射頻識別系統(tǒng)讀寫設(shè)備基本原理簡介
文章出處:http://coolbang.cn 作者:佚名 人氣: 發(fā)表時(shí)間:2011年10月19日
射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備是射頻識別系統(tǒng)的兩個(gè)重要組成部分(標(biāo)簽與讀寫器)之一。射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備根據(jù)具體實(shí)現(xiàn)功能的特點(diǎn)也有一些其他較為流行的別稱,如:閱讀器(Reader),查詢器(Interrogator),通信器(Communicator),掃描器(Scanner),讀寫器(Reader and Writer),編程器(Programmer),讀出裝置(Reading Device),便攜式讀出器(Portable Readout Device),AEI設(shè)備( Automatic Equipment Identification Device)等。
通常情況下,射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備應(yīng)根據(jù)射頻標(biāo)簽的讀寫要求以及應(yīng)用需求情況來設(shè)計(jì)。隨著射頻識別技術(shù)的發(fā)展,射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備也形成了一些典型的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模式,本章的重點(diǎn)也在于介紹這種讀寫器的實(shí)現(xiàn)原理。
從最基本的原理角度出度,射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備一般均遵循如圖所示的基本模式。
讀寫器即對應(yīng)于射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備,讀寫設(shè)備與射頻標(biāo)簽之間必然通過空間信道實(shí)現(xiàn)讀寫器向射頻標(biāo)簽發(fā)送命令,射頻標(biāo)簽接收讀寫器的命令后做出必要的響應(yīng),由此實(shí)現(xiàn)射頻識別。此外,在射頻識別應(yīng)用系統(tǒng)中,一般情況下,通過讀寫器實(shí)現(xiàn)的對射頻標(biāo)簽數(shù)據(jù)的無接觸收集或由讀寫器向射頻標(biāo)簽中寫入的標(biāo)簽信息均要回送的應(yīng)用系統(tǒng)中或來自應(yīng)用系統(tǒng),這就形成了射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備與應(yīng)用系統(tǒng)程序之間的接口API(Application Program Interface)。一般情況下,要求讀寫器能夠接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的命令,并且根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的命令或約定的協(xié)議作出相應(yīng)的響應(yīng)(回送收集到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)等)。
讀寫器本身從電路實(shí)現(xiàn)角度來說,又可劃分為兩大部分,即:射頻模塊(射頻通道)與基帶模塊。
射頻模塊實(shí)現(xiàn)的任務(wù)主要有兩項(xiàng),第一項(xiàng)是實(shí)現(xiàn)將讀寫器欲發(fā)往射頻標(biāo)簽的命令調(diào)制(裝載)到射頻信號(也稱為讀寫器/射頻標(biāo)簽的射頻工作頻率)上,經(jīng)由發(fā)射天線發(fā)送出去。發(fā)送出去的射頻信號(可能包含有傳向標(biāo)簽的命令信息)經(jīng)過空間傳送(照射)到射頻標(biāo)簽上,射頻標(biāo)簽對照射的其上的射頻信號作出響應(yīng),形成返回讀寫器天線的反射回波信號。射頻模塊的第二項(xiàng)任務(wù)即是實(shí)現(xiàn)將射頻標(biāo)簽反回到讀寫器的回波信號進(jìn)行必要的加工處理,并從中解調(diào)(卸載)提取出射頻標(biāo)簽回送的數(shù)據(jù)。
基帶模塊實(shí)現(xiàn)的任務(wù)也包含兩項(xiàng),第一項(xiàng)是將讀寫器智能單元(通常為計(jì)算機(jī)單元CPU或MPU)發(fā)出的命令加工(編碼)實(shí)現(xiàn)為便于調(diào)制(裝載)到射頻信號上的編碼調(diào)制信號。第二項(xiàng)任務(wù)即是實(shí)現(xiàn)對經(jīng)過射頻模塊解調(diào)處理的標(biāo)簽回送數(shù)據(jù)信號進(jìn)行必要的處理(包含解碼),并將處理后的結(jié)果送入讀寫器智能單元。
一般情況下,讀寫器的智能單元也劃歸基帶模塊部分。智能單元從原理上來說,是讀寫器的控制核心,從實(shí)現(xiàn)角度來說,通常采用嵌入式MPU,并通過編制相應(yīng)的MPU控制程序?qū)?shí)現(xiàn)收發(fā)信號實(shí)現(xiàn)智能處理以及與后終應(yīng)用程序之間的接口API。
射頻模塊與基帶模塊的接口為調(diào)制(裝載)/解調(diào)(卸載),在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中,通常射頻模塊包括調(diào)制/解調(diào)部分,并且也包括解調(diào)之后對回波小信號的必要加工處理(如放大、整形)等。射頻模塊的收發(fā)分離是采用單天線系統(tǒng)時(shí)射頻模塊必須處理好的一個(gè)關(guān)鍵問題。