系列索引:RFID应用期末复习笔记的原理 | 快速索引
RFID这是博主大三下的一门专业课。因为疫情缩短了学期进程,提前完成了课程,期末考试来得更早。这里简单记录一下复习时的一些笔记,也给后来的弟弟妹妹一点帮助。
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:RFID 原则与应用;作者:徐毅、陈建军;出版社: 清华大学出版社 :
了解RFID技术的发展现状和趋势 掌握RFID定义、特征和分类 掌握RFID技术的基本原理 了解相关无线电基础 熟悉RFID实现技术软硬件 熟悉RFID技术应用领域 了解条码系统及其应用
第1章:RFID简介
什么是RFID RFID的发展史 RFID每个模块的组成和功能 RFID的几种分类 RFID的应用领域
(1)射频识别 Radio Frequency Identification
- RFID技术,又称
射频识别
,是一种通信技术,可以识别特定目标并读写相关数据识别系统与特定目标之间的识别系统。 — 百度百科 - RFID该技术是一种通过射频信号识别目标对象并获取相关数据的非接触式自动识别技术,。 —射频识别技术与应用
- RFID通过实现非接触式信息传输,从而达到识别的目的。 —《RFID原则与技术
- RFID uses electromagnetic fields to automatically identify and track tags attached to objects. The tags contain electronically stored information. 射频识别(RFID)来自动附着在对象上 标签包含电子存储信息。 —维基百科
:功能
、通信
(2)RFID的历史
四十年代(二战)
:雷达催生了RFID;主要用于敌我识别。 最早的被动识别:当德国飞机返回时,翻滚飞机改变雷达信号,通知基地 最早的主动识别:英国飞机上的信号发射器在检测到雷达信号后广播特定的无线电信息 60年代
:商品防盗系统 1bit信息的tag,货物是否通过改变值支付 1973年
: 首份RFID专利:可读主动电子标签 自动门禁系统无钥匙开门 70年代
: 美军:核原材料安全。只有贴有相应标签的卡车才能触发基地大门。商用版衍生:道路自动收费系统 民用:主要用于牲畜管理。如果可以用药物注射的低频标签 80年代
:高频RFID系统: 集装箱跟踪。衍生:电子支付,汽车无钥匙进入 1999年
:供应链货物跟踪:商品信息数据库–>可联网网络自动查询的数据 1999-2003
:EPC(电子产品代码)技术系统化、规范化 2003至今
: 广泛应用于物流、零售企业RFID跟踪商品。 RFID渗透到日常生活的各个方面
(3)RFID的特点
- 快速扫描
- 体积小,形状多样化
- 耐污染、耐久性
- 可重复使用
- 穿透性,无屏障阅读
- 数据记忆容量大
- 安全性
(4)RFID的组成
由:阅读器
、电子标签
,和:中间件
(应用系统)组成:
1.阅读器
通信电子标签 接受来自主机系统的控制指令
只读、读写
射频接口
: (生高频发射能量,激活电子标签,为其提供能量 (写)调制发射信号,将数据传输给电子标签 (读)接受,从标签上调制射频信号
逻辑控制单元
: 与应用系统通信,执行接收指令 通信过程控制阅读器和电子标签 编解码信号 加密和解密数据 防碰撞算法 身份验证阅读器和标签
天线
: 功能:接收到的电磁波–>电流信号;电流信号–>要发射的电磁波。 电磁波发射在天线上–>电磁场–>激活和识别电子标签 天线的电磁场范围是阅读器的可读区域
2.电子标签
磁卡
: 磁卡是将具有信息存储功能的特殊材料,将宽6~14?mm磁条贴在卡片上。磁条上有三条磁道,前两条是只读磁道,第三条是读写磁道。
智能卡
: 智能卡(Smart Card)又称为(Integrated Circuit Card,IC卡),微处理器和存储单元等部件。
IC卡芯片有
3.中间件
主要功能
:
阅读器协调控制 :配置,监控,发送指令给阅读器数据过滤与处理 :纠正错误,去除冗余数据路由与集成 :发送数据给对应的应用进程管理 :根据用户需求,监控数据并触发相应进程
(5)分类
电子标签分类
:是否有微处理器
- 没有微处理器单元
- 由地址和安全逻辑单元进行数据处理和访存操作。
- 存储器标签存储方便、使用简单、价格便宜,在很多场合可以替代磁卡,如医疗上用的急救卡、餐饮业的客户菜单卡等。
- 集成电路中含有CPU、EEPROM、随机存储器(RAM)以及片内操作系统(COS)。
- COS用来控制命令序列、文件管理及执行加密算法等。
- CPU卡适用于保密性要求高的场合,如金融卡、军事密令卡等。
RFID的分类
:工作方式
- 内装电池
- 可主动侦测阅读器并传送信息
- 记忆空间大,通信距离长
- 成本高,体积大,寿命受限
- 天线接收电磁波唤醒芯片工作,转化的电力同时用来回传信号
- 价格便宜,体积小,寿命长
- 记忆空间小,通信距离短
- 内装电池仅用于驱动标签芯片;天线负责回传信号
- 不主动传输数据
电子标签分类
:工作方式
电子标签分类
:读写性
RFID的分类
:
低频 :30~300 kHz高频 :3~30 MHz超高频 :300 MHz~1 GHz微波 :2.45 GHz以上
无线射频识别系统的工作频率对系统的工作性能有很大的影响,从识别距离、穿透性能来看,不同射频频率的表现存在着很大的差异。
在双频系统中,发送数据和接收数据采用不同的工作频率。
RFID的分类
:
(6)相关物理学原理
1.天线
2.能量耦合
3.电感耦合 vs. 电磁耦合
4.数据传输
(7)RFID系统特征
1.能量
2.时序
3.数据传输
(8)RFID的性能指标
(9)RFID技术现状与面临的问题
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