一文讓你了解物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的RFID讀寫器

在物聯(lián)網(wǎng)中，RFID電子標(biāo)簽攜帶的相當(dāng)于使物體擁有網(wǎng)絡(luò)上的虛擬“身份”，通過(guò)RFID讀寫器讀取RFID標(biāo)簽上的信息，可以在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)查詢和動(dòng)態(tài)跟蹤標(biāo)簽所貼附物品的屬性、特征及其他信息。

物聯(lián)網(wǎng)”可以實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品跟蹤與信息共享，大幅提高管理與運(yùn)作效率，降低成本，給全球供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)(倉(cāng)儲(chǔ)物流、生產(chǎn)制造、物品追蹤、商業(yè)零售、公共服務(wù)等等行業(yè))帶來(lái)深層次變革。而要實(shí)現(xiàn)這些，必不可缺的就是RFID讀寫器，才能“隨時(shí)隨地”的采集RFID標(biāo)簽信息，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)縫全面覆蓋。

RFID讀寫器作為RFID系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，也可以細(xì)分為RFID天線和RFID讀寫器兩部分。RFID讀寫器通過(guò)RFID天線發(fā)射信號(hào)“喚醒”和傳送指令給RFID電子標(biāo)簽，并接收RFID標(biāo)簽返回的信號(hào)。在初步濾波、處理信號(hào)之后，完成對(duì)RFID標(biāo)簽信息的獲取和解析，將有用的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)交互。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以由簡(jiǎn)單的本地軟件擔(dān)當(dāng)，也可以是集成了RFID管理模塊的分布式ERP管理軟件。

RFID系統(tǒng)的通信過(guò)程是RFID讀寫器給RFID標(biāo)簽信息和獲得標(biāo)簽上信息的過(guò)程。由于無(wú)源RFID標(biāo)簽本身無(wú)電源，所以必須依靠從RFID讀寫器發(fā)送的射頻信號(hào)中獲得的能量(波束供電技術(shù))，而RFID標(biāo)簽獲得能量?jī)H夠供給電子標(biāo)簽本身使用，沒(méi)有多余的能量可供射頻信號(hào)源工作，必須利用無(wú)源反射調(diào)制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)RFID閱讀器與RFID標(biāo)簽之間的通信。而RFID標(biāo)簽在應(yīng)答過(guò)程中對(duì)閱讀器發(fā)射的連續(xù)波射頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，再將已調(diào)制的射頻信號(hào)反射回去，被閱讀器接收解碼，完成信息傳遞功能。

RFID讀寫器的組成：

RFID讀寫器一般由射頻模塊、控制處理模塊和天線組成，其中射頻模塊主要負(fù)責(zé)射頻信號(hào)與基帶信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)信息的調(diào)制解調(diào);控制處理模塊作為RFID讀寫器的核心，主要負(fù)責(zé)與平臺(tái)系統(tǒng)及RFID標(biāo)簽間的通信管理、基帶信號(hào)的編解碼、執(zhí)行防碰撞算法、數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中的加解密、身份認(rèn)證以及對(duì)外設(shè)的控制等功能;天線的功能主要是負(fù)責(zé)接收或者發(fā)送射頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息和能量的傳送。

RFID讀寫器的作用：

1、負(fù)責(zé)與RFID電子標(biāo)簽的通信，對(duì)RFID標(biāo)簽實(shí)施初始化、讀寫電子標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)信息，并負(fù)責(zé)管理RFID電子標(biāo)簽，例如使其功能失效等等;

2、負(fù)責(zé)與計(jì)算機(jī)平臺(tái)系統(tǒng)之間的通信，一方面將從RFID電子標(biāo)簽讀取的數(shù)據(jù)信息傳送給平臺(tái)，另一方面將平臺(tái)系統(tǒng)的控制信息進(jìn)行接收，完成特定應(yīng)用動(dòng)作;

3、通過(guò)射頻方式向無(wú)源的RFID電子標(biāo)簽傳輸能量，針對(duì)有源的電子標(biāo)簽其還可以讀取RFID標(biāo)簽內(nèi)置電池的相關(guān)信息，如電量等。

4、RFID讀寫器安裝便捷，一般都可以由應(yīng)用軟件來(lái)管理和控制，因此可以遠(yuǎn)程維護(hù);

5、RFID讀寫器具有防碰撞識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽的能力，可以識(shí)別多個(gè)移動(dòng)的電子標(biāo)簽，可以完成多個(gè)標(biāo)簽的同時(shí)存取，具備多標(biāo)簽同時(shí)讀取的信息防碰撞能力;

6、RFID讀寫器具有比較強(qiáng)的兼容性，兼容最通用的通信協(xié)議，可以與多種電子標(biāo)簽通信。

RFID讀寫器的結(jié)構(gòu)形式：

RFID讀寫器的結(jié)構(gòu)沒(méi)有固定的形式，主要根據(jù)需要和應(yīng)用場(chǎng)景，來(lái)設(shè)計(jì)RFID讀寫器的結(jié)構(gòu)和外觀形狀，常見的RFID讀寫器主要有固定式RFID讀寫器、手持式讀寫器、一體式讀寫器、分離元器件讀寫器、工業(yè)讀頭、OEM模塊式讀寫器等等。

RFID讀寫器各功能實(shí)現(xiàn)方法：

1、事件調(diào)度

使用PIC32芯片實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的RFID識(shí)別、顯示及通信事件調(diào)度功能。

2、對(duì)外通訊

使用Pmod NIC外圍模塊實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通訊功能。

3、RFID信號(hào)處理

使用PIC32芯片實(shí)現(xiàn)基本的信號(hào)采樣、整形、數(shù)字濾波和解碼功能。

4、人機(jī)界面

所有事件調(diào)度信息、調(diào)試信息及識(shí)別到的RFID標(biāo)簽ID號(hào)都經(jīng)過(guò)Pmod CLS外圍模塊顯示給操作者。

RFID讀寫器的參數(shù)：

1、輸出功率

該參數(shù)與應(yīng)用有關(guān)，一方面要滿足應(yīng)用的需要，另一方面也要符合監(jiān)管的要求，即滿足無(wú)線頻率規(guī)范和健康的要求。

2、工作方式

分為全雙工、半雙工和時(shí)序三種。

3、工作頻率

與RFID電子標(biāo)簽的工作頻率一致，但RFID系統(tǒng)的頻率一般由RFID閱讀器的頻率決定。

4、輸出接口

常見的接口包括：5G、4G、WiFi、USB、RS-485、RS-232等，根據(jù)場(chǎng)景需要進(jìn)行選擇。

5、優(yōu)先方式

分為RFID讀寫器優(yōu)先和RFID電子標(biāo)簽優(yōu)先，其中RFID讀寫器優(yōu)先方式是指RFID讀寫器首先向RFID標(biāo)簽發(fā)射射頻能量和命令，而RFID電子標(biāo)簽優(yōu)先方式RFID讀寫器只發(fā)送等幅度、不帶信息的射頻能量，二者都是待RFID標(biāo)簽被激活以后才開始接收命令，發(fā)送數(shù)據(jù)信息。