(yīng)用射頻識(shí)別信號(hào)對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行識(shí)別。RFID的應(yīng)用包括:
● ETC(電子收費(fèi))
● 鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛識(shí)別與跟蹤
● 集裝箱識(shí)別
● 貴重物品的識(shí)別、認(rèn)證及跟蹤
● 商業(yè)零售、醫(yī)療保健、后勤服務(wù)等的目標(biāo)物管理
● 出入門(mén)禁管理
● 動(dòng)物識(shí)別、跟蹤
● 車(chē)輛自動(dòng)鎖死(防盜)
RF(射頻)專(zhuān)指具有一定波長(zhǎng)可用于無(wú)線電通信的電磁波。電磁波可由其頻率表述為:KHz(千赫),MHz(兆赫)及GHz(千兆赫)。其頻率范圍為VLF(極低頻)也即10-30KHz至EHF(極高頻)也即30-300GHz。
2. 射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)簡(jiǎn)介
RFID是一項(xiàng)易于操控,簡(jiǎn)單實(shí)用且特別適合用于自動(dòng)化控制的靈活性應(yīng)用技術(shù),其所具備的獨(dú)特優(yōu)越性是其它識(shí)別技術(shù)無(wú)法企及的。它既可支持只讀工作模式也可支持讀寫(xiě)工作模式,且無(wú)需接觸或瞄準(zhǔn);可自由工作在各種惡劣環(huán)境下;可進(jìn)行高度的數(shù)據(jù)集成。另外,由于該技術(shù)很難被仿冒、侵入,使RFID具備了極高的安全防護(hù)能力。
從概念上來(lái)講,RFID 類(lèi)似于條形碼掃描,對(duì)于條形碼技術(shù)而言,它是將已編碼的條形碼附著于目標(biāo)物并使用專(zhuān)用的掃描讀寫(xiě)器利用光信號(hào)將信息由條形磁傳送到掃描讀寫(xiě)器;而RFID則使用專(zhuān)用的RFID讀寫(xiě)器及專(zhuān)門(mén)的可附著于目標(biāo)物的RFID單元,利用RF信號(hào)將信息由RFID單元傳送至RFID讀寫(xiě)器。
RFID單元中載有關(guān)于目標(biāo)物的各類(lèi)相關(guān)信息,如:該目標(biāo)物的名稱(chēng),目標(biāo)物運(yùn)輸起始終止地點(diǎn)、中轉(zhuǎn)地點(diǎn)及目標(biāo)物經(jīng)過(guò)某一地的具體時(shí)間等,還可以載入諸如溫度等指標(biāo)。RFID單元,如標(biāo)簽、卡等可靈活附著于從車(chē)輛到載貨底盤(pán)的各類(lèi)物品。
RFID技術(shù)所使用的電波頻率為50KHz-5.8GHz,如圖一所示,一個(gè)最基本的RFID系統(tǒng)一般包括以下幾個(gè)部份:
● 一個(gè)載有目標(biāo)物相關(guān)信息的RFID單元(應(yīng)答機(jī)或卡、標(biāo)簽等)
● 在讀寫(xiě)器及RFID單元間傳輸RF信號(hào)的天線
● 一個(gè)產(chǎn)生RF信號(hào)的RF收發(fā)器(RF transceiver)
● 一個(gè)接收從RFID單元上返回的RF信號(hào)并將解碼的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)系統(tǒng)以供處理的讀寫(xiě)器。
● 天線、讀寫(xiě)器、收發(fā)器及主機(jī)可局部或全部集成為一個(gè)整體,或集成為少數(shù)的部件。不同制造商有各自不同的集成方法。
(在以上基本配置之外,還應(yīng)包括相應(yīng)的應(yīng)用軟件)
3.RFID系統(tǒng)主要硬件設(shè)備
Transponder(應(yīng)答機(jī))/Tag(標(biāo)簽、卡)
