《RFID设计方案》PPT课件课件.ppt
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1、RFID參數簡介,標籤技術參數可分為:標籤能量需求、標籤的讀寫速度、標籤的封裝形式、標籤的記憶容量、標籤的容量、標籤的頻率、標籤的傳輸速率、標籤的資料安全性等。,RFID參數簡介,標籤的能量需求:指啟動標籤晶片電路所需的能量範圍,能量太小無法啟動。 標籤的傳輸速率:指標籤向閱讀器回饋資料的傳輸速度,及接收閱讀器的寫入命令的速度率。 標籤的讀寫速度:由閱讀器識別與寫入的時間決定,一般為毫秒級,因此標籤的識別速度可達到1100公尺/秒,即最高每小時360公里。,RFID參數簡介,標籤的頻率:指標籤所採用的頻率,即低頻、中頻、高頻、超高頻、微波。 標籤的記憶體:指電子標籤可供寫入資料的記憶體大小,一
2、般可達1k。 標籤的封裝形式:取決於標籤天線的形狀,不同的天線,可封裝成不同的標籤形式,運用在不同的場合,具有不同的識別性能。,RFID參數簡介,閱讀器的技術參數可分為:閱讀器的頻率及是否可調、閱讀器的輸出功率、閱讀器的傳輸速率、閱讀器的輸出埠形式等,典型參數工作頻率,RFID屬於無線的的應用範疇,因此其使用不能干擾到其他系統,工業、科學與醫療所使用的頻率範圍(Industrial,Science,Medical,ISM)通常是局部無線電通訊頻段,因此一般RFID使用的頻段,也是ISM頻段。,典型參數有效距離,RFID的有效距離,指系統的有效識別距離。閱讀器識別距離的影響因素很多,包括閱讀器的
3、發射功率、系統的頻率、標籤的封裝形式等。,典型參數有效距離,頻率:頻率越低距離越短,標籤晶片可設計成全頻段,只要閱讀器頻率發生改變,系統頻率隨之改變。 功率:RFID系統的有效識別距離,與閱讀器發射功率成正比,但電磁波產生的輻射超過範圍,會對環境與人體產生影響,稱為電磁污染。因此電磁功率需遵循一定的功率標準。,典型參數有效距離,標籤的封裝形式:就電磁感應系統而言,標籤天線越大,穿過識讀區時獲取的磁通量越大,儲存的能量越多,對電磁場邊緣的天空洞不敏感,即使在識讀區域邊緣,也能有效識別場區內的標籤。,RFID的基本模形如圖1-5所示。標籤與閱讀器透過耦合元件,進行訊號的無接觸空間耦合。在耦合通道內
4、,根據時序關係,進行能量傳遞、資料的交換。 圖1-6為RFID系統前端原理示意圖,主要完成能量耦合,資料調制等功能。,圖1-7表示唯讀被動標籤與閱讀系統。 圖1-8表示唯讀主動標籤與閱讀器系統。,圖1-9表示可讀寫被動標籤與閱讀器系統。 圖1-10表示可讀寫的主動標籤與閱讀系統,RFID基本工作原理,標籤與閱讀器的資料通信方式包括: (1)標籤收到閱讀器的射頻能量時,即同時被啟動,並向閱讀器反射標籤內儲存的數據資訊。 (2)標籤被啟動後,根據閱讀器的指令,轉入資料發送狀態或呈現休眠狀態。 在這兩種工作方式中,前者屬於單向通信,後者屬於半雙工雙向通信。,RFID基本工作原理,閱讀器與應用系統之間
5、介面API(Application Programming Interface),通常用開發工具(如VC+,VB,PB等)的標準介面函數來表示。,RFID基本工作原理,標準介面函數的功能,大致包括四個方面 (1)應用系統根據需要,向可能收訊的閱 讀器,發出閱讀器配置命令。 (2)閱讀器向應用系統,返回可能收訊的 閱讀器,目前的配置狀態。 (3)應用系統向閱讀器發送各種命令,如 讀取ID,讀寫資料等。 (4)閱讀器向應用系統,返回所有可能的 命令,帶回執行結果。,能量耦合與資料傳輸,電子標籤與閱讀器透過各自的天線,建構二者之間非接觸傳輸通道。這種空間資訊傳輸通道的性能,完全由天線周圍的場區特性決
6、定,是電磁傳播的基本規律。射頻信號載入到天線之後,在緊鄰天線的空間,除了輻射場之外,還有一個非輻射場,該場與距離的高次冪成反比,隨著離開天線的距離迅速減小。,能量耦合與資料傳輸,在這個區域,由於電抗場佔優勢,所以把此區叫電抗近場區,它的外圍約為一個波長。超過電抗近場區,就到了輻射場區,依離開天線的遠近,又把輻射場區分為輻射近場區與輻射遠場區。通常可根據觀測點距天線的距離,將天線周圍的場區劃分為無功近場區、輻射近場區和輻射遠場區。,能量耦合與資料傳輸,RFID標籤可被正確識別與交換的距離,是標籤與閱讀器之間的有效距離。根據RFID有效距離,標籤天線與閱讀器天線之間的耦合可分為密耦合系統、遙耦合系
7、統與遠距離系統。 閱讀器與標籤之間的通信,是藉由電磁波。閱讀器與標籤之間資料交換方式,也稱為負載調制與反向散射調制。,能量耦合與資料傳輸,負載調制:近距離低頻RFID,藉由靜態場域的耦合來完成,在這種情況下,閱讀器與標籤之間的天線能量交換方式,類似於變壓器結構。這種調制方式在125KHZ與13.56MHz RFID中廣泛應用。,能量耦合與資料傳輸,反向散射調制:指無源RFID電子標籤,將資料發送回閱讀器所採用的通信方式。電子標籤返回資料的方式,是控制天線的阻抗,控制電子標籤天線阻抗的方法有多種,都是基於稱為“阻抗開關”的方法。實際採用的幾種阻抗開關有:變容二極體、邏輯門與高速開關等。此種調制方
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