RFID的工作原理和如何设计UHF RFID读写器的方案介绍

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上传日期: 2020-10-20

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标签:电子标签(471)读写器(304)RFID(3865)

射频识别系统是一种非接触的自动识别系统,通过射频无线信号自动识别目标对象,并进行读、写数据等相关操作,这种无线获取数据的方式在工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理众多领域得到广泛应用。RFID系统由阅读器、电子标签和计算机网络构成,其中读写器是RFID系统信息控制和处理中心,在系统工作中起着举足轻重的作用,其性能的好坏直接影响到数据获取的可靠性和有效性。而超高频读写器在远距离识别以及高速数据读取方面有着显着的优势,为此本文研究基于ISO18000-6标准的TypeB协议下的高频读写器具有重要的现实意义。

1RFID工作原理

不同的RFID系统,工作原理略有不同,但其依据的基本工作原理是一样的。RFID系统读写器与电子标签基本结构如图1所示。由读写器模块中振荡器产生射频振荡信号,经过载波形成电路产生载波信号,再经过发送通道编码、调制和功率放大后经天线发出射频信号,当电子标签进入到工作区域,读取读写器发送的信号,一部分用于产生能量驱动电源激活自身工作,一部分用于获取信息,并根据指令将带有自身信息的信号经过编码、调制后由天线发送给读写器。读写器再将读取的信号传送给数据处理模块进行相应操作。

读写器在RFID系统中扮演重要的角色,主要负责与电子标签的双向通信,同时接收来自主机系统的控制指令。各种读写器虽然在耦合方式、通信流程、数据传输方法,特别是在频率范围等方面有着根本的差别,但是在功能原理上,以及由此决定的构造设计上,各种读写器是十分类似的。在ISO18000-6TypeB协议下RFID系统是基于读写器先发言原理工作,即读写器先发送出一定频率的射频信号,当电子标签进入到该工作区域时,首先产生感应电流对自身激活,进而发射出带有自身信息的信号,读写器读取该信号后送到信息处理中心并进行相应的处理。

2UHFRFID读写器设计

超高频射频识别系统采用的频率主要位于ISM频段,基于ISO18000-6标准的射频识别系统的频率主要位于860~930MHz,常用频率为915MHz.在该频段下,电子标签的识别距离一般能达到1~10m,而电子标签的识别距离取决于读写器的输出功率,识别距离越远,其被识别的准确率越高,但同时读写器输出功率越高,其造价及技术难度将越高,实际应用中,一般根据系统要求来确定实施方案。

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