《物联网射频识别(RFID)核心技术教程》-PPT-2.pptx
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1、物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程点点击此此处结束放映束放映电电子子教教案案物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程 本本书书物物联联网网-射射频频识识别别(RFID)核核心心技技术术教教程程由由物物联联网网-射射频频识识别别(RFID)核核心心技技术术详详解解一一书书改改编编而而来来。物物联联网网-射射频频识识别别(RFID)核核心心技技术
2、术详详解解2011年年11月月荣荣获获陕陕西西省省普普通通高高等等学学校校优优秀秀教教材材一一等等奖奖,2012年年12月月修修订订出出版版第第2版版,2013年年荣荣获获陕陕西西省省高高等等教教育育教教学学成成果果二二等等奖奖。物物联联网网-射频识别(射频识别(RFID)核心技术教程)核心技术教程2016年出版,本书适合作为高校教材。年出版,本书适合作为高校教材。点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程第第2章章 RFID系统的系统的基本基本构成构成点击此处结束放映点击此处结束放映RFID系统概述系统概述2.1电子标签电子标签2.
3、2读写器读写器2.3系统高层系统高层2.4物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程 RFID系统概述系统概述2.1点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程2.1.1 RFID系统的基本组成系统的基本组成RFID系统因应用不同其组成会有所不同,但基本都是由电子系统因应用不同其组成会有所不同,但基本都是由电子标签、读写器和系统高层这三大部分组成。标签、读写器和系统高层这三大部分组成。点击此
4、处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程 (1)电子标签)电子标签 电电子子标标签签由由芯芯片片及及天天线线组组成成,附附着着在在物物体体上上标标识识目目标标对对象象,每每个个电电子子标标签签具具有有唯唯一一的的电电子子编编码码,存存储储着着被被识识别别物物体体的的相相关关信信息。息。(2)读写器)读写器 读写器是利用射频技术读写电子标签信息的设备。读写器是利用射频技术读写电子标签信息的设备。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程 (3)系统高层)系统高层最最简简
5、单单的的RFID系系统统只只有有一一个个读读写写器器,它它一一次次只只对对一一个个电电子子标标签进行操作,如公交车上的票务系统。签进行操作,如公交车上的票务系统。复复杂杂的的RFID系系统统会会有有多多个个读读写写器器,每每个个读读写写器器要要同同时时对对多多个个电电子子标标签签进进行行操操作作,这这需需要要系系统统高高层层处处理理问问题题。系系统统高高层层由由计计算算机机网网络络构构成成,RFID系系统统的的数数据据处处理理、数数据据交交换换、数数据据传传输输和和通通信信管理都由系统高层完成。管理都由系统高层完成。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFI
6、D)核心技术教程)核心技术教程2.1.2 RFID系统的工作流程系统的工作流程RFID系统的一般工作流程如下。系统的一般工作流程如下。(1)读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号;)读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号;(2)电子标签获得能量被激活;)电子标签获得能量被激活;(3)电子标签将自身信息通过内置天线发送出去;)电子标签将自身信息通过内置天线发送出去;(4)读写器天线接收到从电子标签发送来的载波信号;)读写器天线接收到从电子标签发送来的载波信号;(5)读写器天线将载波信号传送到读写器;)读写器天线将载波信号传送到读写器;(6)读写器对接收信号进行解调和解码,然后送到系统高层;)
7、读写器对接收信号进行解调和解码,然后送到系统高层;(7)系统高层根据逻辑运算判断该电子标签的合法性;)系统高层根据逻辑运算判断该电子标签的合法性;(8)系统高层做出相应处理,发出指令信号,控制执行机构动作。)系统高层做出相应处理,发出指令信号,控制执行机构动作。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程2.1.3 RFID系统的分类系统的分类 1.按照频率分类按照频率分类通常情况下,读写器发送的频率称为系统的工作频率通常情
