RFID读写器的结构和实现功能分析

RFID 技术是从 20 世纪 80 年代走向成熟的一项自动识别技术，近年来发展十分迅速。 目前，在全世界，基于 RFID 技术的电子标签，使用已经非常广泛了，这主要取决于它的特性，RFID 标签可以使用在几乎所有的物理对象上。RFID 技术在工业自动化，物体跟踪，交通运输控制管理，防伪校园卡，电子钱包，行李标签，收费系统，医用装 置，电子物品的监控和军事用途等方面已经得到了广泛的应用。

1、什么是RFID读写器

　　RFID读写器（Radio Frequency Identification的缩写）又称为“RFID读写器”，即无线射频识别，通过射频识别信号自动识别目标对象并获取相关数据，无须人工干预，可识别高速运动物体并可同时识别多个RFID标签，操作快捷方便。RFID读写器有固定式的和手持式的，RFID读写器包含有低频，高频，超高频，有源等。

2、rfid读写器的组成部分包括什么

　　RFID读写器由天线、射频接口模块和逻辑控制模块三部分构成。

　　1）RFID天线

　　RFID读写器的是发射和接收的设备， 它主要负责将读写器中的电流信号转换成射频载波信号并发送给标签，或者接收标签发送过来的射频载波信号并将其转化为电流信号，读写器的天线可以外置也可以内置，天线的设计对读写器的工作性能来说非常重要，对于标签来说，它的工作能量全部由读写器的天线提供。

　　2）RFID读写器射频接口模块

　　RFID读写器的接口模块主要包括发射器、射频接收器、和等。该模块是读写器的射频前端，同时也是影响读写器成本的关键部位，主要负责的发射及接收。 其中的调制电路负责将需要发送给的信号加以调制，然后再发送； 解调电路负责将解调标签送过来的信号并进行放大； 时钟发生器负责产生系统的正常工作时钟。

　　3）读写器逻辑控制模块

　　读写器的模块是整个读写器工作的控制中心、智能单元，是读写器的“大脑”， 读写器在工作时由逻辑控制模块发出指令，接口模块按照不同的指令做出不同的操作。 它主要包括、和应用接口等。 微控制器可以完成信号的编解码、数据的加解密以及执行防碰撞算法； 存储单元负责存储一些程序和数据； 应用接口负责与进行输入或输出的通信。

下面以频段读写器为例，详细介绍一下读写器的射频模块是如何工作的。射频模块又可以分为发射和接收两部分。 读写器的发射电路部分主要由（Mixer）、（DAC）、（Attenuator）、可变放大器（VGA）、 （Power Splitter）、（Filter）、以及（PA）。发射部分的工作过程如下：

　　（1）读写器控制，产生出频率为860-96OMHZ的，然后把这个信号传送给；

　　（2）功率分配器把要发射的信号分成两部分，一部分发送到接收电路，作为接收信号进行时的信号源，另外一路则先经过再送到Mixer；

　　（3）通过混频，使读写器的控制传送过来的载波信号的幅度相位变化，然后经过可变增益（VGA）和射频滤波器以后，传至；

　　（4）读写器根据实际情况，自动调节发射信号的增益，然后经过进行放大，最后再经过传送到读写器天线准备发射。这里环行器的作用就是将读写器天线接收到的信号与发送的信号隔离开来，避免出现。

　　读写器的接收部分主要包括（ADC）以及接收部分的工作流程是：

　　（1）由标签通过反向散射传递过来的信号通常功率比较小，它会首先进入环行器，以便与读写器发射的分离，避免出现同频干扰。在通过射频滤波器后，进入到功率分配器，从这里出来的信号又分成了两路；

　　（2）自发射线路的未载波作为接收线路的信号产生两路，两路参考信号差是90；

　　（3）两路参考信号与从第一步分离出来的两路信号进行，生成两路，然后分别经过各自的和以后，返回到读写器的信号处理单元进行相关处理。

3、rfid读写器的主要功能

RFID读写器之所以非常重要，这是由它的功能所决定的，它的主要功能有以下几点：

　　①实现与的通讯：最常见的就是对标签进行读数，这项功能需要有一个可靠的软件算法确保安全性、可靠性等。除了进行读数以外，有时还需要对标签进行写入，这样就可以对标签批量生产，由用户按照自己需要对标签进行写入。

　　②给标签供能：在标签是被动式或者半被动式的情况下，需要读写器提供能量来激活场周围的电子标签；读写器射频场所能达到的范围主要由的大小以及读写器的决定的。天线的大小主要是根据应用要求来考虑的，而输出功率在不同国家和地区，都有不同的规定。

　　③实现与计算机网络的通讯：这一功能也很重要，读写器能够利用一些接口实现与上位机的通讯，并能够给上位机提供一些必要的信息。

　　④实现多标签识别：读写器能够正确的识别其工作范围内的多个标签。

　　⑤实现移动目标识别：读写器不但可以识别静止不动的物体，也可以识别移动的物体。

　　⑥实现错误信息提示：对于在识别过程中产生的一些错误，读写器可以发出一些提示。

　　⑦对于标签，读写器能够读出有源标签的电池信息：如电池的总电量、剩余电量等。