先说下,在目前这家公司做的中间件系统中,我负责设备套件开发,这里简称DK。
本文章的目的,只是介绍下物联网中RFID无线射频技术中相关概念,让初入该行业的,有个基础的认识。
整个完整的RFID集成应用系统的交互流程
关于读写器
DK,即设备套件(用户软件应用程序),它可以控制一个固定式读写器,也可以同时控制多台读写器同时工作,而对于这些读写器的识别,会通过调用相应方式的初始化API,而该函数是需要提供一个初始化句柄参数返回对应的句柄,则该句柄为识别不同读写器的标识.
读写器(也叫解读器)分为手持式和固定式两种,由收发器、天线、接收仪、控制模块组成,里面有内置天线接收和传输信息的。读写器通过接收标签发出的无线电波接收读取数据。
固定式读写器,一般有多个天线端口(SAAT-F805型读写器有4个天线接口),用户可以同时配备多个天线,以便实现一台读写器对多个地点的标签操作,或者对同一标签操作时配置多个不同角度的天线以便保证 读效率。
这些天线端口功能相同,工作时采用分时操作方式,用户在进行标签操作时,必须指明要使用的天线端口号,函数传入参数中,会有个端口号的值的参数,“0X01 ~ 0X04”分别对应读写器的1# ~ 4#天线端口。如果为"0X00",则要求读写器将所有可用端口进行轮询工作。
关于标签
RFID标签标准有EPC标签和6B标签。因6C标签和EPC标签两标签标准的内容基本相同,所以深航提供的API函数包中统一称为6C标签。
最常见的是被动射频系统,当解读器遇见RFID标签时,发出电磁波,周围形成电磁场,标签从电磁场中获得能量激活标签中的微芯片电路,芯片转换电磁波,然后发送给解读器,解读器把它转换成相关数据。控制计算器就可以处理这些数据从而进行管理控制。
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RFID是无线射频识别技术,完整的RFID集成应用系统是由RFID电子标签,读写器,计算机系统(数据传输)及后台处理系统软件。所以RFID电子标签 是RFID技术的的一部分,是RFID技术的一个典型应用领域。
RFID,中文名称为(无线)射频识别,是非接触式自动识别技术的一种,这项技术诞生于二战期间,主要用来识别己方的飞机。
最简单的RFID系统由标签(Tag)、解读器(Reader)和天线(Antenna) 三部分组成。在实际应用中还需要其他硬件和软件的支持。
其工作原理并不复杂:
读写器通过天线发送出一定频率的射频信号(即某一频段的无线电磁波,有高频,中频,低频的无线电磁波信号),当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量,发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签),读写器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。
RFID电子标签的定义是利用电子技术标示物品属性的标签。
RFID电子标签也被称为电子标签或智能标签,它是内存带有天线的芯片,芯片中存储有能够识别目标的信息。RFID标签具有持久性,信息接收传播穿透性强,存储信息容量大、种类多等特点。有些RFID标签支持读写功能,目标物体的信息能随时被更新。
(对于有源标签,一般可以在读写器附带的读写器管理软件的“射频参数”选项中设置“衰减值”,衰减值越小,穿透力越弱,即传输的距离越小,如用-18。有些读写器的内嵌程序,会自带将重复的标签过滤的功能,读写器会在自己的缓冲中先进行比较过滤)
每个RFID电子标签都有全球唯一的ID号码,以十六进制格式存储在标签的存储空间,当标签处于读写器的读取范围时,会借助读写器赋予的能量发射出自身的ID号码,读写器获取标签的ID号码以后传送给上位机进行处理。
RFID电子标签上的号码全球唯一(UID),通过读写器向标签(一般的标签是无源标签)提供能量,标签返回UID给读写器,读写器通过控制单元将信息返回给上位机,然后进行查找数据库进行相关后续处理。
电子标签上的固定号码,和本身的ASCII码只是表示方法不同,实质上是一样的,一般程序员编码中都要把从读写器读来的编码的每个字节转换成十六进制数。
6B标签
6C标签(EPC标签)
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无线电磁波和有线电磁波区别
都是传输电磁波,不过传输的方式不同:
一种是用无线电波的方式,如无线电台、微波、卫星中继……;
一种是通过电缆、同轴电缆、波导管等有线的方式。光也是一种无线电波,光缆也是有线传输的方式。
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RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别技术,俗称电子标签。
RFID电子标签根据实现的方式不同可分为:有源主动标签(Active tags)和无源被动标签(Passive tags)
有源电子标签工作原理
有源电子标签与无源电子标签对比
有源RFID电子标签:因为自己发出持续发出无线电磁波信号,所以识别距离长,识别更准确
无源RFID电子标签:是通过读取天线发出的无线电磁波再在标签内部产生信号传输,所以识别距离相对于有源标签来说会短很多
目前市场上80%为无源电子标签,不到20%为有源电子标签。
电子标签可以分为有源电子标签(Activetag)和无源电子标签(Passivetag)。有源电子标签内装有电池,无源射频标签没有内装电池。
对于有源电子标签来说,根据标签内装电池供电情况不同又可细分为有源电子标签(Activetag)和半无源电子标签.
有源电子标签又称主动标签,标签的工作电源完全由内部电池供给,同时标签电池的能量供应也部分地转换为电子标签与读写器通讯所需的射频能量。
无源电子标签(被动标签)没有内装电池,在读写器的读取范围之外时,电子标签处于无源状态,在读写器的读取范围之内时,电子标签从读写器发出的射频能量中提取其工作所需的电源。无源电子标签一般均采用反射调制方式完成电子标签信息向读写器的传送。