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標簽進入磁場后，接收閱讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(Passive Tag，無源標簽或被動標簽)，或者主動發(fā)送某一頻率的信號(Active Tag，有源標簽或主動標簽);解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

當裝有電子標簽的物體接近微波天線時，閱讀器受控發(fā)出微波查詢信號。安裝在物體表面的電子標簽收到經(jīng)微波天線發(fā)出的查詢信號后，根據(jù)查詢信號中的命令要求，將標簽中的數(shù)據(jù)信息反射回微波天線。

符號時間的中間跳變在接收同步信號時非常重要，尤其當多個卡片都處于RFID的閱讀器的操作范圍之內(nèi)時的防沖突檢測過程更為重要。然而

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的保護處理電路和HF RFID閱讀器的等效電路

RFID讀頭通過天線與RFID電子標簽進行無線通信，可以實現(xiàn)對標簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮鳌５湫偷膔fid讀頭包含有RFID射頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。

導(dǎo)致RFID系統(tǒng)讀取率誤差的原因主要在于：閱讀器的識讀范圍存有盲區(qū)，不同閱讀點存有多余數(shù)據(jù)，閱讀器相互干擾等。

射頻識別系統(tǒng)一般由兩個部分組成，即電子標簽和閱讀器。電子標簽與閱讀器之間通過耦合元件實現(xiàn)射頻信號的空間(無接觸)耦合，在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時序關(guān)系，實現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。發(fā)生在閱讀器和電子標簽之間的射頻信號的耦合類型有兩種。

隨著閱讀器與標簽價格的降低和全球市場的擴大，射頻標識RFID(以下簡稱RFID)的應(yīng)用與日俱增。標簽既可由閱讀器供電(無源標簽)，也可以由標簽的板上電源供電(半有源標簽和有源標簽)。由于亞微型無源CMOS標簽的成本降低，庫存和其他應(yīng)用迅速增加。一些評估表明，隨著無源標簽的價格持續(xù)下降，幾乎每一個售出產(chǎn)品的內(nèi)部都將有一個RFID標簽。由于無源RFID標簽的重要性及其獨特的工程實現(xiàn)的挑戰(zhàn)性，本文將重點研究無源標簽系統(tǒng)。

RFlD是射頻識別技術(shù)(Radio Frequency denti-fieation)的英文縮寫，又稱電子標簽，是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術(shù)。RFID的最早應(yīng)用可追溯到第二次世界大戰(zhàn)中用于區(qū)分聯(lián)軍和納粹飛機的“敵我辨識”系統(tǒng)。與目前廣泛使用的自動識別技術(shù)如條碼、磁卡、 IC卡等相比。

在本篇文章中，我們使用Arduino開發(fā)板和繼電器來觸發(fā)電動門鎖，并且使用RFID進行驗證，因此RFID功能是一項功能。如果您在RFID閱讀器附近放置錯誤的RFID卡，蜂鳴器會發(fā)出警報，提示卡錯誤。

RFID閱讀器是讀取(或?qū)懭?電子標簽信息的設(shè)備。閱讀器可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數(shù)據(jù).能自動識別物體。閱讀器通過網(wǎng)口與計算機相連.將讀取的標簽信息傳送到計算機上.進行下一步處理。

射頻識別系統(tǒng)一般由兩個部分組成，即電子標簽和閱讀器。電子標簽與閱讀器之間通過耦合元件實現(xiàn)射頻信號的空間(無接觸)耦合，在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時序關(guān)系，實現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。

系統(tǒng)基于Contiki實現(xiàn)了一種有源RFID閱讀器節(jié)點，同時實現(xiàn)了一種邊緣路由器，通過邊緣路由器與閱讀器節(jié)點可以組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。用戶通過網(wǎng)絡(luò)控制閱讀器節(jié)點收集和管理RFID標簽，實現(xiàn)對設(shè)備的管理。本系統(tǒng)保持了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署范圍廣的優(yōu)點，通過融合有源RFID技術(shù)減小了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性并降低了系統(tǒng)功耗。該系統(tǒng)工作穩(wěn)定，適用于在較大范圍內(nèi)對設(shè)備進行管理。

RFID主要由閱讀器和應(yīng)答器兩大部分組成。閱讀器(如圖1)是數(shù)據(jù)捕獲系統(tǒng)，內(nèi)含一個與應(yīng)答器相配合的耦合元件。應(yīng)答器(如圖2)是數(shù)據(jù)載體，內(nèi)含一個微型芯片和一個天線線圈組成的耦合元件。

RFID(射頻識別)技術(shù)有潛力成為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中的一種常見的重要組成部分。除了在庫存管理領(lǐng)域的傳統(tǒng)作用以外，RFID標簽和高速長距離閱讀器的新進展使嵌入式系統(tǒng)設(shè)計者能輕松納入多種特性，比如門禁、防偽、簡便支付、醫(yī)學鑒定、動態(tài)定價、產(chǎn)品歷史、遠程資產(chǎn)跟蹤。嵌入式RFID應(yīng)用一般是把閱讀器包含在產(chǎn)品或系統(tǒng)中，以便添加本地數(shù)據(jù)收集特性，它們增強了產(chǎn)品的基本功能。如今，人們會在酒店、監(jiān)獄、醫(yī)院、零售網(wǎng)點、農(nóng)場、賭場、收費公路、工廠以及多種商用和軍用車輛中發(fā)現(xiàn)嵌入式RFID應(yīng)用。隨著嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者認識到這種技術(shù)的價值，并且在新設(shè)計中采用它，這些非傳統(tǒng)RFID應(yīng)用將成為家常便飯。

