《RFID关键组件》PPT课件.ppt

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1、射频识别技术第2章射频识别技术应答器部分阅读器部分RFID天线部分RFID中间件4123教学内容RFID关键组件2.32.3RFID关键组件RFID系统组成RFID应答器RFID高层软件典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元、振荡电路以及阅读器天线几部分。介于前端RFID读写器硬件模块和后端数据库RFID系统组成RFID阅读器应答器是由天线、编/解码器、电源、解调器、存储器、控制器以及负载电路组成。RFID系统主要由应答器、阅读器和高层软件组成。其中应答器是集成电路芯片形式，而集成芯片又根据它的封装不同表现的形式也不太

2、一样。阅读器用于产生射频载波完成与应答器之间的信息交互的功能。高层软件是信息的管理和决策系统。RFID阅读器频率分类和我们听的收音机类似，射频应答器和阅读器同样要调制到相同的频率点才能工作。LF、HF、UHF就分别对应着不同频率的射频频段。具体见下表。RFID主要频段和特性LF代表低频射频，在125KHz左右。HF代表高频射频，在13.54MHz左右。UHF代表超高频射频，在850～910MHz范围之内。还有2.4G的微波频段。1RFID应答器部分应答器是由天线、编/解码器、电源、解调器、存储器、控制器以及负载电路组成。应答器的基本组

3、成示意图如图所示。在RFID系统中，识别信息存放于电子信息载体中，这个电子信息载体就是应答器，应答器在具体不同应用领域表现为多种不同的形式。应答器可以分为只读应答器、读/写应答器和具有识别功能的应答器。从应答器传送信息到阅读器，状态数据在CPU的控制下，从存储器中取出经过编码器和负载调制单元发送到阅读器。应答器天线部分主要用于数据通信和获取射频能量，给应答器的其他电路提供合格的直流电源。根据应答器的能源不同可以分为：无源（被动式）应答器、半无源（半被动式）应答器和有源（主动式）应答器。有源应答器，这种应答器工作所需的能量完全来自于自身

4、的电源模块，它会主动地与阅读器信息传输。这样就需要比较大的能量供应，所以有源应答器的体积往往比较大，重量也较重。控制器是应答器系统的核心部分，对于可读可写应答器，需要内部逻辑控制单元对读写进行操作，对于有密码的应答器，要求控制器能进行数字验证操作。图中黑色区域就是该应答器的CPU、存储器、编解码功能单元，外围印制铜模线即为应答器的天线单元。RFID应答器的存储容量一般在几字节到几千字节之间，存储器存储的数据量一般为产品的序列号，如EPC编码。2RFID阅读器部分RFID阅读器（读写器）通过天线实现对应答器识别码和内存数据的读出或写入操

5、作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元、振荡电路以及阅读器天线几部分。在射频读写器的应用中遇到的一个问题就是阅读器冲突，这是一个阅读器接收到的信息和另外一个阅读器接收到的信息发生冲突，产生重叠。解决这个问题的一种方法是使用TDMA技术(时分多址)，保证阅读器不会互相干扰。阅读器的性能参数序号参数值1识别距离远距离（2~80米）可调，只读2防冲突性能多达同时识别200个的防冲突性能3工作频段全球通行的ISM工作频段2.45GHz4功耗微功耗设计5通信机制基于HDLC的时分多址和同步通信机制（High-LevelDat

6、aLinkControl）6识别能力具有多通道高速识别能力7使用寿命6~8年使用寿命8封装固态封装，抗高强度跌落与振动阅读器的组成部分RFID阅读器是以一定的频率、特定的通信协议完成对应答器中信息的读取阅读器基本组成模块如图所示。阅读器和应答器耦合的方式有多种，应用较为典型的是电感耦合，阅读器和应答器天线部分的电感线圈通过电磁场进行信息传输。数据信息的编码与调制从模拟信号转换成数字信号分为三个阶段：抽样：每隔一个相等的时间间隙，采集连续信号的一个样值。②量化：将量值连续分布的样值，归并到有限个取值范围内。③编码：用二进制数字代码，表

7、达这有限个值域（量化区）。抽样定理：一个频带限制在（0，τ）内的时间连续信号X(t)，如果以不大于1/2的间隔对它进行等间隔抽样，则X(t)将被所得到的值完全确定。也可以说，若对信号以fs≥2的抽样速率进行均匀抽样，则X(t)可以被所得到的抽样值完全确定。3RFID天线部分天线是一种以电磁波形式把前端射频信号功率接收或辐射出去的装置，是电路与空间的界面器件，用来实现导行波与自由空间波能量的转化。在RFID系统中，天线分为电子标签天线和读写器天线两大类，分别承担接收能量和发射能量的作用。当前的RFID系统主要集中在LF、HF(13.56

8、MHz)、UHF（860~960MHz）和微波频段(1)天线方向性发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。(2)天线增益增益是指在输入功率相等的条件下，实