RFID系統技術基礎
發布時間:2008/12/17 0:00:00 訪問次數:1145
1 系統的構成
射頻識別系統通常由電子標簽、讀寫器、計算機通信網絡3部分組成,如圖所示。
圖 射頻識別系統的結構框圖
(1)電子標簽
電子標簽存儲著需要被識別物品的相關信息,通常被放置在需要識別的物品上,它所存儲的信息通常可被讀寫器通過非接觸方式讀/寫。
(2)讀寫器
讀寫器是可以利用射頻技術讀/寫電子標簽信息的設備。讀寫器讀出的標簽信息可以通過計算機以及網絡系統進行管理和信息傳輸。
(3)計算機通信網絡
在射頻識別系統中,計算機通信網絡通常用于對數據進行管理,完成通信傳輸功能。讀寫器可以通過標準接口與計算機通信網絡連接,以便實現通信和數據傳輸功能。
由圖可以看出,在射頻識別系統工作過程中,始終以能量作為基礎,通過一定的時序方式來實現數據交換。在射頻識別系統工作的信道中存在3種事件模型:以能量提供為基礎的事件模型;以時序方式實現數據交換的實現形式事件模型;以數據交換為目的的事件模型。
(1)以能量提供為基礎的事件模型
讀寫器向電子標簽提供工作能量。對于無源標簽來說,當電子標簽離開讀寫器的工作范圍以后,電子標簽由于沒有能量激活而處于休眠狀態。當電子標簽進入讀寫器的工作范圍以后,讀寫器發出的能量激活了電子標簽,電子標簽通過整流的方法將接收到的能量轉換為電能存儲在電子標簽內的電容器里,從而為電子標簽提供工作能量。對于有源標簽來說,有源標簽始終處于激活狀態,和讀寫器發出的電磁波相互作用,具有較遠的識別距離。
(2)以時序方式實現數據交換的實現形式事件模型
時序指的是讀寫器和電子標簽的工作次序。通常有兩種時序:一種是讀寫器先發言(rtf,reader talk first):另一種是標簽先發言(ttf,tag talk first),這是讀寫器的防沖突協議方式。
在一般狀態下,電子標簽處于“等待”或“休眠”工作狀態,當電子標簽進入讀寫器的作用范圍時,檢測到一定特征的射頻信號,便從“休眠”狀態轉到“接收”狀態,接收讀寫器發出的命令后,進行相應的處理,并將結果返回讀寫器。這類只有接收到讀寫器特殊命令才發送數據的電子標簽被稱為rtf方式;與此相反,進入讀寫器的能量場主動發送自身系列號的電子標簽被稱為ttf方式。
兩種方式相比,ttf方式的射頻標簽具有識別速度快等特點,適用于需要高速應用的場合。另外,ttf方式在噪聲環境中更穩健,在處理標簽數量動態變化的場合也更為實用,因此,更適于工業環境的跟蹤和追蹤應用。
(3)以數據交換為目的的事件模型
讀寫器和標簽之間的數據通信包括了讀寫器向電子標簽的數據通信和電子標簽向讀寫器的數據通信。
在讀寫器向電子標簽的數據通信中,又包括了離線數據寫入和在線數據寫入。
在電子標簽向讀寫器的數據通信中,工作方式包括以下兩種:①電子標簽被激活以后,向讀寫器發送電子標簽內存儲的數據;②電子標簽被激活以后,根據讀寫器的指令,進入數據發送狀態或休眠狀態。
電子標簽和讀寫器之間的數據通信是為應用服務的,讀寫器和應用系統之間通常有多種接口,接口具有以下功能:應用系統根據需要,向讀寫器發出讀寫器配置命令;讀寫器向應用系統返回所有可能的讀寫器的當前配置狀態;應用系統向讀寫器發送各種命令;讀寫器向應用系統返回所有可能命令的執行結果。
2. 基本工作流程
射頻識別系統的基本工作流程如下:
(1)讀寫器將無線電載波信號經過發射天線向外發射;
(2)當電子標簽進入發射天線的工作區時,電子標簽被激活,將自身信息的代碼經天線發射出去;
(3)系統的接收天線接收電子標簽發出的信號,經天線的調節器傳輸給讀寫器:讀寫器對接收到的信號進行解調解碼,送往后臺的電腦控制器;
(4)電腦控制器根據邏輯運算判斷該標簽的合法性,針對不同的設定做出相應的處理和控制,發出指令信號控制執行機構的動作;
(5)執行機構按照電腦的指令動作;
(6)通過計算機通信網絡將各個監控點連接起來,構成總控信息平臺,根據不同的項目可以設計不同的軟件來完成要達到的功能。
歡迎轉載,信息來自維庫電子市場網(www.dzsc.com)
