RFID讀卡器的工作原理是什么?
隨著移動支付、手機支付以及近場通信技術的興起,RFID技術也被廣泛應用在移動支付、一卡通、二代身份證、門禁考勤等場景之中。公交刷卡,門禁刷卡、二代證、圖書借閱等都需要使用到RFID電子標簽,而RFID讀卡器的作用就是對電子標簽的數據進行讀寫。具體RFID讀卡器的工作流程是什么?我們一起來詳細了解一下。
RFID讀卡器的工作原理是什么?
RFID讀寫器主要是通過天線與RFID電子標簽進行無線通信,可以實現對標簽識別碼和內存數據的讀出或寫入操作。
讀寫器根據使用的結構和技術不同,可以是只讀或讀/寫裝置,它是RFID系統的信息控制和處理中心。典型的讀寫器包含有射頻模塊(發送器和接收器)、控制單元、接口單元以及讀寫器天線。
射頻模塊實現的任務主要有兩項:
①將讀寫器欲發往射頻標簽的命令調制(裝載)到射頻信號(也稱為讀寫器/射頻標簽的射頻工作頻率)上,經由發射天線發送出去。
②將射頻標簽返回到讀寫器的回波信號進行必要的加工處理,并從中解調(卸載)提取出射頻標簽回送的數據。
控制模塊實現的任務也包含以下兩項:
①讀寫器智能單元(通常為計算機單元CPU或MPU)發出的命令并進行加工(編碼)形成調制(裝載)到射頻信號上的編碼調制信號。
②對經過射頻模塊解調處理的標簽回送數據信號進行必要的處理(包含解碼),并將處理后的結果送入到讀寫器智能單元。
一般情況下,智能單元是讀寫器的控制核心,從實現角度來說,通常采用嵌入式MPU,并通過編制相應的MPU控制程序,對收發信號實現智能處理以及與后端應用程序之間的接口——API(Application Program Interface)。
射頻模塊與控制模塊的接口為調制(裝載)/解調(卸載),在系統實現中,通常射頻模塊包括調制/解調部分,并且也包括解調之后對回波小信號的必要加工處理(如放大、整形)等。射頻模塊的收發分離是采用單天線系統時射頻模塊必須處理好的一個關鍵問題。
射頻讀寫器的工作過程如下:
1、讀寫器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號,當射頻卡進入發射天線的工作區域時,產生感應電流,射頻卡獲得能量被激活。
2、射頻卡將自身編碼等信息通過卡內置的發送天線發送出去。
3、讀寫器的接收天線接收到從射頻卡發送來的載波信號,經天線調節器傳送到讀寫器,由讀寫器對接收到的信號進行解調和解碼,然后送到后臺主系統進行相關處理。
4、處理器根據邏輯運算來判斷該卡的合法性,針對不同的設定,做出相應的處理和控制,發出指令信號,控制執行機構的運作。
此外,在RFID系統中,通過讀寫器實現對射頻標簽數據的非接觸式收集,或由讀寫器向射頻標簽中寫入信息,均要回送應用系統中或來自應用系統。因此要求讀寫器能接收來自應用系統的命令,并根據命令或約定的協議,做出相應的響應(回送收集到的標簽數據等)。
讀寫器和射頻標簽之間一般采用半雙工通信方式進行信息交換,同時,讀寫器通過耦合,給無源射頻標簽提供能量和時序。在實際應用中,可以進一步通過以太網(Ethernet)或無線局域網(WLAN)等實現對物體識別信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。
RFID讀卡器作為讀寫設備之一, 應用范圍十分廣泛,不僅可以在公交、門禁、圖書等行業應用,在金融、物流、零售等行業也有它們的身影。伴隨各行各業對RFID技術的廣泛應用,搭建物聯網,實現萬物互聯的進程也被大大縮減,未來萬物互聯將更加便捷簡單,物聯網的成功搭建必定指日可待。