RFID讀卡器
電子標籤數據的自動識別設備
RFID是射頻識別的英文縮寫。通俗地說,RFID讀卡器是一種能閱讀電子標籤數據的自動識別設備。根據閱讀標籤頻率的不同分為低頻、高頻、超高頻讀卡器。RFID讀卡器需配備RFID天線一起使用才能讀取標籤信息。
RFID讀卡器
埃森哲實驗室首席科學家弗格森認為RFID是一種突破性的技術:"第一,可以識別單個的非常具體的物體,而不是像條形碼那樣只能識別一類物體;第二,其採用無線電射頻,可以透過外部材料讀取數據,而條形碼必須靠激光來讀取信息;第三,可以同時對多個物體進行識讀,而條形碼只能一個一個地讀。此外,儲存的信息量也非常大。"
UART通訊轉換模塊
UART通訊轉換器
功能完善的乙太網 <-> UART通訊轉換器。12V供電,可卡裝於電工導軌之上。使用AX11015網路轉換模塊的轉換器,12V供電,有外殼,外殼有導軌安裝卡口。
USB <-> RS485轉換器。
軟質鐵氧體
當非接觸IC卡讀寫器的天線處於金屬物質比較多的環境時,在天線背面安裝鐵氧體材料製成的板,可以減低金屬物質對讀卡性能和穩定性的影響。軟質鐵氧體方便裁剪,但性能不如硬質鐵氧體好,首推厚度1.7mm,尺寸可以任意裁剪,頻率範圍寬。
硬質鐵氧體
當非接觸IC卡讀寫器的天線處於金屬物質比較多的環境時,在天線背面安裝鐵氧體材料製成的板,可以減低金屬物質對讀卡性能和穩定性的影響。硬質鐵氧體製造繁瑣,需開模具並需要機械加工,但性能很好,硬質,不可裁剪,尺寸需要定製,特性好於軟質鐵氧體。
RFID技術的基本工作原理並不複雜:標籤進入磁場后,接收解讀器發出的射頻信號,憑藉感應電流所獲得的能量發送出存儲在晶元中的產品信息(Passive Tag,無源標籤或被動標籤),或者主動發送某一頻率的信號(Active Tag,有源標籤或主動標籤);解讀器讀取信息並解碼后,送至中央信息系統進行有關數據處理。
無線射頻識別技術(RFID)的快速崛起,既是技術發展的結果,也是應用需求的體現。從上個世紀90年代開始,圍繞RFID的各種應用就如雨後春筍般大量湧現出來。今天,我們就簡單地介紹一下RFID技術和其中最重要的產品-讀卡器。
頻帶的劃分
低頻(30~300kHz)
高頻 (3~30MHz)
高頻HF的射頻識別設備工作於13.56MHz頻段,系統通過天線線圈電感耦合來傳輸能量,通過電感耦合的方式磁場能量下降較快。磁場信號具有明顯的讀取區域邊界。主要應用於1米以內的人員或物品的識別。主要遵循兩種協議:ISO/IEC14443(A、B)協議,ISO/IEC15693協議。
系統特性
工作頻率為13.56MHz,該頻率的波長大概為22m。
除了金屬材料外,該頻率的波長可以直接穿過液體等大多數的材料。
該頻段在全球都得到認可並沒有特殊的限制。
感應器一般以電子標籤的形式。
雖然該頻率的磁場區域下降很快,但是能夠產生相對均勻的讀寫區域。
該系統具有防衝撞特性,可以同時讀取多個電子標籤。
可以把某些數據信息寫入標籤中。
數據傳輸速率比低頻要快,價格不是很貴。
主要應用
一卡通
二代身份證
門禁考勤
圖書管理系統的應用
家校通
服裝生產線和物流系統的管理和應用
開放式人員管理
酒店門鎖的管理和應用
大型會議人員通道系統
固定資產的管理系統
醫藥管理
智能貨架的管理
貴重物品管理
產品防偽
超高頻(300MHz~3GHz)或微波2.45GHz
常見的工作頻率有860MHz~930MHz。超高頻則應用在需要較長的讀寫距離和高讀寫速度的場合,如火車監控、高速公路收費等系統中,但是其天線波束方向較窄且價格較高。另外,超高頻RFID產品常常被使用在供應鏈管理上。
EPC標準(下面會介紹)規定的載波頻率為13.56MHz和860MHz~930MHz兩個頻段,而13.56MHz頻率採用的標準原型是 ISO/IEC15693,已經收入到ISO/IEC18000-3中。
RFID的標準
作為一項商業化的技術,RFID也有著自己的標準。ISO(國際標準化組織)就為其制定了一系列標準。另外,眾多開發廠商也組成聯盟,制定了自己的技術標準,這就是EPC標準,它也是目前應用最為廣泛的一個標準。EPC將RFID系統分成了四個層次,包括物理層、中間層、網路層和應用層。物理層是整個系統的物理環境構造,包括標籤、天線、讀寫器、感測器、儀器儀錶等硬體設備。中間層是信息採集的中間件和應用程序介面,負責對讀卡器所採集到的標籤中的信息進行簡單的預處理,然後將信息傳送到網路層或應用層的數據介面。網路層是系統內部以及系統間的數據聯繫紐帶,各種信息在其上交互傳遞。應用層則是EPC後端軟體及企業應用系統。在明晰的系統層次上,EPC標準還統一了數據的報文格式,並規範了輸出傳輸流程。這樣, RFID系統的部署就會變的嚴謹有序。
RFID讀卡器
被測物的信息基本載體是電子標籤,它有兩種類型,一種是有源型的,即自帶電源;另一種則是無源型的,自身不帶電源,由外部供電。那麼誰給它供電呢?就是RFID系統中的讀卡器。它是一個射頻收發器,一旦進入工作狀態,會發射調幅信號來激活電子標籤。如果遇上了無源型電子標籤,還要給它傳輸電能。當然,電能的傳輸是受到多種外部條件限制的。比如在美國,超過1W的能量就是不允許經無線傳輸的。對讀卡器的性能要求是很嚴格的,因為它必須從所收到的各種反射信號中甄別出標籤所反射的微弱信號。很多讀卡器產品都存在著數據誤讀的問題,這也成為了RFID技術發展的一個障礙。