RFID的工作原理和如何設(shè)計UHF RFID讀寫器的方案介紹

　　射頻識別系統(tǒng)是一種非接觸的自動識別系統(tǒng)，通過射頻無線信號自動識別目標對象，并進行讀、寫數(shù)據(jù)等相關(guān)操作，這種無線獲取數(shù)據(jù)的方式在工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 RFID系統(tǒng)由閱讀器、電子標簽和計算機網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，其中讀寫器是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心，在系統(tǒng)工作中起著舉足輕重的作用，其性能的好壞直接影響到數(shù)據(jù)獲取的可靠性和有效性。而超高頻讀寫器在遠距離識別以及高速數(shù)據(jù)讀取方面有著顯著的優(yōu)勢，為此本文研究基于ISO 18000-6標準的Type B協(xié)議下的高頻讀寫器具有重要的現(xiàn)實意義。

　　1 RFID工作原理

　　不同的RFID系統(tǒng)，工作原理略有不同，但其依據(jù)的基本工作原理是一樣的。RFID系統(tǒng)讀寫器與電子標簽基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。由讀寫器模塊中振蕩器產(chǎn)生射頻振蕩信號，經(jīng)過載波形成電路產(chǎn)生載波信號，再經(jīng)過發(fā)送通道編碼、調(diào)制和功率放大后經(jīng)天線發(fā)出射頻信號，當電子標簽進入到工作區(qū)域，讀取讀寫器發(fā)送的信號，一部分用于產(chǎn)生能量驅(qū)動電源激活自身工作，一部分用于獲取信息，并根據(jù)指令將帶有自身信息的信號經(jīng)過編碼、調(diào)制后由天線發(fā)送給讀寫器。讀寫器再將讀取的信號傳送給數(shù)據(jù)處理模塊進行相應(yīng)操作。

　　讀寫器在RFID 系統(tǒng)中扮演重要的角色，主要負責與電子標簽的雙向通信，同時接收來自主機系統(tǒng)的控制指令。各種讀寫器雖然在耦合方式、通信流程、數(shù)據(jù)傳輸方法，特別是在頻率范圍等方面有著根本的差別，但是在功能原理上，以及由此決定的構(gòu)造設(shè)計上，各種讀寫器是十分類似的。在ISO18000-6 Type B 協(xié)議下RFID 系統(tǒng)是基于讀寫器先發(fā)言原理工作，即讀寫器先發(fā)送出一定頻率的射頻信號，當電子標簽進入到該工作區(qū)域時，首先產(chǎn)生感應(yīng)電流對自身激活，進而發(fā)射出帶有自身信息的信號，讀寫器讀取該信號后送到信息處理中心并進行相應(yīng)的處理。

　　2 UHF RFID讀寫器設(shè)計

　　超高頻射頻識別系統(tǒng)采用的頻率主要位于ISM 頻段，基于ISO 18000-6標準的射頻識別系統(tǒng)的頻率主要位于860~930 MHz，常用頻率為915 MHz.在該頻段下，電子標簽的識別距離一般能達到1~10 m，而電子標簽的識別距離取決于讀寫器的輸出功率，識別距離越遠，其被識別的準確率越高，但同時讀寫器輸出功率越高，其造價及技術(shù)難度將越高，實際應(yīng)用中，一般根據(jù)系統(tǒng)要求來確定實施方案。