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        RFID接收器的驅(qū)動(dòng)程序撰寫(xiě)

        作者: 時(shí)間:2011-04-22 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
        目前市面上以使用條形碼,將物品的相關(guān)信息多記錄在條形碼上,而再以掃描儀掃瞄條形碼取得信息,而RFID只需在一定范圍內(nèi)感應(yīng),并可一次讀取大量訊息。射頻識(shí)別系統(tǒng)(RFID)最早在1948年即被提出,利用無(wú)線電波傳送識(shí)別數(shù)據(jù),達(dá)到身分識(shí)別的目的。無(wú)須接觸即可自動(dòng)讀取及收集資料的一種科技,乃屬于自動(dòng)資料搜集(Automated Data Collection, ADC)技術(shù)之一種,可無(wú)線讀取卷標(biāo)信息。傳輸頻率分為低頻(LF:125~134KHz),高頻(HF:13.56MHz),超高頻 (UHF: 400~ 1000MHz),微波(Microwave; 1GHz以上),其中以超高頻之技術(shù)較先進(jìn)且其穩(wěn)定度與應(yīng)用效果較佳。

        于本文將介紹如何以MCU簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)一個(gè)RFID的接收器,所使用的是為高頻(13.56 MHz)的頻域,于本文中的程序模塊是采用Holtek MCU HT49R50A-1的匯編語(yǔ)言來(lái)撰寫(xiě),希望透過(guò)程序模塊的分享以達(dá)到共同討論的目的。
         

        RFID的特性

        (一) 數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)(Read Write)機(jī)能:只要通過(guò)RFID Reader即可不需接觸,直接讀取訊息至數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi),且可一次處理多個(gè)標(biāo)簽,并可以將物流處理的狀態(tài)寫(xiě)入標(biāo)簽,供下一階段物流處理的讀取判斷之用。
        (二) 容易小型化和多樣化的形狀:RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀之限制,不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外,RFID TAG更可往小型化與多樣型態(tài)發(fā)展,以應(yīng)用在不同產(chǎn)品。
        (三) 耐環(huán)境性:紙張一受到臟污就會(huì)看不到,但RFID對(duì)水、油和藥品等物質(zhì)卻有強(qiáng)力的抗污性。RFID在黑暗或臟污的環(huán)境之中,也可以讀取數(shù)據(jù)。
        (四) 可重復(fù)使用:由于RFID為電子數(shù)據(jù),可以反復(fù)被覆寫(xiě),因此可以回收標(biāo)簽重復(fù)使用。如被動(dòng)式RFID,不需要電池就可以使用,沒(méi)有維護(hù)保養(yǎng)的需要。
        (五) 穿透性:RFID若被紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)包覆的話,也可以進(jìn)行穿透性通訊。不過(guò)如果是鐵質(zhì)金屬的話,就無(wú)法進(jìn)行通訊。
        (六) 數(shù)據(jù)的記憶容量大:數(shù)據(jù)容量會(huì)隨著記憶規(guī)格的發(fā)展而擴(kuò)大,未來(lái)物品所需攜帶的資料量愈來(lái)愈大,對(duì)卷標(biāo)所能擴(kuò)充容量的需求也增加,對(duì)此RFID不會(huì)受到限制。
         

        RFID所使用的頻率介紹

        為避免各國(guó)無(wú)線電頻率使用標(biāo)準(zhǔn)不一,造成使用上的混亂與困擾,國(guó)際上大多遵守國(guó)際電信聯(lián)合會(huì)(ITU)的規(guī)范。目前RFID使用的頻率有6種,分別為135KHz以下、13.56MHz、433.92MHz、860M~930MHz(即UHF)、2.45GHz以及5.8GHz,其各有特色和缺陷。135KHz以下傳輸距離短約10公分左右,通訊速度慢。此頻段在絕大多數(shù)的國(guó)家屬于開(kāi)放,不涉及法規(guī)開(kāi)放和執(zhí)照申請(qǐng)的問(wèn)題,因此使用最廣,主要使用在寵物、門(mén)禁管制和防盜追蹤。 13.56MHz薄化的效果最佳傳輸距離為1公尺以下,代表性應(yīng)用為會(huì)員卡、識(shí)別證、飛機(jī)機(jī)票和建筑物出入管理,通訊距離10公分左右的近距離非接觸式IC卡發(fā)展快速。
         


        RFID系統(tǒng)的基本架構(gòu)

        RFID的基本組成組件及其主要的功能為:
        ?讀取器:負(fù)責(zé)讀/寫(xiě)電子卷標(biāo)上的數(shù)據(jù)。
        ? 電子卷標(biāo)/卡(Transponder; Tag):分為被動(dòng)與主動(dòng)兩種結(jié)構(gòu)如圖1所示,如表1所示主要負(fù)責(zé)除存被識(shí)別物的相關(guān)資料,如品號(hào),品名,規(guī)格等等,可以藉由讀取器來(lái)偵測(cè),另外于表2所示則為頻率與Tag的關(guān)系及被使用的特性。
        ?計(jì)算機(jī):負(fù)責(zé)系統(tǒng)平臺(tái)的操作,將RFID的讀取器與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成就可以偵測(cè)到物品的移動(dòng)狀況和信息。
         

        圖1 Tag的基本結(jié)構(gòu)

         

         

        等級(jí)(Class)
        內(nèi)存
        電源
        特性
        應(yīng)用領(lǐng)域
        Class 0
        無(wú)
        被動(dòng)式的感應(yīng)偶合
        1位的Tag
        EAS商品防竊
        Class 1
        只讀式
        被動(dòng)式的感應(yīng)偶合
        只能寫(xiě)入一次
        EPC識(shí)別碼
        Class 2
        讀/寫(xiě)式
        被動(dòng)式的感應(yīng)偶合
        可編密碼
        EPC識(shí)別碼
        Class 3
        讀/寫(xiě)式
        半被動(dòng)式內(nèi)建有電源
        接收能量才讀寫(xiě)
        環(huán)境感應(yīng)型
        Class 4
        讀/寫(xiě)式
        主動(dòng)式內(nèi)建有電源
        多任務(wù)Tag讀寫(xiě)
        智能型
        Class 5
        讀/寫(xiě)式
        主動(dòng)式內(nèi)建有電源
        具有上述的綜合
        遠(yuǎn)距無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

        表1 Tag的等級(jí)分類(lèi)表

         

         


              頻率
               
              低頻(LF 125 KHz)
              高頻
              (HF; 13.56 MHz)
              超高頻(UHF; 860-930 MHz)
              微波(2.45- 5.8 MHz)
              性統(tǒng)型態(tài)
              被動(dòng)式
              14443
              15693
              被動(dòng)式
              主動(dòng)式
              被動(dòng)式
              主動(dòng)式
              讀取距離
              0.5m
              0.5m
              1.5m
              3-10m
              >10m
              3-10m
              >10m
              內(nèi)存bytes
              64-1k
              8k-128k
              256k-512k
              64k-512k
              -
              16k-64k
              -
              傳輸功率
              72dBμA/m
              42dBμA/m
              10mW-4W
              4W(USA),0.5W
              讀取方法
              感應(yīng)線圈
              感應(yīng)線圈
              電容式電場(chǎng)效應(yīng)
              電容式電場(chǎng)效應(yīng)
              讀取速度
              慢 ←→ 快
              環(huán)境適應(yīng)性
              佳 ←→ 差
              尺寸

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