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RFID系統(tǒng)的組成
典型的RFID系統(tǒng)主要由閱讀器、電子標(biāo)簽、RFID中間件和應(yīng)用系統(tǒng)軟件4部分構(gòu)成,一般把中間件和應(yīng)用軟件統(tǒng)稱為應(yīng)用系統(tǒng),下面對系統(tǒng)的各個組成部分進(jìn)行介紹。
1 硬件組件
1. 1閱讀器
RFID閱讀器(Reader)又稱讀頭、rfid讀寫器等,在RFID系統(tǒng)中扮演著重要的角色,RFID讀寫器主要負(fù)責(zé)與RFID電子標(biāo)簽的雙向通信,同時接受來自主機系統(tǒng)的控制指令。閱讀器的頻率決定了RFID系統(tǒng)工作的頻段,其功率決定了射頻識別的有效距離。閱讀器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同可以是讀或讀寫裝置,它是 RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器通常由射頻接口、邏輯控制單元和天線3部分組成
射頻接口模塊具有以下主要任務(wù):
(1)產(chǎn)生高頻發(fā)射能量,激活電子標(biāo)簽并為其提供能量
(2)對發(fā)射信號進(jìn)行調(diào)制,將數(shù)據(jù)傳輸給電子標(biāo)簽具水分帶015排02開
(3)接收并調(diào)制來自電子標(biāo)簽的射頻信號。
在射頻接口中有兩個分隔開的信號通道,分別用于來往于電子標(biāo)簽與閱讀器兩個方向的數(shù)據(jù)傳輸。傳送往電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)通過發(fā)射器分支通道發(fā)射,而來自于電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)則通過接收器分支通道接收。
2)邏輯控制單元
邏輯控制單元也稱為讀寫模塊,其具有以下主要任務(wù):
(1)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)送來的指令。
(2)控制閱讀器與電子標(biāo)簽的通信過程。
(3)信號的編碼與解碼。
(4)對閱讀器和標(biāo)簽之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密。
(5)執(zhí)行防碰撞算法。
(6)對閱讀器和標(biāo)簽的身份進(jìn)行驗證。
3)天線
天線是一種能將接收到的電磁波轉(zhuǎn)換為電流信號,或?qū)㈦娏餍盘栟D(zhuǎn)換成電磁波發(fā)射出去的裝置。在RFID系統(tǒng)中,閱讀器必須通過天線發(fā)射能量,形成電磁場,通過電磁場對電子標(biāo)簽進(jìn)行識別,所以可以說,閱讀器上的天線所形成的電磁場范圍就是閱讀器的可讀區(qū)域。
2. 電子標(biāo)簽
電子標(biāo)簽(Electronic Tag)也稱為智能標(biāo)簽(Smart Label), 是指由IC芯片和無線通信天線組成的超微型的小標(biāo)簽,其內(nèi)置的射頻天線用于和閱讀器進(jìn)行通信。系統(tǒng)工作時,閱讀器發(fā)出查詢(能量)信號,標(biāo)簽(無源)在收到查詢(能量)信號后將其一部分整流為直流電源供電子標(biāo)簽內(nèi)的電路工作;另一部分能量信號被電子標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)信息調(diào)制后反射回閱讀器。電子標(biāo)簽是射頻識別系統(tǒng)真正的數(shù)據(jù)載體,根據(jù)其應(yīng)用場合不同表現(xiàn)為不同的應(yīng)用形態(tài),如在動物跟蹤和追蹤領(lǐng)域中稱為動物標(biāo)簽或動物追蹤標(biāo)簽、電子狗牌;在不停車收費或車輛出入管理等車輛自動識別領(lǐng)域中稱為車輛遠(yuǎn)距離IC卡、車輛遠(yuǎn)距離射頻標(biāo)簽或電子牌照;在訪問控制領(lǐng)域中稱為門禁卡或一卡通。
電子標(biāo)簽內(nèi)部各模塊功能描述如下。
(1)天線:用來接收閱讀器送來的信號,并把要求的數(shù)據(jù)送回給閱讀器。
