RFID应用系统的架构组成
RFID应用系统的架构主要由读写器、标签和计算机通信网络等部分组成。不同的模块有不同的功能和应用,以下是具体的分析。
1、读写器
读写器是运用射频技术从标签中读取射频辨认标签信息、或将信息写入标签的电子设备。它可以对读出的标签信息通过计算机及网络系统进行管理和信息传播,对对象标记信息进行解码,并将标记信息以及某些有关的信息输入计算机进行解决。
读写器可设计为手持式或固定式,并且可以通过通信网络将采集到的标签ID和数据报给计算机通信网络,并可以接受计算机的命令对标签进行操作。典型的阅读器包具有高频模块发送器和接受器、控制单元以及阅读器天线。
RFID读写器可以执行如下三种任务:
(1)与计算机通信网络进行通信,上报给应用系统标签数据,并执行从应用系统发来的动作指令;
(2)控制与射频电子标签的通信过程,执行按防冲突算法对标签进行辨认,在标签辨认后来和标签进行数据互换;对信号进行编码和解码。
(3)通过阅读器实现对标签数据的无线接触或从阅读器向标签写入信息都要送回到计算机通信系统,这就形成了射频标签阅读器与计算机通信系统之间的接口。
2、标签
射频标签是射频辨认系统的数据载体,是安装在被辨认对象上,由芯片和内置天线构成,芯片内保存一定格式的电子数据,作为待辨认物品的标示性信息。
芯片随着应用的不同而有所差别,芯片在得到工作所需要的能量后,会将存储区的数据以调制信号的方式发送给天线再传播给读写器,或者将读写器发送过来的信号解调后更新存储区内的数据。
天线电路用来感应阅读器所发射出来的射频能量,完毕数据的更新,还用来以射频信号的方式回传给阅读器标签内的数据信息标签天线的大小和能量是影响系统阅读距离的重要因素之一。按照标签内电池的有无,也即能量供应方式分类可以分为无源标签和有源标签。
在无源系统中,标签没有自己的电源,它所需要的工作能量重要从读写器发出的射频波束中获取,通过整流、存储后提供电子标签所需要的电流。与有源系统相比,其成本低、寿命长等特点。缺陷是读写器需要发射大功率的射频电波,辨认距离较近。
在有源系统中,有源标签一般都内装有电池,为电子标签的工作提供所有或者部分能量。虽然电池会带来额外的成本,并且有寿命限制,但如果能做好标签的低功耗设计,其在阅读距离和适应物体运动速度方面的优势则是无源标签不可比拟的。应用的范畴也比无源系统大得多。
3、计算机通信网络
计算机通信网络在射频系统中的重要作用是对阅读器上报的标签数据进行管理,针相应用需要,发送指令给阅读器以实现对标签的操作。
在通信过程中,必须保证整体射频系统的畅通和迅速地采集数据,保证数据读取内容的可靠性,以及有效地将数据传送到后端系统。老式的数据采集系统中数据采集与后端应用程序之间的数据分发是通过中间件架构解决,并发展出多种应用服务器软件。