對(duì)于被動(dòng)型RFID系統(tǒng)而言,以往我們將非主動(dòng)向讀寫(xiě)裝置傳送RF信號(hào)的RFID單元稱(chēng)為T(mén)ag,而將主動(dòng)的向讀寫(xiě)器進(jìn)行RF信號(hào)傳送的RFID單元稱(chēng)為T(mén)ransponder,現(xiàn)在業(yè)界已經(jīng)不再?lài)?yán)格區(qū)分這兩類(lèi)名稱(chēng),而將Tag與Transponder相互通用。為本介紹方便之用,我們將主動(dòng)傳輸RF信號(hào)的RFID單元稱(chēng)為"主動(dòng)式"Tag,而將僅進(jìn)行RF信號(hào)反射或反向散射傳輸?shù)腞FID單元稱(chēng)為"被動(dòng)式"Tag。
Tag載有可用于認(rèn)證識(shí)別其所附著的目標(biāo)物的相關(guān)信息數(shù)據(jù)。Tag可以是只讀的、讀/寫(xiě)兼具的或?qū)懸粋(gè)/讀多個(gè)的形式;可以是"主動(dòng)式"也可以是"被動(dòng)式"的。通常,"主動(dòng)式"Tag需要專(zhuān)用電池支持其傳輸器及接收器的工作,明天科技就是主動(dòng)式,但RAM區(qū)不一定大。為避免干擾,主動(dòng)式的tag要求能接收與轉(zhuǎn)發(fā)多個(gè)頻點(diǎn)的信號(hào),以避免鄰道干擾,卡的組成復(fù)雜,而且功耗也大。由此,"主動(dòng)式"Tag一般比"被動(dòng)式"Tag在形體上要大一些而且價(jià)格也更昂貴。另外,"主動(dòng)式"Tag的使用壽命都與其電池壽命直接相關(guān)。
"被動(dòng)式"Tag根據(jù)其應(yīng)用的不同,也可以分為"有電源"和"無(wú)電源"工作模式。"被動(dòng)式"Tag將從讀寫(xiě)器或傳輸接收機(jī)(Transceiver)傳來(lái)的RF信號(hào)反向因素并可通過(guò)調(diào)制解碼將相關(guān)信息加入到其所反射的RF信號(hào)中。對(duì)于"被動(dòng)式"Tag而言,它無(wú)需電池來(lái)放大反向信號(hào)的載波能量,有的"被動(dòng)式"Tag使用電池僅是用于支持Tag中存儲(chǔ)器的工作或支持Tag中的對(duì)反射信號(hào)進(jìn)行調(diào)制解碼的元件的工作。
天 線
任一RFID系統(tǒng)至少應(yīng)包含一根天線(不管是內(nèi)置還是外置)以發(fā)射和接收RF信號(hào)。有些RFID系統(tǒng)是由一根天線來(lái)同時(shí)完成發(fā)射和接收;而另一些RFID系統(tǒng)則是由一根天線來(lái)完成發(fā)射而另一根天線來(lái)承擔(dān)接收,所采用天線的形式及數(shù)量應(yīng)視具體應(yīng)用而定。
RF Transceiver(收發(fā)器)
RF Transceiver是RF能量之源。它產(chǎn)生RF信號(hào)及RF能量激活并支持(供能給)"被動(dòng)式"RFID
Tag的工作。RF transceiver可以集成封裝于在讀寫(xiě)器內(nèi),也可以作為獨(dú)立設(shè)備存在。當(dāng)作為獨(dú)立設(shè)備時(shí),一般被列為RF模塊。RF
Transceiver的任務(wù)是對(duì)由天線發(fā)射和接收的電頻進(jìn)行控制及調(diào)制解碼;對(duì)自"被動(dòng)式"RFID
Tag上反射或后向散射來(lái)的RF信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾及放大。
讀 寫(xiě) 器
RFID讀寫(xiě)器的任務(wù)是控制RF Transceiver發(fā)射RF信號(hào):通過(guò)RF Transceiver接收來(lái)自Tag上的已編碼RF信號(hào),對(duì)Tag的認(rèn)證識(shí)別信息進(jìn)行解碼;將認(rèn)證識(shí)別信息連帶Tag上其它相關(guān)信息傳輸?shù)街鳈C(jī)以供處理。有些讀寫(xiě)器還具備其它功能,如在ETC(電子收費(fèi))應(yīng)用中,就包含采集車(chē)輛檢測(cè)器、與驅(qū)動(dòng)道閘、交通燈等其它設(shè)備的數(shù)字輸入輸出信息。讀寫(xiě)器中的硬件部份控制著讀寫(xiě)器的工作。用戶可以通過(guò)相關(guān)控制主機(jī)或本地終端發(fā)布命令以改變或訂制其工作模式適應(yīng)具體應(yīng)用的需求。
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