RFID讀卡器的工作原理是什么?
隨著移動支付、手機(jī)支付以及近場通信技術(shù)的興起,RFID技術(shù)也被廣泛應(yīng)用在移動支付、一卡通、二代身份證、門禁考勤等場景之中。公交刷卡,門禁刷卡、二代證、圖書借閱等都需要使用到RFID電子標(biāo)簽,而RFID讀卡器的作用就是對電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫。具體RFID讀卡器的工作流程是什么?我們一起來詳細(xì)了解一下。
RFID讀卡器的工作原理是什么?
RFID讀寫器主要是通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信,可以實(shí)現(xiàn)對標(biāo)簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮鳌?/p>
讀寫器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同,可以是只讀或讀/寫裝置,它是RFID系統(tǒng)的信息控制和處理中心。典型的讀寫器包含有射頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元、接口單元以及讀寫器天線。
射頻模塊實(shí)現(xiàn)的任務(wù)主要有兩項(xiàng):
?、賹⒆x寫器欲發(fā)往射頻標(biāo)簽的命令調(diào)制(裝載)到射頻信號(也稱為讀寫器/射頻標(biāo)簽的射頻工作頻率)上,經(jīng)由發(fā)射天線發(fā)送出去。
②將射頻標(biāo)簽返回到讀寫器的回波信號進(jìn)行必要的加工處理,并從中解調(diào)(卸載)提取出射頻標(biāo)簽回送的數(shù)據(jù)。
控制模塊實(shí)現(xiàn)的任務(wù)也包含以下兩項(xiàng):
?、?a href="/" target="_blank">讀寫器智能單元(通常為計(jì)算機(jī)單元CPU或MPU)發(fā)出的命令并進(jìn)行加工(編碼)形成調(diào)制(裝載)到射頻信號上的編碼調(diào)制信號。
?、趯?jīng)過射頻模塊解調(diào)處理的標(biāo)簽回送數(shù)據(jù)信號進(jìn)行必要的處理(包含解碼),并將處理后的結(jié)果送入到讀寫器智能單元。
一般情況下,智能單元是讀寫器的控制核心,從實(shí)現(xiàn)角度來說,通常采用嵌入式MPU,并通過編制相應(yīng)的MPU控制程序,對收發(fā)信號實(shí)現(xiàn)智能處理以及與后端應(yīng)用程序之間的接口——API(Application Program Interface)。
射頻模塊與控制模塊的接口為調(diào)制(裝載)/解調(diào)(卸載),在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中,通常射頻模塊包括調(diào)制/解調(diào)部分,并且也包括解調(diào)之后對回波小信號的必要加工處理(如放大、整形)等。射頻模塊的收發(fā)分離是采用單天線系統(tǒng)時(shí)射頻模塊必須處理好的一個(gè)關(guān)鍵問題。
射頻讀寫器的工作過程如下:
1、讀寫器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號,當(dāng)射頻卡進(jìn)入發(fā)射天線的工作區(qū)域時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電流,射頻卡獲得能量被激活。
2、射頻卡將自身編碼等信息通過卡內(nèi)置的發(fā)送天線發(fā)送出去。
3、讀寫器的接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號,經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到讀寫器,由讀寫器對接收到的信號進(jìn)行解調(diào)和解碼,然后送到后臺主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理。
4、處理器根據(jù)邏輯運(yùn)算來判斷該卡的合法性,針對不同的設(shè)定,做出相應(yīng)的處理和控制,發(fā)出指令信號,控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)作。
此外,在RFID系統(tǒng)中,通過讀寫器實(shí)現(xiàn)對射頻標(biāo)簽數(shù)據(jù)的非接觸式收集,或由讀寫器向射頻標(biāo)簽中寫入信息,均要回送應(yīng)用系統(tǒng)中或來自應(yīng)用系統(tǒng)。因此要求讀寫器能接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的命令,并根據(jù)命令或約定的協(xié)議,做出相應(yīng)的響應(yīng)(回送收集到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)等)。
讀寫器和射頻標(biāo)簽之間一般采用半雙工通信方式進(jìn)行信息交換,同時(shí),讀寫器通過耦合,給無源射頻標(biāo)簽提供能量和時(shí)序。在實(shí)際應(yīng)用中,可以進(jìn)一步通過以太網(wǎng)(Ethernet)或無線局域網(wǎng)(WLAN)等實(shí)現(xiàn)對物體識別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。
RFID讀卡器作為讀寫設(shè)備之一, 應(yīng)用范圍十分廣泛,不僅可以在公交、門禁、圖書等行業(yè)應(yīng)用,在金融、物流、零售等行業(yè)也有它們的身影。伴隨各行各業(yè)對RFID技術(shù)的廣泛應(yīng)用,搭建物聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的進(jìn)程也被大大縮減,未來萬物互聯(lián)將更加便捷簡單,物聯(lián)網(wǎng)的成功搭建必定指日可待。