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、標簽和計算機通信網(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
讀寫器是運用射頻技術(shù)從標簽中讀取射頻辨認標簽信息、或?qū)⑿畔懭霕撕灥碾娮釉O(shè)備。它可以對讀出的標簽信息通過計算機及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行管理和信息傳播,對對象標記信息進行解碼,并將標記信息以及某些有關(guān)的信息輸入計算機進行解決。
讀寫器可設(shè)計為手持式或固定式,并且可以通過通信網(wǎng)絡(luò)將采集到的標簽ID和數(shù)據(jù)報給計算機通信網(wǎng)絡(luò),并可以接受計算機的命令對標簽進行操作。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)與計算機通信網(wǎng)絡(luò)進行通信,上報給應(yīng)用系統(tǒng)標簽數(shù)據(jù),并執(zhí)行從應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)來的動作指令;
(2)控制與射頻電子標簽的通信過程,執(zhí)行按防沖突算法對標簽進行辨認,在標簽辨認后來和標簽進行數(shù)據(jù)互換;對信號進行編碼和解碼。
(3)通過閱讀器實現(xiàn)對標簽數(shù)據(jù)的無線接觸或從閱讀器向標簽寫入信息都要送回到計算機通信系統(tǒng),這就形成了射頻標簽閱讀器與計算機通信系統(tǒng)之間的接口。
2、標簽
射頻標簽是射頻辨認系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體,是安裝在被辨認對象上,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),作為待辨認物品的標示性信息。
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,會將存儲區(qū)的數(shù)據(jù)以調(diào)制信號的方式發(fā)送給天線再傳播給讀寫器,或者將讀寫器發(fā)送過來的信號解調(diào)后更新存儲區(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,還用來以射頻信號的方式回傳給閱讀器標簽內(nèi)的數(shù)據(jù)信息標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簽和有源標簽。
在無源系統(tǒng)中,標簽沒有自己的電源,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、存儲后提供電子標簽所需要的電流。與有源系統(tǒng)相比,其成本低、壽命長等特點。缺陷是讀寫器需要發(fā)射大功率的射頻電波,辨認距離較近。
在有源系統(tǒng)中,有源標簽一般都內(nèi)裝有電池,為電子標簽的工作提供所有或者部分能量。雖然電池會帶來額外的成本,并且有壽命限制,但如果能做好標簽的低功耗設(shè)計,其在閱讀距離和適應(yīng)物體運動速度方面的優(yōu)勢則是無源標簽不可比擬的。應(yīng)用的范疇也比無源系統(tǒng)大得多。
3、計算機通信網(wǎng)絡(luò)
計算機通信網(wǎng)絡(luò)在射頻系統(tǒng)中的重要作用是對閱讀器上報的標簽數(shù)據(jù)進行管理,針相應(yīng)用需要,發(fā)送指令給閱讀器以實現(xiàn)對標簽的操作。
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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