RFID應用系統的架構組成
RFID應用系統的架構主要由讀寫器、標簽和計算機通信網絡等部分組成。不同的模塊有不同的功能和應用,以下是具體的分析。
1、讀寫器
讀寫器是運用射頻技術從標簽中讀取射頻辨認標簽信息、或將信息寫入標簽的電子設備。它可以對讀出的標簽信息通過計算機及網絡系統進行管理和信息傳播,對對象標記信息進行解碼,并將標記信息以及某些有關的信息輸入計算機進行解決。
讀寫器可設計為手持式或固定式,并且可以通過通信網絡將采集到的標簽ID和數據報給計算機通信網絡,并可以接受計算機的命令對標簽進行操作。典型的閱讀器包具有高頻模塊發送器和接受器、控制單元以及閱讀器天線。
RFID讀寫器可以執行如下三種任務:
(1)與計算機通信網絡進行通信,上報給應用系統標簽數據,并執行從應用系統發來的動作指令;
(2)控制與射頻電子標簽的通信過程,執行按防沖突算法對標簽進行辨認,在標簽辨認后來和標簽進行數據互換;對信號進行編碼和解碼。
(3)通過閱讀器實現對標簽數據的無線接觸或從閱讀器向標簽寫入信息都要送回到計算機通信系統,這就形成了射頻標簽閱讀器與計算機通信系統之間的接口。
2、標簽
射頻標簽是射頻辨認系統的數據載體,是安裝在被辨認對象上,由芯片和內置天線構成,芯片內保存一定格式的電子數據,作為待辨認物品的標示性信息。
芯片隨著應用的不同而有所差別,芯片在得到工作所需要的能量后,會將存儲區的數據以調制信號的方式發送給天線再傳播給讀寫器,或者將讀寫器發送過來的信號解調后更新存儲區內的數據。
天線電路用來感應閱讀器所發射出來的射頻能量,完畢數據的更新,還用來以射頻信號的方式回傳給閱讀器標簽內的數據信息標簽天線的大小和能量是影響系統閱讀距離的重要因素之一。按照標簽內電池的有無,也即能量供應方式分類可以分為無源標簽和有源標簽。
在無源系統中,標簽沒有自己的電源,它所需要的工作能量重要從讀寫器發出的射頻波束中獲取,通過整流、存儲后提供電子標簽所需要的電流。與有源系統相比,其成本低、壽命長等特點。缺陷是讀寫器需要發射大功率的射頻電波,辨認距離較近。
在有源系統中,有源標簽一般都內裝有電池,為電子標簽的工作提供所有或者部分能量。雖然電池會帶來額外的成本,并且有壽命限制,但如果能做好標簽的低功耗設計,其在閱讀距離和適應物體運動速度方面的優勢則是無源標簽不可比擬的。應用的范疇也比無源系統大得多。
3、計算機通信網絡
計算機通信網絡在射頻系統中的重要作用是對閱讀器上報的標簽數據進行管理,針相應用需要,發送指令給閱讀器以實現對標簽的操作。
在通信過程中,必須保證整體射頻系統的暢通和迅速地采集數據,保證數據讀取內容的可靠性,以及有效地將數據傳送到后端系統。老式的數據采集系統中數據采集與后端應用程序之間的數據分發是通過中間件架構解決,并發展出多種應用服務器軟件。