RFID讀寫器的工作原理
RFID讀寫器是數據采集關鍵性部件,數據采集的質量一般用讀取率來衡量,較高的識別讀取率是RFID系統最基本的要求,提高識讀率也成為RFID系統不斷優化的追求。
RFID讀寫器是一種通過無線通信,實現對標簽識別和內存數據的讀出或寫入操作的裝置。讀寫器又稱為閱讀器或讀頭(工業讀寫器)、讀出裝置等。
RFID讀寫器的基本原理是利用射頻信號與空間耦合傳輸特性,使電子標簽與閱讀器的耦合元件在射頻耦合通道內進行能量傳遞、數據交換,實現對標識對象的自動識別。
發生在讀寫器和電子標簽之間的射頻信號耦合有兩種類型。
1.電感耦合 :變壓器原理模型。依據電磁感應定律,射頻信號通過空間高頻交變磁場實現耦合。電感耦合方式一般發生在中、低頻工作的近距離射頻識別系統中。典型的工作頻率有125kHz、225kHz和13.56MHz。識讀距離一般小于1m,典型識讀距離為10~20cm,也稱為近場耦合。
2.電磁反向散射耦合:雷達原理模型。依據電磁波的空間傳播定律,電磁波碰到目標后反射,同時攜帶回目標信息。電磁反向散射耦合方式一般發生在高頻、微波工作的遠距離射頻識別系統。典型的工作頻率有433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz。識別作用距離大于1m,典型作用距離為3~10m,也稱為遠場耦合。
典型的讀寫器包含有射頻模塊(發送器和接收器)、讀寫控制模塊以及rfid讀寫器天線。
射頻模塊的主要功能是產生高頻發射能量;對發射信號進行調制,并傳輸給標簽;接收并解調來自標簽的射頻信號。
讀寫控制模塊也稱為控制系統,主要具有以下功能
1.與應用系統軟件進行通信,并執行從應用系統軟件發來的動作指令;
2.控制與標簽的通信過程;
3.信號的編碼與解碼;
4.執行防碰撞算法(RFID的防碰撞技術能實現什么功能);
5.對讀寫器和標簽之間傳送的數據進行加密和解密;
6.進行讀寫器和標簽之間的身份驗證。
讀寫器根據使用的結構和技術不同,可以分為只讀和讀/寫裝置,RFID讀寫器通常包含基礎的中間件軟件,是RFID系統信息控制和處理中心。讀寫器通過電感或電磁耦合給電子標簽提供能量和時序,一般采用半雙工通信方式進行數據交換。在實際應用中,可以通過以太網或WLAN等實現對物體識別的數據采集、處理及遠程傳送等管理功能。