RFID應(yīng)用系統(tǒng)的架構(gòu)組成
RFID應(yīng)用系統(tǒng)的架構(gòu)主要由讀寫器、標(biāo)簽和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)等部分組成。不同的模塊有不同的功能和應(yīng)用,以下是具體的分析。
1、讀寫器
讀寫器是運(yùn)用射頻技術(shù)從標(biāo)簽中讀取射頻辨認(rèn)標(biāo)簽信息、或?qū)⑿畔懭霕?biāo)簽的電子設(shè)備。它可以對(duì)讀出的標(biāo)簽信息通過計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行管理和信息傳播,對(duì)對(duì)象標(biāo)記信息進(jìn)行解碼,并將標(biāo)記信息以及某些有關(guān)的信息輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行解決。
讀寫器可設(shè)計(jì)為手持式或固定式,并且可以通過通信網(wǎng)絡(luò)將采集到的標(biāo)簽ID和數(shù)據(jù)報(bào)給計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò),并可以接受計(jì)算機(jī)的命令對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行操作。典型的閱讀器包具有高頻模塊發(fā)送器和接受器、控制單元以及閱讀器天線。
RFID讀寫器可以執(zhí)行如下三種任務(wù):
(1)與計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信,上報(bào)給應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)簽數(shù)據(jù),并執(zhí)行從應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)來的動(dòng)作指令;
(2)控制與射頻電子標(biāo)簽的通信過程,執(zhí)行按防沖突算法對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行辨認(rèn),在標(biāo)簽辨認(rèn)后來和標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)互換;對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼和解碼。
(3)通過閱讀器實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽數(shù)據(jù)的無線接觸或從閱讀器向標(biāo)簽寫入信息都要送回到計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng),這就形成了射頻標(biāo)簽閱讀器與計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)之間的接口。
2、標(biāo)簽
射頻標(biāo)簽是射頻辨認(rèn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體,是安裝在被辨認(rèn)對(duì)象上,由芯片和內(nèi)置天線構(gòu)成,芯片內(nèi)保存一定格式的電子數(shù)據(jù),作為待辨認(rèn)物品的標(biāo)示性信息。
芯片隨著應(yīng)用的不同而有所差別,芯片在得到工作所需要的能量后,會(huì)將存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)以調(diào)制信號(hào)的方式發(fā)送給天線再傳播給讀寫器,或者將讀寫器發(fā)送過來的信號(hào)解調(diào)后更新存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)。
天線電路用來感應(yīng)閱讀器所發(fā)射出來的射頻能量,完畢數(shù)據(jù)的更新,還用來以射頻信號(hào)的方式回傳給閱讀器標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)信息標(biāo)簽天線的大小和能量是影響系統(tǒng)閱讀距離的重要因素之一。按照標(biāo)簽內(nèi)電池的有無,也即能量供應(yīng)方式分類可以分為無源標(biāo)簽和有源標(biāo)簽。
在無源系統(tǒng)中,標(biāo)簽沒有自己的電源,它所需要的工作能量重要從讀寫器發(fā)出的射頻波束中獲取,通過整流、存儲(chǔ)后提供電子標(biāo)簽所需要的電流。與有源系統(tǒng)相比,其成本低、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。缺陷是讀寫器需要發(fā)射大功率的射頻電波,辨認(rèn)距離較近。
在有源系統(tǒng)中,有源標(biāo)簽一般都內(nèi)裝有電池,為電子標(biāo)簽的工作提供所有或者部分能量。雖然電池會(huì)帶來額外的成本,并且有壽命限制,但如果能做好標(biāo)簽的低功耗設(shè)計(jì),其在閱讀距離和適應(yīng)物體運(yùn)動(dòng)速度方面的優(yōu)勢(shì)則是無源標(biāo)簽不可比擬的。應(yīng)用的范疇也比無源系統(tǒng)大得多。
3、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)
計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)在射頻系統(tǒng)中的重要作用是對(duì)閱讀器上報(bào)的標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,針相應(yīng)用需要,發(fā)送指令給閱讀器以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽的操作。
在通信過程中,必須保證整體射頻系統(tǒng)的暢通和迅速地采集數(shù)據(jù),保證數(shù)據(jù)讀取內(nèi)容的可靠性,以及有效地將數(shù)據(jù)傳送到后端系統(tǒng)。老式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集與后端應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)分發(fā)是通過中間件架構(gòu)解決,并發(fā)展出多種應(yīng)用服務(wù)器軟件。
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