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      1. RFID系統的組成

            

            RFID系統在具體的應用過程中,根據不同的應用目的和應用環境,系統的組成會有所不同,但從RFID系統的工作原理來看,系統一般都由信號發射機、信號接收機、發射接收天線幾部分組成。下面分別加以說明:
          1)、信號發射機  在RFID 系統中,信號發射機為了不同的應用目的,會以不同的形式存在,典型的形式是標簽(TAG)。標簽相當于條碼技術中的條碼符號,用來存儲需要識別傳輸的信息,另外,與條碼不同的是,標簽必須能夠自動或在外力的作用下,把存儲的信息主動發射出去。標簽一般是帶有線圈、天線、存儲器與控制系統的低電集成電路。典型的標簽結構如上圖所示:按照不同的分類標準,標簽有許多不同的分類。
            (1)、主動式標簽、被動式標簽  在實際應用中,必須給標簽供電它才能工作,雖然它的電能消耗是非常低的(一般是百萬分之一毫瓦級別)。按照標簽獲取電能的方式不同,可以把標簽分成主動式標簽與被動式標簽。主動式標簽內部自帶電池進行供電,它的電能充足,工作可靠性高,信號傳送的距離遠。另外,主動式標簽可以通過設計電池的不同壽命對標簽的使用時間或使用次數進行限制,它可以用在需要限制數據傳輸量或者使用數據有限制的地方,比如,一年內,標簽只允許讀寫有限次。主動式標簽的缺點主要是標簽的使用壽命受到限制,而且隨著標簽內電池電力的消耗,數據傳輸的距離會越來越小,影響系統的正常工作。
          被動式標簽內部不帶電池,要靠外界提供能量才能正常工作。被動式標簽典型的產生電能的裝置是天線與線圈,當標簽進入系統的工作區域,天線接收到特定的電磁波,線圈就會產生感應電流,在經過整流電路給標簽供電。被動式標簽具有永久的使用期,常常用在標簽信息需要每天讀寫或頻繁讀寫多次的地方,而且被動式標簽支持長時間的數據傳輸和永久性的數據存儲。被動式標簽的缺點主要是數據傳輸的距離要比主動式標簽小。因為被動式標簽依靠外部的電磁感應而供電,它的電能就比較弱,數據傳輸的距離和信號強度就受到限制,需要敏感性比較高的信號接收器(閱讀器)才能可靠識讀。
          (2) 只讀標簽與可讀可寫標簽  根據內部使用存儲器類型的不同,標簽可以分成只讀標簽與可讀可寫標簽。只讀標簽內部只有只讀存儲器ROM(READ ONLY MEMORY)和隨機存儲器RAM (RANDOM ACCESS MEMORY)。ROM用于存儲發射器操作系統說明和安全性要求較高的數據,它與內部的處理器或邏輯處理單元完成內部的操作控制功能,如響應延遲時間控制,數據流控制,電源開關控制等。另外,只讀標簽的ROM中還存儲有標簽的標識信息。這些信息可以在標簽制造過程中由制造商寫入ROM中,也可以在標簽開始使用時由使用者根據特定的應用目的寫入特殊的編碼信息。這種信息可以只簡單地代表二進制中的“0”或者“1”,也可以象二維條碼那樣,包含復雜的相當豐富的信息。但這種信息只能是一次寫入,多次讀出。只讀標簽中的RAM用于存儲標簽反應和數據傳輸過程中臨時產生的數據。另外,只讀標簽中除了ROM和ROM外,一般還有緩沖存儲器,用于暫時存儲調制后等待天線發送的信息?! 】勺x可寫標簽內部的存儲器除了ROM、RAM和緩沖存儲器之外,還有非活動可編程記憶存儲器。這種存儲器除了存儲數據功能外,還具有在適當的條件下允許多次寫入數據的功能。非活動可編程記憶存儲器有許多種,EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲器)是比較常見的一種,這種存儲器在加電的情況下,可以實現對原有數據的擦除以及數據的重新寫入。
          (3) 標識標簽與便攜式數據文件  根據標簽中存儲器數據存儲能力的不同,可以把標簽分成僅用于標識目的的標識標簽與便攜式數據文件兩種。對于標識標簽來說,一個數字或者多個數字字母字符串存儲在標簽中,為了識別的目的或者是進入信息管理系統中數據庫的鑰匙(KEY)。條碼技術中標準碼制的號碼,如EAN/UPC碼,或者混合編碼,或者標簽使用者按照特別的方法編的號碼,都可以存儲在標識標簽中。標識標簽中存儲的只是標識號碼,用于對特定的標識項目,如人、物、地點進行標識,關于被標識項目的詳細的特定的信息,只能在與系統相連接的數據庫中進行查找。
          顧名思義,便攜式數據文件就是說標簽中存儲的數據非常大,足可以看作是一個數據文件。這種標簽一般都是用戶可編程的,標簽中除了存儲標識碼外,還存儲有大量的被標識項目其它的相關信息,如包裝說明,工藝過程說明等等。在實際應用中,關于被標識項目的所有的信息都是存儲在標簽中的,讀標簽就可以得到關于被標識項目的所有信息,而不用再連接到數據庫進行信息讀取。另外,隨著標簽存儲能力的提高,可以提供組織數據的能力,在讀標簽的過程中,可以根據特定的應用目的控制數據的讀出,實現在不同的情況下讀出的數據部分不同。
          2)信號接收機  在RFID系統中,信號接收機一般叫做閱讀器。根據支持的標簽類型不同與完成的功能不同,閱讀器的復雜程度是顯著不同的。閱讀器基本的功能就是提供與標簽進行數據傳輸的途徑。另外,閱讀器還提供相當復雜的信號狀態控制、奇偶錯誤校驗與更正功能等。標簽中除了存儲需要傳輸的信息外,還必須含有一定的附加信息,如錯誤校驗信息等。識別數據信息和附加信息按照一定的結構編制在一起,并按照特定的順序向外發送。閱讀器通過接收到的附加信息來控制數據流的發送。一旦到達閱讀器的信息被正確的接收和譯解后,閱讀器通過特定的算法決定是否需要發射機對發送的信號重發一次,或者知道發射器停止發信號,這就是“命令響應協議”。使用這種協議,即便在很短的時間、很小的空間閱讀多個標簽,也可以有效地防止“欺騙問題”的產生。
          3) 編程器  只有可讀可寫標簽系統才需要編程器。編程器是向標簽寫入數據的裝置。編程器寫入數據一般來說是離線(OFF-LINE)完成的,也就是預先在標簽中寫入數據,等到開始應用時直接把標簽黏附在被標識項目上。也有一些RFID應用系統,寫數據是在線(ON-LINE)完成的,尤其是在生產環境中作為交互式便攜數據文件來處理時。
          4) 天線  天線是標簽與閱讀器之間傳輸數據的發射、接收裝置。在實際應用中,除了系統功率,天線的形狀和相對位置也會影響數據的發射和接收,需要專業人員對系統的天線進行設計、安裝。 

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