RFID讀卡器的工作原理是什么?
隨著移動(dòng)支付、手機(jī)支付以及近場(chǎng)通信技術(shù)的興起,RFID技術(shù)也被廣泛應(yīng)用在移動(dòng)支付、一卡通、二代身份證、門(mén)禁考勤等場(chǎng)景之中。公交刷卡,門(mén)禁刷卡、二代證、圖書(shū)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(duì)電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)。具體RFID讀卡器的工作流程是什么?我們一起來(lái)詳細(xì)了解一下。
RFID讀卡器的工作原理是什么?
RFID讀寫(xiě)器主要是通過(guò)天線(xiàn)與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮鳌?/p>
讀寫(xiě)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(xiě)裝置,它是RFID系統(tǒng)的信息控制和處理中心。典型的讀寫(xiě)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(xiě)器天線(xiàn)。
射頻模塊實(shí)現(xiàn)的任務(wù)主要有兩項(xiàng):
①將讀寫(xiě)器欲發(fā)往射頻標(biāo)簽的命令調(diào)制(裝載)到射頻信號(hào)(也稱(chēng)為讀寫(xiě)器/射頻標(biāo)簽的射頻工作頻率)上,經(jīng)由發(fā)射天線(xiàn)發(fā)送出去。
②將射頻標(biāo)簽返回到讀寫(xiě)器的回波信號(hào)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(xiě)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(hào)上的編碼調(diào)制信號(hào)。
?、趯?duì)經(jīng)過(guò)射頻模塊解調(diào)處理的標(biāo)簽回送數(shù)據(jù)信號(hào)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(xiě)器智能單元。
一般情況下,智能單元是讀寫(xiě)器的控制核心,從實(shí)現(xiàn)角度來(lái)說(shuō),通常采用嵌入式MPU,并通過(guò)編制相應(yīng)的MPU控制程序,對(duì)收發(fā)信號(hào)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(duì)回波小信號(hào)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(xiàn)系統(tǒng)時(shí)射頻模塊必須處理好的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
射頻讀寫(xiě)器的工作過(guò)程如下:
1、讀寫(xiě)器通過(guò)發(fā)射天線(xiàn)發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào),當(dāng)射頻卡進(jìn)入發(fā)射天線(xiàn)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(guò)卡內(nèi)置的發(fā)送天線(xiàn)發(fā)送出去。
3、讀寫(xiě)器的接收天線(xiàn)接收到從射頻卡發(fā)送來(lái)的載波信號(hào),經(jīng)天線(xiàn)調(diào)節(jié)器傳送到讀寫(xiě)器,由讀寫(xiě)器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼,然后送到后臺(tái)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(lái)判斷該卡的合法性,針對(duì)不同的設(shè)定,做出相應(yīng)的處理和控制,發(fā)出指令信號(hào),控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)作。
此外,在RFID系統(tǒng)中,通過(guò)讀寫(xiě)器實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻標(biāo)簽數(shù)據(jù)的非接觸式收集,或由讀寫(xiě)器向射頻標(biāo)簽中寫(xiě)入信息,均要回送應(yīng)用系統(tǒng)中或來(lái)自應(yīng)用系統(tǒng)。因此要求讀寫(xiě)器能接收來(lái)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(xiě)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(xiě)器通過(guò)耦合,給無(wú)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(guò)以太網(wǎng)(Ethernet)或無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)等實(shí)現(xiàn)對(duì)物體識(shí)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(xiě)設(shè)備之一, 應(yīng)用范圍十分廣泛,不僅可以在公交、門(mén)禁、圖書(shū)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(duì)RFID技術(shù)的廣泛應(yīng)用,搭建物聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)的進(jìn)程也被大大縮減,未來(lái)萬(wàn)物互聯(lián)將更加便捷簡(jiǎn)單,物聯(lián)網(wǎng)的成功搭建必定指日可待。