8、况下,读写器发送的频率称为系统的工作频率。根根据工作频率的不同,据工作频率的不同,RFID系统可以分为低频、高频和微波系统。系统可以分为低频、高频和微波系统。(1)低频系统)低频系统 低低频频系系统统的的工工作作频频率率范范围围为为30kHz300kHz,RFID常常见见的的低低频频工工作作频频率率有有125kHz和和134.2kHz。低低频频系系统统主主要要用用于于距距离离短短、数据量低的射频识别系统中。数据量低的射频识别系统中。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程(2)高频系统)高频系统 高高频频系系统统的的工工作作频
9、频率率范范围围为为3MHz30MHz,RFID常常见见的的高高频频工工作作频频率率是是6.75MHz和和13.56MHz。高高频频系系统统可可以以传传送送较较大大的数据,是目前应用比较成熟、使用范围较广的系统。的数据,是目前应用比较成熟、使用范围较广的系统。(3)微波系统)微波系统 RFID常常 见见 的的 微微 波波 工工 作作 频频 率率 是是 433MHz、860/960MHz、2.45GHz和和5.8GHz等等,其其中中433MHz、860/960MHz也也常常称称为为超超高高频频(UHF)频频段段。微微波波RFID是是目目前前射射频频识识别别系系统统研研发发的的核核心心,是物联网的关
10、键技术。是物联网的关键技术。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程2.按照供电方式分类按照供电方式分类 RFID供电方式供电方式以以电子标签电子标签的的供电系统供电系统为准。为准。(1)无源供电系统)无源供电系统 无无源源供供电电系系统统的的电电子子标标签签内内没没有有电电池池,电电子子标标签签利利用用读读写写器发出的波束供电。器发出的波束供电。(2)有源供电系统)有源供电系统 有有源源供供电电系系统统是是指指电电子子标标签签内内有有电电池池,电电池池可可以以为为电电子子标标签提供全部能量。签提供全部能量。点击此处结束放映点
11、击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程(3)半有源供电系统)半有源供电系统 半半有有源源电电子子标标签签内内有有电电池池,但但电电池池仅仅对对维维持持数数据据的的电电路路及及维维持芯片工作电压的电路提供支持。持芯片工作电压的电路提供支持。电电子子标标签签未未进进入入工工作作状状态态前前,一一直直处处于于休休眠眠状状态态,相相当当于于无无源源标标签签,标标签签内内部部电电池池能能量量消消耗耗很很少少,因因而而电电池池可可以以维维持持几几年年,甚至可以长达甚至可以长达10年。年。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RF
12、IDRFID)核心技术教程)核心技术教程3.按照耦合方式分类按照耦合方式分类(1)电感耦合方式)电感耦合方式在在电电感感耦耦合合方方式式中中,读读写写器器与与电电子子标标签签之之间间的的射射频频信信号号传传递为变压器模型,电磁能量通过空间高频交变磁场实现耦合递为变压器模型,电磁能量通过空间高频交变磁场实现耦合。(2)电磁反向散射方式)电磁反向散射方式 在在电电磁磁反反向向散散射射方方式式中中,读读写写器器与与电电子子标标签签之之间间的的射射频频信信号号传传递递为为雷雷达达模模型型。读读写写器器发发射射出出去去的的电电磁磁波波碰碰到到电电子子标标签签后后,电磁波被反射,同时携带回电子标签的信息电
13、磁波被反射,同时携带回电子标签的信息。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程4.按照技术方式分类按照技术方式分类(1)主动广播式)主动广播式主主动动广广播播式式是是电电子子标标签签主主动动向向外外发发射射信信息息,读读写写器器相相当当于于只只收不发的接收机。收不发的接收机。(2)被动倍频式)被动倍频式 被动式电子标签内部不带电池,要靠外界提供能量工作。被动式电子标签内部不带电池,要靠外界提供能量工作。(3)被动反射调制式)被动反射调制式 依依旧旧是是读读写写器器发发射射查查询询信信号号,电电子子标标签签被被动动接接收收,但但