(2)電壓調(diào)節(jié)器:把閱讀器送來的射頻信號轉(zhuǎn)換為直流電源,并經(jīng)大電容儲存能量,再經(jīng)穩(wěn)壓電路以提供穩(wěn)定的電源。始同不美裝過頁料同中G
(3)調(diào)制器:邏輯控制電路送出的數(shù)據(jù)經(jīng)調(diào)制電路調(diào)制后加載到天線送給閱讀器。
(4)解調(diào)器:把載波去除以取出真正的調(diào)制信號。
(5)邏輯控制單元:用來譯碼閱讀器送來的信號,并依其要求回送數(shù)據(jù)給閱讀器。
(6)存儲單元:包括 EEPROM與 ROM, 作為系統(tǒng)運行及存放識別數(shù)據(jù)的位置。
2. 2 軟件組件
1. rfid中間件
RFID中間件是一種獨立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序,分布式應(yīng)用軟件借助這種軟件在不同的技術(shù)之間共享資源。中間件位于客戶機、服務(wù)器的操作系統(tǒng)之上,管理計算資源和網(wǎng)絡(luò)通信。
RFID中間件扮演著電子標(biāo)簽和應(yīng)用程序之間的中介角色,從應(yīng)用程序端使用中間件提供的一組通用的應(yīng)用程序接口(API), 即能連到 RFID閱讀器,讀取電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)。這樣,即使存儲電子標(biāo)簽信息的數(shù)據(jù)庫軟件或后端應(yīng)用程序增加或改由其他軟件取代,或者RFID閱讀器種類增加等情況發(fā)生時,應(yīng)用端不需修改也能處理,解決了多對多連接的維護(hù)復(fù)雜性問題。
RFID中間件主要包括以下4個功能。
1)閱讀器協(xié)調(diào)控制
終端用戶可以通過RFID中間件接口直接配置、監(jiān)控以及發(fā)送指令給閱讀器。例如,終端用戶可以配置閱讀器,當(dāng)頻率碰撞發(fā)生時,閱讀器自動關(guān)閉。一些RFID中間件開發(fā)商還提供了支持閱讀器即插即用的功能,終端用戶新添加不同類型的閱讀器時不需要增加額外的程序代碼。
2)數(shù)據(jù)過濾與處理
當(dāng)標(biāo)簽信息傳輸發(fā)生錯誤或有冗余數(shù)據(jù)產(chǎn)生時,RFID中間件可以通過一定的算法糾正錯誤并過濾掉冗余數(shù)據(jù)。RFID中間件可以避免不同的閱讀器讀取同一電子標(biāo)簽的碰撞,確保了高于閱讀器水平的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
3)數(shù)據(jù)路由與集成
RFID中間件能夠決定采集到的數(shù)據(jù)傳遞給哪一個應(yīng)用。RFID中間件可以與企業(yè)現(xiàn)有的企業(yè)資源計劃(ERP)、客戶關(guān)系管理(CRM)、倉儲管理系統(tǒng)(WMS)等軟件集成在一起,提供數(shù)據(jù)的路由與集成,同時中間件還可以保存數(shù)據(jù),分批地給各個應(yīng)用提交數(shù)據(jù)。
4)進(jìn)程管理
在進(jìn)程管理中,RFID中間件根據(jù)客戶定制的任務(wù)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的監(jiān)控與事件的觸發(fā)。例如,在倉儲管理中,設(shè)置中間件來監(jiān)控貨品庫存的數(shù)量,當(dāng)庫存量低于設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)時,RFID中間件會觸發(fā)事件,通知相應(yīng)的應(yīng)用軟件。
有用號可緣割身始退銀研退社,請劍古深劃
2. RFID應(yīng)用系統(tǒng)軟件
RFID應(yīng)用系統(tǒng)軟件是針對不同行業(yè)的特定需求開發(fā)的應(yīng)用軟件,可以有效地控制閱讀器對電子標(biāo)簽信息進(jìn)行讀寫,并且對收集到的目標(biāo)信息進(jìn)行集中的統(tǒng)計與處理。RFID應(yīng)用系統(tǒng)軟件可以集成到現(xiàn)有的電子商務(wù)和電子政務(wù)平臺中,與ERP、CRM以及WMS等系統(tǒng)結(jié)合以提高各行業(yè)的生產(chǎn)效率。