工作在125或134kHz低頻(LF)或者13.56MHz高頻(HF)范圍內(nèi)的電感回路無源RFID系統(tǒng)，其工作距離僅限于大約1m的范圍。UHF RFID系統(tǒng)工作在860至960MHz以及2.4GHZ的工業(yè)科學醫(yī)療(ISM)頻段。其具有更長的工作距離，對無源標簽而言典型工作范圍為3至10m。標簽從閱讀器的射頻信號接收信息和工作能量。如果標簽在閱讀器的范圍內(nèi)，就會在標簽的天線上感應(yīng)出交變的射頻電壓。該電壓經(jīng)過整流后為標簽提供直流(DC)電源電壓。通過調(diào)制天線端口的阻抗來實現(xiàn)標簽對閱讀器的響應(yīng)。這樣一來，標簽將信號反向散射給閱讀器。

閱讀器主要由控制單元、高頻收發(fā)模塊、天線以及其他與后臺設(shè)備相連的接口組成。應(yīng)答器，又叫作標簽，是RFID讀取數(shù)據(jù)的來源，主要由天線和微電子芯片組成。RFID系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是閱讀器，實現(xiàn)閱讀器的核心技術(shù)是接收電路。本文主要分析和構(gòu)造了UHF無源RFID閱讀器接收電路。

無線射頻識技術(shù)是利用射頻信號來識別物體的自動識別技術(shù).RFID系統(tǒng)由電子標簽(包括芯片和標簽天線)、閱讀器(含閱讀器天線)和后臺主機組成。當前，射頻識別工作頻率包括頻率為低頻(125KHz、134KHz)、高頻頻段(13.56MHz)、UHF超高頻段(860～960MHz)和 2.45GHz以上的微波頻段等。

一套完整的RFID系統(tǒng)，是由閱讀器(Reader)與電子標簽(TAG)也就是所謂的應(yīng)答器(Transponder)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個部份所組成，其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder，用以驅(qū)動Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù)，送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。

近年來射頻識別(Radio Frequency of IdenTIficaTIo，RFID)技術(shù)的應(yīng)用逐漸廣泛，同時也倍受重視。特別是UHF頻段的RFID系統(tǒng)，由于其傳輸距離遠、傳輸速率高，受到了更多地關(guān)注。典型的RFID系統(tǒng)由RFID閱讀器和標簽兩部分組成，RFID無源標簽依靠RFID閱讀器發(fā)射的電磁信號供電，并通過反射調(diào)制電磁信號與閱讀器通信。因此，RFID標簽天線設(shè)計的優(yōu)劣對其系統(tǒng)工作性能有關(guān)鍵的影響。

RFID 技術(shù)是從 20 世紀 80 年代走向成熟的一項自動識別技術(shù)，近年來發(fā)展十分迅速。 目前，在全世界，基于 RFID 技術(shù)的電子標簽，使用已經(jīng) 非常廣泛了，這主要取決于它的特性，RFID 標簽可以使用在幾乎所有的物理對象上。RFID 技術(shù)在 工業(yè)自動化，物體跟蹤，交通運輸控制管理，防偽校園卡，電子錢包，行李標簽，收費系統(tǒng)，醫(yī)用裝 置，電子物品的監(jiān)控和軍事用途等方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。例如第二代居民身份證，使用基于 ISO/IEC4443-B 標準的 13.56 MHz 電子標簽，該項 目可以說國內(nèi)乃至國際上最大的RFID 應(yīng)用的項目之一。

無線射頻識別(RFID)技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號從目標對象讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動識別。RFID基本系統(tǒng)由標簽、閱讀器以及讀 寫器天線3部分組成。RFID技術(shù)利用射頻信號作為信息傳輸中介實現(xiàn)遠距離信息獲取，通過高數(shù)據(jù)速率實現(xiàn)對高速運動物體的識別，并可同時識別多個標簽。正由于RFID技術(shù)的諸多優(yōu)點，它在物流管理、公共安全、倉儲管理、門禁防偽等方面的應(yīng)用迅速展開，國際上很多學者也已開展RFID技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、移動通信 網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的研究。將RFID技術(shù)融入互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動通信網(wǎng)技術(shù)中將可實現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品跟蹤與信息共享，那么，真正的“物聯(lián)網(wǎng)”時代也就指日可待了。

