RFID读卡器的工作原理是什么?
随着移动支付、手机支付以及近场通信技术的兴起,RFID技术也被广泛应用在移动支付、一卡通、二代身份证、门禁考勤等场景之中。公交刷卡,门禁刷卡、二代证、图书借阅等都需要使用到RFID电子标签,而RFID读卡器的作用就是对电子标签的数据进行读写。具体RFID读卡器的工作流程是什么?我们一起来详细了解一下。
RFID读卡器的工作原理是什么?
RFID读写器主要是通过天线与RFID电子标签进行无线通信,可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。
读写器根据使用的结构和技术不同,可以是只读或读/写装置,它是RFID系统的信息控制和处理中心。典型的读写器包含有射频模块(发送器和接收器)、控制单元、接口单元以及读写器天线。
射频模块实现的任务主要有两项:
①将读写器欲发往射频标签的命令调制(装载)到射频信号(也称为读写器/射频标签的射频工作频率)上,经由发射天线发送出去。
②将射频标签返回到读写器的回波信号进行必要的加工处理,并从中解调(卸载)提取出射频标签回送的数据。
控制模块实现的任务也包含以下两项:
①读写器智能单元(通常为计算机单元CPU或MPU)发出的命令并进行加工(编码)形成调制(装载)到射频信号上的编码调制信号。
②对经过射频模块解调处理的标签回送数据信号进行必要的处理(包含解码),并将处理后的结果送入到读写器智能单元。
一般情况下,智能单元是读写器的控制核心,从实现角度来说,通常采用嵌入式MPU,并通过编制相应的MPU控制程序,对收发信号实现智能处理以及与后端应用程序之间的接口——API(Application Program Interface)。
射频模块与控制模块的接口为调制(装载)/解调(卸载),在系统实现中,通常射频模块包括调制/解调部分,并且也包括解调之后对回波小信号的必要加工处理(如放大、整形)等。射频模块的收发分离是采用单天线系统时射频模块必须处理好的一个关键问题。
射频读写器的工作过程如下:
1、读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号,当射频卡进入发射天线的工作区域时,产生感应电流,射频卡获得能量被激活。
2、射频卡将自身编码等信息通过卡内置的发送天线发送出去。
3、读写器的接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号,经天线调节器传送到读写器,由读写器对接收到的信号进行解调和解码,然后送到后台主系统进行相关处理。
4、处理器根据逻辑运算来判断该卡的合法性,针对不同的设定,做出相应的处理和控制,发出指令信号,控制执行机构的运作。
此外,在RFID系统中,通过读写器实现对射频标签数据的非接触式收集,或由读写器向射频标签中写入信息,均要回送应用系统中或来自应用系统。因此要求读写器能接收来自应用系统的命令,并根据命令或约定的协议,做出相应的响应(回送收集到的标签数据等)。
读写器和射频标签之间一般采用半双工通信方式进行信息交换,同时,读写器通过耦合,给无源射频标签提供能量和时序。在实际应用中,可以进一步通过以太网(Ethernet)或无线局域网(WLAN)等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。
RFID读卡器作为读写设备之一, 应用范围十分广泛,不仅可以在公交、门禁、图书等行业应用,在金融、物流、零售等行业也有它们的身影。伴随各行各业对RFID技术的广泛应用,搭建物联网,实现万物互联的进程也被大大缩减,未来万物互联将更加便捷简单,物联网的成功搭建必定指日可待。