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RFID系统的组成
典型的RFID系统主要由阅读器、电子标签、RFID中间件和应用系统软件4部分构成,一般把中间件和应用软件统称为应用系统,下面对系统的各个组成部分进行介绍。
1 硬件组件
1. 1阅读器
RFID阅读器(Reader)又称读头、rfid读写器等,在RFID系统中扮演着重要的角色,RFID读写器主要负责与RFID电子标签的双向通信,同时接受来自主机系统的控制指令。阅读器的频率决定了RFID系统工作的频段,其功率决定了射频识别的有效距离。阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读写装置,它是 RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由射频接口、逻辑控制单元和天线3部分组成
射频接口模块具有以下主要任务:
(1)产生高频发射能量,激活电子标签并为其提供能量
(2)对发射信号进行调制,将数据传输给电子标签具水分带015排02开
(3)接收并调制来自电子标签的射频信号。
在射频接口中有两个分隔开的信号通道,分别用于来往于电子标签与阅读器两个方向的数据传输。传送往电子标签的数据通过发射器分支通道发射,而来自于电子标签的数据则通过接收器分支通道接收。
2)逻辑控制单元
逻辑控制单元也称为读写模块,其具有以下主要任务:
(1)与应用系统软件进行通信,并执行从应用系统软件发送来的指令。
(2)控制阅读器与电子标签的通信过程。
(3)信号的编码与解码。
(4)对阅读器和标签之间传输的数据进行加密和解密。
(5)执行防碰撞算法。
(6)对阅读器和标签的身份进行验证。
3)天线
天线是一种能将接收到的电磁波转换为电流信号,或将电流信号转换成电磁波发射出去的装置。在RFID系统中,阅读器必须通过天线发射能量,形成电磁场,通过电磁场对电子标签进行识别,所以可以说,阅读器上的天线所形成的电磁场范围就是阅读器的可读区域。
2. 电子标签
电子标签(Electronic Tag)也称为智能标签(Smart Label), 是指由IC芯片和无线通信天线组成的超微型的小标签,其内置的射频天线用于和阅读器进行通信。系统工作时,阅读器发出查询(能量)信号,标签(无源)在收到查询(能量)信号后将其一部分整流为直流电源供电子标签内的电路工作;另一部分能量信号被电子标签内保存的数据信息调制后反射回阅读器。电子标签是射频识别系统真正的数据载体,根据其应用场合不同表现为不同的应用形态,如在动物跟踪和追踪领域中称为动物标签或动物追踪标签、电子狗牌;在不停车收费或车辆出入管理等车辆自动识别领域中称为车辆远距离IC卡、车辆远距离射频标签或电子牌照;在访问控制领域中称为门禁卡或一卡通。
电子标签内部各模块功能描述如下。
(1)天线:用来接收阅读器送来的信号,并把要求的数据送回给阅读器。
(2)电压调节器:把阅读器送来的射频信号转换为直流电源,并经大电容储存能量,再经稳压电路以提供稳定的电源。始同不美装过页料同中G
(3)调制器:逻辑控制电路送出的数据经调制电路调制后加载到天线送给阅读器。
(4)解调器:把载波去除以取出真正的调制信号。
(5)逻辑控制单元:用来译码阅读器送来的信号,并依其要求回送数据给阅读器。
(6)存储单元:包括 EEPROM与 ROM, 作为系统运行及存放识别数据的位置。
2. 2 软件组件
1. rfid中间件
RFID中间件是一种独立的系统软件或服务程序,分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。中间件位于客户机、服务器的操作系统之上,管理计算资源和网络通信。
RFID中间件扮演着电子标签和应用程序之间的中介角色,从应用程序端使用中间件提供的一组通用的应用程序接口(API), 即能连到 RFID阅读器,读取电子标签数据。这样,即使存储电子标签信息的数据库软件或后端应用程序增加或改由其他软件取代,或者RFID阅读器种类增加等情况发生时,应用端不需修改也能处理,解决了多对多连接的维护复杂性问题。
RFID中间件主要包括以下4个功能。
1)阅读器协调控制
终端用户可以通过RFID中间件接口直接配置、监控以及发送指令给阅读器。例如,终端用户可以配置阅读器,当频率碰撞发生时,阅读器自动关闭。一些RFID中间件开发商还提供了支持阅读器即插即用的功能,终端用户新添加不同类型的阅读器时不需要增加额外的程序代码。
2)数据过滤与处理
当标签信息传输发生错误或有冗余数据产生时,RFID中间件可以通过一定的算法纠正错误并过滤掉冗余数据。RFID中间件可以避免不同的阅读器读取同一电子标签的碰撞,确保了高于阅读器水平的数据准确性。
3)数据路由与集成
RFID中间件能够决定采集到的数据传递给哪一个应用。RFID中间件可以与企业现有的企业资源计划(ERP)、客户关系管理(CRM)、仓储管理系统(WMS)等软件集成在一起,提供数据的路由与集成,同时中间件还可以保存数据,分批地给各个应用提交数据。
4)进程管理
在进程管理中,RFID中间件根据客户定制的任务负责数据的监控与事件的触发。例如,在仓储管理中,设置中间件来监控货品库存的数量,当库存量低于设置的标准时,RFID中间件会触发事件,通知相应的应用软件。
有用号可缘割身始退银研退社,请剑古深划
2. RFID应用系统软件
RFID应用系统软件是针对不同行业的特定需求开发的应用软件,可以有效地控制阅读器对电子标签信息进行读写,并且对收集到的目标信息进行集中的统计与处理。RFID应用系统软件可以集成到现有的电子商务和电子政务平台中,与ERP、CRM以及WMS等系统结合以提高各行业的生产效率。