RFID射频识别实验.pptx

第4章 基于RFID射频识别实验4.1 射频识别(RFID)系统简介4.2 HBE-RFID-REX射频识别系统4.3 HBE-RFID-REX编码模块4.4 HBE-RFID-REX的解码模块4.5 HBE-RFID-REX的调制解调模块4.6 HBE-RFID-REX 的嵌入式系统 4.1 射频识别(RFID)系统简介射频识别（射频识别（RFID）系统，把内置微芯片的标签）系统，把内置微芯片的标签（Tag）、标记（）、标记（Label）、卡（）、卡（Card）等中储存）等中储存的的数据（的的数据（UID=Unique Identification唯一标识）唯一标识），通过无线电频率，在阅读器中自动识别。，通过无线电频率，在阅读器中自动识别。RFID系统的基本目的是通过阅读器（系统的基本目的是通过阅读器（Reader）识别存）识别存储在标签中的储在标签中的ID，利用各种方法，把获取的，利用各种方法，把获取的ID使使用在适当的目标对象上。用在适当的目标对象上。基本工作原理是通过标基本工作原理是通过标签天线与阅读器天线，利用无线电波进行通信和签天线与阅读器天线，利用无线电波进行通信和接收数据。接收数据。4.1 射频识别(RFID)系统简介标签内置的天线接收阅读器发送的电波，标签内置的天线接收阅读器发送的电波，标签内置的标签芯片利用接收到的电波标签内置的标签芯片利用接收到的电波（wave）获得驱动电源。获得驱动电源的）获得驱动电源。获得驱动电源的标签标签IC对芯片内的信息进行编码，通过标对芯片内的信息进行编码，通过标签的天线发送信号。阅读器通过天线接收签的天线发送信号。阅读器通过天线接收此信号的信息，利用有线或无线通信方式，此信号的信息，利用有线或无线通信方式，把接收到的信息传送到服务器上。把接收到的信息传送到服务器上。HBE-RFID-REX射频识别系统 HBE-RFID-REX的原理部分是基于无线通信的原理部分是基于无线通信方式，学习方式，学习RFID的标签与阅读器之间的空中接口的标签与阅读器之间的空中接口工作原理。原理部分由编码（工作原理。原理部分由编码（Encoding）模块和）模块和解码（解码（Decoding）模块，以及）模块，以及3个调制解调模块个调制解调模块构成。耦合到具备电源及其他构成。耦合到具备电源及其他IO的基础板上。的基础板上。4.2 HBE-RFID-REX射频识别系统HBE-RFID-REX分为原理部分和应用部分。应用分为原理部分和应用部分。应用部分由阅读器和嵌入式系统（部分由阅读器和嵌入式系统（Embedded system）构成。在原理部分，对标签和阅读器之）构成。在原理部分，对标签和阅读器之间的空中接口工作原理，能够基于无线通信方式间的空中接口工作原理，能够基于无线通信方式进行学习。进行学习。阅读器由阅读器由125kHz阅读器、阅读器、13.56MHz阅读器和阅读器和900MHz阅读器构成。可以比较学习多波段阅读阅读器构成。可以比较学习多波段阅读器的特征。而且，结合嵌入式系统和阅读器来实器的特征。而且，结合嵌入式系统和阅读器来实现手持阅读器（现手持阅读器（Handheld Reader）功能，还可）功能，还可以学习到以学习到RFID的使用技术。的使用技术。4.2 HBE-RFID-REX射频识别系统HBE-RFID-REX整体框图 HBE-RFID-REX整体框图 HBE-RFID-REX系统实物图 编码模块编码模块 解码模块解码模块 ASK模块（模块（=Amplitude Shift Keying）FSK模块（模块（=Frequency Shift Keying）PSK模块（模块（=Phase Shift Keying）阅读器阅读器 LCD模块模块 X-模块模块 基础板基础板 HBE-RFID-REX系统实物图 4.3HBE-RFID-REX编码模块编码模块.编码部分的结构编码部分的结构 SW：用于改变编码方式。：用于改变编码方式。NRZ-RZ-Manchester0-Manchester1（modified）-Biphase-Miller。SW：用于改变调制方式。：用于改变调制方式。LOOP-ASK-FSK-PSK SW：数据生成方式：数据生成方式 Auto：连续生成数据。：连续生成数据。Manual：数据逐次生成。：数据逐次生成。SW：把编码模块进行重置。：把编码模块进行重置。SW：选择数据格式化（：选择数据格式化（8bit/64bit）SW：设置数据运行：设置数据运行/停止停止 编码部分的结构编码部分的结构 编码模块图编码模块图 4.4 HBE-RFID-REX的解码模块的解码模块 与编码模块有相同的结构。在设置开关中，与编码模块有相同的结构。在设置开关中，只有如下的只有如下的SW被激活，其他处于非激活状被激活，其他处于非激活状态。态。SW：选择编码种类：选择编码种类 SW：选择调制种类：选择调制种类 SW：编码系统重置：编码系统重置 把把SW设定为设定为8bit时，利用指针开关的数时，利用指针开关的数据变更只能为下位的据变更只能为下位的8bit。只有设定为。只有设定为64bit，才可以对全部，才可以对全部64bit数据进行变更。数据进行变更。HBE-RFID-REX的调制解调模块的调制解调模块 4.5 HBE-RFID-REX的调制解调模块的调制解调模块由时钟发生器生成的时钟，经过增幅、变由时钟发生器生成的时钟，经过增幅、变压器（压器（Transformer），传送到在第二阶段），传送到在第二阶段生成标签电源的指示器（生成标签电源的指示器（Indicator）部分。）部分。同时，与从编码模块传送的信号一起被调同时，与从编码模块传送的信号一起被调制。然后，再次传送到变压器第一阶段的制。然后，再次传送到变压器第一阶段的调制信号，将进行解调过程。调制和解调调制信号，将进行解调过程。调制和解调过程的方式各由过程的方式各由ASK、FSK和和PSK构成。构成。调制解调模块调制解调模块 HBE-RFID-REX嵌入式系统嵌入式系统 4.6HBE-RFID-REX嵌入式系统嵌入式系统HBE-RFID-REX为了实现为了实现RFID的扩展概念手持阅的扩展概念手持阅读器，可采用以读器，可采用以PXA255处理器为基础的嵌入式处理器为基础的嵌入式系统模块。系统模块。Intel PXA255处理器由高性能和低功处理器由高性能和低功耗的微架构组成。耗的微架构组成。X-Module根据该处理器的应用根据该处理器的应用规格支持系统开发的练习专用（开发用）模块。规格支持系统开发的练习专用（开发用）模块。另外，这些处理器将应用于将来要求低功耗和高另外，这些处理器将应用于将来要求低功耗和高性能的应用产品、移动电话辅助装置、通信设备、性能的应用产品、移动电话辅助装置、通信设备、智能电话、无线计算机等领域。智能电话、无线计算机等领域。Intel PXA255处处理器内置理器内置32位数据总线，工作频率为位数据总线，工作频率为400MHz，为为17mmx17mmBGA包装。包装。HBE-RFID-REX存储系统存储系统 安装在安装在X-MODULE的的LCD中的触摸屏控制中的触摸屏控制器采用了器采用了ADS7846芯片。芯片。Burr Brown ADS7846作为触摸屏控制器，通过处理器作为触摸屏控制器，通过处理器的的SSPC（synchronous Serial Port Controller）进行通信，它采用了摩托罗拉）进行通信，它采用了摩托罗拉公司的公司的SPI（Serial Peripheral Interface）协议。协议。HBE-RFID-REX存储系统存储系统