RFID读写器的工作原理
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RFID读写器
RFID的数据采集以读写器为主导,RFID读写器是一种通过无线通信,实现对标签识别和内存数据的读出和写入操作的装置。读写器又称为阅读器或读头(Reader)、查询器(Interrogator)、读出装置(Reading Device)、扫描器(Scanner)、通信器(Communicator)、编程/编码器(Programmer)等等。
读写器工作原理
RFID读写器的基本原理是利用射频信号与空间耦合传输特性,使电子标签与阅读器的耦合元件在射频耦合通道内进行能量传递、数据交换、实现对标识对象的自动识别。
发生在读写器和电子标签之间的射频信号耦合有两种类型。
1、电感耦合(Inductive Coupling):变压器原理模型。依据电磁感应定律,射频信号通过空间高频交变磁场实现耦合。电感耦合方式一般发生在中、低频工作的近距离射频识别系统中。典型的工作频率有125KHz、225KHz和13.56MHz。识读距离一般小于1m,典型识读距离为10~20cm,也称为近场耦合。
2、电磁反向散射耦合(Backscatter Coupling):雷达原理模型。依据电磁波的空间传播定律,电磁波碰到目标后反射,同时携带回目标信息。电磁反向散射耦合方式一般发生在高频、微波工作的远距离射频识别系统、典型的工作频率有433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。识别作用距离大于1m,典型作用距离为3~10m,也称为远场耦合。
典型的阅读器包含有射频模块(发送器和接收器)、控制模块以及阅读器天线。
射频模块的主要功能是产生高频发射能量:对发射信号进行调制,并传输给标签;接收并解调来自标签的射频信号。
读写控制模块也成为控制系统,主要具有以下功能:
* 与应用系统软件进行通信,并执行从应用系统软件发来的动作指令;
* 控制与标签的通信过程;
* 信号的编码与解码;
* 执行防碰撞算法;
* 对读写器和标签之间传送的数据进行加密和解密;
* 进行读写器和标签之间的身份验证。
RFID读写器根据使用的结构和技术不同,可以分为只读和读/写装置,阅读器通常包含基础中间件软件,是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通过电感或电磁耦合给标签提供能量和时序,一般采用半双工通信方式进行数据交换。在实际应用中,可以通过Ethernet(以太网)或WLAN(无线局域网)等实现对物体识别的数据采集,处理及远程传送等管理功能。