RFID系統(tǒng)包括 RFID 讀寫器、RFID 電子標(biāo)簽和中央信息系統(tǒng)三大部分。RFID 讀寫器是RFID系統(tǒng)的基本單元,在整個(gè)系統(tǒng)中有著舉足輕重的作用。RFID 讀寫器又稱為閱讀器、讀頭、掃描器、查詢器等,其主要任務(wù)是向 RFID 電子標(biāo)簽發(fā)射讀取或?qū)懭诵盘?hào),并接收 RFID 電子標(biāo)簽時(shí)應(yīng)答,對(duì)電子標(biāo)簽的對(duì)象標(biāo)識(shí)信息進(jìn)行解碼,并將對(duì)象標(biāo)識(shí)信息連帶標(biāo)簽上其他相關(guān)信息傳輸?shù)街醒胄畔⑾到y(tǒng)以供處理。本章將介紹RFID讀寫器的構(gòu)成、RFID 讀寫器的作用與工作方式,重點(diǎn)介紹低頻、高頻、超高頻及微波讀寫的設(shè)計(jì)。
RFID讀寫器的構(gòu)成
     RFID 讀寫器可以是單獨(dú)的整體,也可以作為部件的形式嵌入到其他系統(tǒng)中。讀寫器可以單獨(dú)具有讀寫、顯示和數(shù)據(jù)處理等功能,也可與計(jì)算機(jī)或其他系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián),完成對(duì) RFID 標(biāo)簽的相關(guān)操作。RFID讀寫器的頻率決定了 RFID系統(tǒng)的工作頻段,讀寫器的功率直接影響射頻識(shí)別的距離。各種 RFID 讀寫器雖然在耦合方式、通信流程、數(shù)據(jù)傳輸方法,特別是在頻率范圍等方面有著根本的差別,但在原理、構(gòu)造設(shè)計(jì)及功能上各種讀寫器是十分類似的,通常由天線、射頻接口和邏輯控制單元三部分組成。RFID讀寫器的基本組成包括天線、射頻模塊、讀寫器模塊以及其他一些基本功能單元。

天線
   天線是發(fā)射和接收射頻載波信號(hào)的設(shè)備,是一種將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電磁波發(fā)送出去,或者將接收到的電磁波轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)的裝置。RFID讀寫器必須通過天線來發(fā)送能量,形成電磁場(chǎng),通過電磁場(chǎng)對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別,天線所形成的電磁場(chǎng)范圍就是射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)的可讀寫 
射頻模塊
    射頻模塊由射頻振蕩器、射頻處理器、射頻接收器以及前置放大器組成。射頻模塊可發(fā)射和接收射頻載波。射頻載波信號(hào)由射頻振蕩器產(chǎn)生并經(jīng)射頻處理器放大,然后該載波通過天線發(fā)送出去。射頻接收器接收到從天線處傳來的RFID電子標(biāo)簽信號(hào),通過前置放大器和射頻處理器的處理后,將處理過的信息傳給讀寫模塊。射頻模塊主要完成射頻信號(hào)的處理功能,包括產(chǎn)生射頻能量,激活無源電子標(biāo)簽并為其提供能量,射頻模塊主要具有以下任務(wù)。
① 標(biāo)簽的命令調(diào)制到讀寫器發(fā)射的載頻信號(hào)上,形成已調(diào)制的發(fā)射信號(hào),經(jīng)讀寫器天線發(fā)送出去。
② 出去的已調(diào)制射頻信號(hào)經(jīng)過空中信道傳送到電子標(biāo)簽上,電子標(biāo)簽對(duì)接收到的射頻信號(hào)做出響應(yīng),形成返回讀寫器天線的反射回波信號(hào)。
③ 射頻模塊將電子標(biāo)簽返回到讀寫器的回波信號(hào)進(jìn)行必要的加工處理并從中解調(diào),提取出電子標(biāo)簽回送的數(shù)據(jù)。

    在射頻接口中有兩個(gè)分隔開的信號(hào)通道,分別用于來往于電子標(biāo)簽與讀寫器兩個(gè)方問的效據(jù)傳輸。傳送給電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)通過發(fā)射器分支通道發(fā)射、而來自干電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)則通過接收分支通道接收。
讀寫模塊
     讀寫模塊,也稱邏輯控制單元,一般由放大器、解碼及糾錯(cuò)電路、微處理器、時(shí)鐘電路、標(biāo)準(zhǔn)接口以及電源組成,它可以接收射頻模塊傳輸?shù)男盘?hào),解碼后獲得 RFID 電子標(biāo)簽內(nèi)的信息,或?qū)⒁獙懭穗娮訕?biāo)簽的信息解碼后傳輸給射頻模塊,完成寫人 RFID 電子標(biāo)簽的操作。讀與模塊 還可以通過標(biāo)準(zhǔn)接口將RFID電子標(biāo)簽內(nèi)容和其他信息傳送給中央信息系統(tǒng)。
     讀寫模塊主要完成對(duì) RFID 電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫的控制操作,包括控制與 RFID 電子標(biāo)簽的通信過程;傳遞信號(hào)的編、解碼;對(duì)讀寫器和電子標(biāo)簽間傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密;進(jìn)行讀寫器 和電子標(biāo)簽之間的身份驗(yàn)證;與中央信息系統(tǒng)進(jìn)行通信,并執(zhí)行從中央信息系統(tǒng)發(fā)來的動(dòng)作指令。
電源、時(shí)鐘等基本功能單元
     電源給RFID讀寫器提供必要的工作能量,并且通過電磁感應(yīng)的方式可以給無源 RFID 電子標(biāo)簽提供工作能量。時(shí)鐘為 RFID讀寫器在通信過程中提供同步時(shí)鐘信息。這些基本功能單元有時(shí)被集成在 RFID 讀寫器的讀寫模塊之中,有時(shí)被當(dāng)做單獨(dú)的模塊來放置,但它們的功能是類似的。