射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification,RFID)又稱電子標(biāo)簽,是一種利用射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)信息的技術(shù),它具有條碼無法提供的整批讀取、可讀寫大量資料、可編程性等特點(diǎn),在零售、物流、交通、通信終端、醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。
RFID讀寫器的任務(wù)是控制射頻模塊向標(biāo)簽發(fā)射讀取信號(hào),并接收標(biāo)簽的應(yīng)答,對標(biāo)簽的對象標(biāo)識(shí)信息進(jìn)行解碼,將對象標(biāo)識(shí)信息連帶標(biāo)簽上其它相關(guān)信息傳輸?shù)街鳈C(jī)以供處理。根據(jù)應(yīng)用不同,閱讀器可以是手持式或固定式。讀寫器在RFID系統(tǒng)中起到舉足輕重的作用,首先讀寫器的頻率決定了RFID系統(tǒng)的工作頻段;其次,讀寫器的功率直接影響射頻識(shí)別的距離。
讀寫器可以簡化為控制系統(tǒng)和由接收器和發(fā)送器組成的射頻模塊兩個(gè)基本的功能塊,控制系統(tǒng)通常采用ASIC組件和微處理器來實(shí)現(xiàn)其功能,主要功能為:與應(yīng)用系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信,并執(zhí)行從應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來的動(dòng)作指令;控制與標(biāo)簽的通信過程;信號(hào)的編碼與解碼;執(zhí)行防碰撞算法;對讀寫器和標(biāo)簽之間傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密;進(jìn)行讀寫器和標(biāo)簽之間的身份驗(yàn)證。
射頻模塊的主要功能為:產(chǎn)生高頻發(fā)射能量,激活標(biāo)簽并為其提供能量;對發(fā)射信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,用于將數(shù)據(jù)傳輸給標(biāo)簽;接收并解調(diào)來自標(biāo)簽的射頻信號(hào)。
在極低能量供給的工作條件下,協(xié)議級和電路級的優(yōu)化都已幾近極限,所以進(jìn)一步的優(yōu)化應(yīng)該把這兩者聯(lián)系起來,結(jié)合電路實(shí)現(xiàn)來考查協(xié)議的功耗。RFID系統(tǒng)中電子標(biāo)簽所獲能量微弱,無力再向周圍發(fā)射無線電波,只能反射來自讀寫器的電磁波;不同電子標(biāo)簽對來自讀寫器的輻射波的反射具有相同的頻譜特征,讀寫器不能區(qū)分;電子標(biāo)簽的電路設(shè)計(jì)不能太復(fù)雜,電子標(biāo)簽和電子標(biāo)簽之間無法互相聯(lián)絡(luò)來協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)回送(反射)的過程。這樣碰撞問題的解決只能依靠讀寫器利用發(fā)射出去的數(shù)據(jù)來控制電子標(biāo)簽的響應(yīng)并分析來自電子標(biāo)簽的響應(yīng),通過反復(fù)詢問,調(diào)整控制,最終使某一時(shí)刻只有一個(gè)電子標(biāo)簽響應(yīng)讀寫器,并且每一個(gè)電子標(biāo)簽都有響應(yīng)機(jī)會(huì)。解決防碰撞問題有以下幾種方法:空分多路法使不同的電子標(biāo)簽分別進(jìn)入讀寫器的有效工作空間;頻分多路法使不同的電子標(biāo)簽分別使用不同的工作頻率;時(shí)分多路法使不同的電子標(biāo)簽分別占有不同的通訊時(shí)間。