針對目前RFID系統(tǒng)工作頻率多樣，各類標準眾多且差距較大，不適合多種標簽同時應(yīng)用的情況，提出了基于軟件無線電及LabVIEW 設(shè)計RFID閱讀器的思想。通過加載不同的軟件代碼，仿真閱讀器可以實現(xiàn)對不同頻段，符合不同標準的RFID標簽進行讀寫。通過與標準閱讀器的讀取結(jié)果進行比對，仿真閱讀器實現(xiàn)了對RFID標簽攜帶信息的讀取，節(jié)約了需要配置各種不同類型閱讀器的成本。

RFID 系統(tǒng)由閱讀器(Reader)，電子標簽( Tag) 和后臺數(shù)據(jù)庫組成 ，見圖1。閱讀器從附著在物品上的Tag中讀取數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在閱讀器或送給 后臺的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序進行處理。閱讀器作為RFID 系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件通過天線與電子標簽進行無線 通信，可以實現(xiàn)對標簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或 寫入操作。

射頻識別(Radio Frequency Identification, RFID)中間件介于RFID 閱讀器和上層應(yīng)用之間，用來屏蔽不同型號的閱讀器和各種協(xié)議標準的標簽，為上層應(yīng)用軟件提供統(tǒng)一接口。另外，還負責整合和過濾數(shù)據(jù)，產(chǎn)生報表，工字電感器減少應(yīng)用層軟件的處理負擔，使海量標簽數(shù)據(jù)的傳輸和應(yīng)用成為可能。目前，國內(nèi)外的RFID 中間件體積龐大，只適用于PC 機，不能移植到嵌入式閱讀器中。本文提出一種可直接運行于各種嵌入式閱讀器設(shè)備，基于EPCglobal ALE 標準的嵌入式 RFID 中間件，并詳細研究其中的標簽數(shù)據(jù)處理流程。

射頻識別(RFID)技術(shù)近年來得到了廣泛的重視和應(yīng)用。UHF頻段的RFID 系統(tǒng)，由于其傳輸距離遠、傳輸速率高，受到了更多地關(guān)注。典型的RFID系統(tǒng)由RFID 閱讀器和標簽兩部分組成，RFID無源標簽依靠RFID 閱讀器發(fā)射的電磁信號供電，并通過反射調(diào)制電磁信號與閱讀器通信。因此，RFID讀寫器天線設(shè)計的優(yōu)劣對其系統(tǒng)工作性能有關(guān)鍵的影響。

近年來射頻識別(Radio Frequency of Identificatio，RFID)技術(shù)的應(yīng)用逐漸廣泛，同時也倍受重視。特別是UHF頻段的RFID系統(tǒng)，由于其傳輸距離遠、傳輸速率高，受到了更多地關(guān)注。典型的RFID系統(tǒng)由RFID閱讀器和標簽兩部分組成，RFID無源標簽依靠RFID閱讀器發(fā)射的電磁信號供電，并通過反射調(diào)制電磁信號與閱讀器通信。因此，RFID標簽天線設(shè)計的優(yōu)劣對其系統(tǒng)工作性能有關(guān)鍵的影響。

文章針對RFID 系統(tǒng)中的一種PCB 環(huán)型天線設(shè)計。在對天線的工作原理進行分析的基礎(chǔ)上，提出基于13．56 MHz、200 mw 的低功率閱讀器的天線設(shè)計方法，并給出天線的設(shè)計和調(diào)試過程。

一般而言，RFID系統(tǒng)由5個組件構(gòu)成，包括傳送器、接收器、微處理器、天線，標簽。傳送器、接收器和微處理器通常都被封裝在一起，又統(tǒng)稱為閱讀器(Reader)，所以工業(yè)界經(jīng)常將RFID系統(tǒng)分為閱讀器，天線和標簽三大組件，這三大組件一般都可由不同的生產(chǎn)商生產(chǎn)。RFID源于雷達技術(shù)，所以其工作原理和雷達極為相似。首先閱讀器通過天線發(fā)出電子信號，標簽接收到信號后發(fā)射內(nèi)部存儲的標識信息，閱讀器再通過天線接收并識別標簽發(fā)回的信息，最后閱讀器再將識別結(jié)果發(fā)送給主機。體系架構(gòu)如圖所示。

隨著閱讀器與標簽價格的降低和全球市場的擴大，射頻標識RFID(以下簡稱RFID)的應(yīng)用與日俱增。標簽既可由閱讀器供電(無源標簽)，也可以由標簽的板上電源供電(半有源標簽和有源標簽)。由于亞微型無源CMOS標簽的成本降低，庫存和其他應(yīng)用迅速增加。一些評估表明，隨著無源標簽的價格持續(xù)下降，幾乎每一個售出產(chǎn)品的內(nèi)部都將有一個RFID標簽。

一套完整的RFID系統(tǒng)，是由閱讀器(Reader)與電子標簽(TAG)也就是所謂的應(yīng)答器(Transponder)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個部份所組成，其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder，用以驅(qū)動Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù)，送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。

德國某型號國RFID復(fù)合設(shè)備在內(nèi)取得了較好的銷量，滿足用戶使用的同時，也帶來了價格上的弊端。為降低成本起見，我們自行開發(fā)了配合該設(shè)備的RFID閱讀器系統(tǒng)?，F(xiàn)將開發(fā)以及過程中的問題及解決與各位讀者分享。