14、此此时时电电子标签返回读写器的频率,与读写器发射频率相同。子标签返回读写器的频率,与读写器发射频率相同。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程5.按照保存信息方式分类按照保存信息方式分类(1)只读电子标签)只读电子标签电子标签内部只有只读存储器(电子标签内部只有只读存储器(Read Only Memory,ROM)。(2)一次写入只读电子标签)一次写入只读电子标签 这种电子标签与只读电子标签相比,可以写入一次数据这种电子标签与只读电子标签相比,可以写入一次数据。(3)现场有线可改写式)现场有线可改写式(4)现场无线可改写式)
15、现场无线可改写式点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程6.按照系统档次分类按照系统档次分类(1)低档系统)低档系统1位系统位系统和和 只读电子标签只读电子标签。(2)中档系统)中档系统 中中档档系系统统电电子子标标签签的的数数据据存存贮贮容容量量较较大大,数数据据可可以以读读取取也也可可以写入,是带有可写数据存储器的射频识别系统。以写入,是带有可写数据存储器的射频识别系统。(3)高档系统)高档系统 高高档档系系统统一一般般带带有有密密码码功功能能,电电子子标标签签带带有有微微处处理理器器,微微处处理器可以实现密码的复杂验证。
16、理器可以实现密码的复杂验证。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程7.按照工作方式分类按照工作方式分类 (1)全双工和半双工工作方式)全双工和半双工工作方式全全双双工工表表示示电电子子标标签签与与读读写写器器之之间间可可以以在在同同一一时时刻刻互互相相传传送送信信息息;半半双双工工表表示示电电子子标标签签与与读读写写器器之之间间可可以以双双向向传传送送信信息息,但但在同一时刻只能向一个方向传送信息。在同一时刻只能向一个方向传送信息。(2)时序工作方式)时序工作方式 在在时时序序工工作作方方式式中中,读读写写器器辐辐射射出出的
17、的电电磁磁场场短短时时间间周周期期性性地地断断开开,这这些些间间隔隔被被电电子子标标签签识识别别出出来来,并并被被用用于于从从电电子子标标签签到到读读写器的数据传输。写器的数据传输。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程 电子标签电子标签2.2点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程2.2 电子标签电子标签电子标签(电子标签(Tag)又称为射频标签、应答器或射频卡。)又称为射频标签、应答器或射频卡。电子标签附着在待识别的物品上,每个电子标签具有唯一电子标签附
18、着在待识别的物品上,每个电子标签具有唯一的电子编码,是射频识别系统真正的数据载体。的电子编码,是射频识别系统真正的数据载体。在射频识别系统中,电子标签的价格远比读写器低,但电在射频识别系统中,电子标签的价格远比读写器低,但电子标签的数量很大,应用场合多样。子标签的数量很大,应用场合多样。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程2.2.1 电子标签的基本组成电子标签的基本组成一般情况下,电子标签由标签专用芯片和标签天线组成一般情况下,电子标签由标签专用芯片和标签天线组成。芯芯片用来存储物品的数据,天线用来收发无线电波。片用来存储
19、物品的数据,天线用来收发无线电波。(1)电子标签的芯片很小,厚度一般不超过电子标签的芯片很小,厚度一般不超过0.35mm;(2)电子标签)电子标签天线的尺寸一般要比芯片大许多,天线的形状天线的尺寸一般要比芯片大许多,天线的形状与工作频率等有关。与工作频率等有关。(3)封装后的电子标签尺寸可以小到封装后的电子标签尺寸可以小到2mm,也可以像身份证,也可以像身份证那么大。那么大。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程2.2.2 电子标签的电子标签的结构形式结构形式电子标签的结构形式多种多样,有卡片型、环型、钮扣型、电子标签的结构
20、形式多种多样,有卡片型、环型、钮扣型、条型、盘型、钥匙扣型和手表型等。电子标签可能会是独立的标条型、盘型、钥匙扣型和手表型等。电子标签可能会是独立的标签形式,也可能会和诸如汽车点火钥匙集成在一起进行制造。签形式,也可能会和诸如汽车点火钥匙集成在一起进行制造。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程点击此处结束放映点击此处结束放映物联网射频识别(物联网射频识别(RFIDRFID)核心技术教程)核心技术教程1.卡片型电子标签卡片型电子标签(1)我国第二代身份证)我国第二代身份证 我国第二代身份证相当于一个电子标签。我国第二代身份证
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