1 系統的構成
射頻識別系統通常由電子標簽、讀寫器、計算機通信網絡3部分組成,如圖所示。
圖 射頻識別系統的結構框圖
(1)電子標簽
電子標簽存儲著需要被識別物品的相關信息,通常被放置在需要識別的物品上,它所存儲的信息通常可被讀寫器通過非接觸方式讀/寫。
(2)讀寫器
讀寫器是可以利用射頻技術讀/寫電子標簽信息的設備。讀寫器讀出的標簽信息可以通過計算機以及網絡系統進行管理和信息傳輸。
(3)計算機通信網絡
在射頻識別系統中,計算機通信網絡通常用于對數據進行管理,完成通信傳輸功能。讀寫器可以通過標準接口與計算機通信網絡連接,以便實現通信和數據傳輸功能。
由圖可以看出,在射頻識別系統工作過程中,始終以能量作為基礎,通過一定的時序方式來實現數據交換。在射頻識別系統工作的信道中存在3種事件模型:以能量提供為基礎的事件模型;以時序方式實現數據交換的實現形式事件模型;以數據交換為目的的事件模型。
(1)以能量提供為基礎的事件模型
讀寫器向電子標簽提供工作能量。對于無源標簽來說,當電子標簽離開讀寫器的工作范圍以后,電子標簽由于沒有能量激活而處于休眠狀態。當電子標簽進入讀寫器的工作范圍以后,讀寫器發出的能量激活了電子標簽,電子標簽通過整流的方法將接收到的能量轉換為電能存儲在電子標簽內的電容器里,從而為電子標簽提供工作能量。對于有源標簽來說,有源標簽始終處于激活狀態,和讀寫器發出的電磁波相互作用,具有較遠的識別距離。
(2)以時序方式實現數據交換的實現形式事件模型
時序指的是讀寫器和電子標簽的工作次序。通常有兩種時序:一種是讀寫器先發言(rtf,reader talk first):另一種是標簽先發言(ttf,tag talk first),這是讀寫器的防沖突協議方式。
在一般狀態下,電子標簽處于“等待”或“休眠”工作狀態,當電子標簽進入讀寫器的作用范圍時,檢測到一定特征的射頻信號,便從“休眠”狀態轉到“接收”狀態,接收讀寫器發出的命令后,進行相應的處理,并將結果返回讀寫器。這類只有接收到讀寫器特殊命令才發送數據的電子標簽被稱為rtf方式;與此相反,進入讀寫器的能量場主動發送自身系列號的電子標簽被稱為ttf方式。
兩種方式相比,ttf方式的射頻標簽具有識別速度快等特點,適用于需要高速應用的場合。另外,ttf方式在噪聲環境中更穩健,在處理標簽數量動態變化的場合也更為實用,因此,更適于工業環境的跟蹤和追蹤應用。
(3)以數據交換為目的的事件模型
讀寫器和標簽之間的數據通信包括了讀寫器向電子標簽的數據通信和電子標簽向讀寫器的數據通信。
在讀寫器向電子標簽的數據通信中,又包括了離線數據寫入和在線數據寫入。
在電子標簽向讀寫器的數據通信中,工作方式包括以下兩種:①電子標簽被激活以后,向讀寫器發送電子標簽內存儲的數據;②電子標簽被激活以后,根據讀寫器的指令,進入數據發送狀態或休眠狀態。
電子標簽和讀寫器之間的數據通信是為應用服務的,讀寫器和應用系統之間通常有多種接口,接口具有以下功能:應用系統根據需要,向讀寫器發出讀寫器配置命令;讀寫器向應用系統返回所有可能的讀寫器的當前配置狀態;應用系統向讀寫器發送各種命令;讀寫器向應用系統返回所有可能命令的執行結果。
2. 基本工作流程
射頻識別系統的基本工作流程如下:
(1)讀寫器將無線電載波信號經過發射天線向外發射;
(2)當電子標簽進入發射天線的工作區時,電子標簽被激活,將自身信息的代碼經天線發射出去;
(3)系統的接收天線接收電子標簽發出的信號,經天線的調節器傳輸給讀寫器:讀寫器對接收到的信號進行解調解碼,送往后臺的電腦控制器;
(4)電腦控制器根據邏輯運算判斷該標簽的合法性,針對不同的設定做出相應的處理和控制,發出指令信號控制執行機構的動作;
(5)執行機構按照電腦的指令動作;
(6)通過計算機通信網絡將各個監控點連接起來,構成總控信息平臺,根據不同的項目可以設計不同的軟件來完成要達到的功能。
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