物联网射频识别RFID核心技术教程PPT_002.pptx

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物物联联网网-射频识别（射频识别（RFID）核心技术教程）核心技术教程2016年出版，本书适合作为高校教材。

年出版，本书适合作为高校教材。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程第第12章章读写器的体系结构读写器的体系结构点点击此此处结束放映束放映读写器的组成与设计要求读写器的组成与设计要求12.2低频读写器低频读写器12.3高频读写器高频读写器12.4微波读写器微波读写器12.5物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映读写器在读写器在RFID应用系统中的作用应用系统中的作用12.1物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映读写器在读写器在RFID应用系统中的作用应用系统中的作用12.1物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程在RFID应用系统中，要从一个电子标签中读出数据或者向一个电子标签中写入数据，需要非接触式的读写器作为接口。

读写器与电子标签的所有动作均由应用软件控制，对一个电子标签的读写操作是严格按照“主-从”原则进行的。

RFID应用系统的“主-从”原则如图12.1所示，其中包括应用软件与读写器的“主-从”原则和读写器与电子标签的“主-从”原则。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映读写器的组成与设计要求读写器的组成与设计要求12.2物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程各种读写器虽然在工作频率、耦合方式、通信各种读写器虽然在工作频率、耦合方式、通信流程和数据传输方式等方面有很大的不同，但在组成流程和数据传输方式等方面有很大的不同，但在组成和功能方面是十分类似的。

读写器的主要功能是将数和功能方面是十分类似的。

读写器的主要功能是将数据加密后发送给电子标签，并将电子标签返回的数据据加密后发送给电子标签，并将电子标签返回的数据解密，然后传送给计算机网络。

解密，然后传送给计算机网络。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程12.2.1读写器的组成读写器的组成1.读写器的软件读写器的软件读读写写器器的的所所有有行行为为均均由由软软件件来来控控制制完完成成。

软软件件向向读读写写器器发发出出读读写写命命令令，作作为为响响应应，读读写写器器与与电电子子标标签之间就会建立起特定的通信。

签之间就会建立起特定的通信。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程2.读写器的硬件读写器的硬件读写器的硬件一般由天线、射频模块、控制模块读写器的硬件一般由天线、射频模块、控制模块和接口组成。

和接口组成。

图图12.1读写器的结构框图读写器的结构框图点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程

（1）控制模块）控制模块控制模块由控制模块由ASIC组件和微处理器组成。

组件和微处理器组成。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程

（2）射频模块）射频模块射频模块主要由发送电路和接收电路构成射频模块主要由发送电路和接收电路构成。

（3）读写器的接口）读写器的接口控制模块与应用软件之间的数据交换通过读写器的控制模块与应用软件之间的数据交换通过读写器的接口来实现接口来实现。

RS-232、RS-485、RJ-45或或WLAN接口。

接口。

（4）天线）天线天线是用来发射或接收无线电波的装置。

读写器与天线是用来发射或接收无线电波的装置。

读写器与电子标签是利用无线电波传递信息，当信息通过电磁波在电子标签是利用无线电波传递信息，当信息通过电磁波在空间传播时，电磁波的产生和接收要通过天线来完成。

空间传播时，电磁波的产生和接收要通过天线来完成。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程12.2.2读写器的设计要求读写器的设计要求读读写写器器在在设设计计时时需需要要考考虑虑许许多多因因素素，包包括括基基本本功能、应用环境、电器性能和电路设计等。

功能、应用环境、电器性能和电路设计等。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程1读写器的基本功能和应用环境读写器的基本功能和应用环境

（1）读写器是便携式还是固定式。

）读写器是便携式还是固定式。

（2）支持一种还是多种类型电子标签的读写。

）支持一种还是多种类型电子标签的读写。

（3）读写器的读取距离和写入距离）读写器的读取距离和写入距离。

（4）读写器周边的电磁环境、温度、湿度和）读写器周边的电磁环境、温度、湿度和安全等环境。

安全等环境。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程2读写器的电气性能读写器的电气性能

（1）空中接口的方式。

）空中接口的方式。

（2）防碰撞算法的实现方法。

）防碰撞算法的实现方法。

（3）加密的需求。

）加密的需求。

（4）供电方式与节约能耗的措施。

）供电方式与节约能耗的措施。

（5）电磁兼容（）电磁兼容（EMC）性能。

）性能。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程3.读写器的电路设计读写器的电路设计

（1）选用现有的读写器芯片或是自行进行设计。

）选用现有的读写器芯片或是自行进行设计。

（2）天线的形式与匹配的方法。

）天线的形式与匹配的方法。

（3）收、发通道信号的调制方式与带宽。

）收、发通道信号的调制方式与带宽。

（4）若是自行进行电路模块设计，还应设计相应的）若是自行进行电路模块设计，还应设计相应的编码与解码、防碰撞处理、加密和解密等电路。

编码与解码、防碰撞处理、加密和解密等电路。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映低频读写器低频读写器12.3物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程低频读写器主要工作在低频读写器主要工作在125KHz，可以用于门禁考，可以用于门禁考勤、汽车防盗和动物识别等方面。

下面以勤、汽车防盗和动物识别等方面。

下面以U2270B芯片为芯片为例，介绍低频读写器的构成和主要应用。

例，介绍低频读写器的构成和主要应用。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程12.3.1基于基于U2270B芯片的读写器芯片的读写器1.U2270B芯片芯片U2270B芯片是芯片是ATMEL公司生产的基站芯片，该基公司生产的基站芯片，该基站可以对一个站可以对一个IC卡进行非接触式的读写操作。

卡进行非接触式的读写操作。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程2.基于基于U2270B芯片的读写器芯片的读写器由由U2270B构成的读写器模块，关键部分是天线、构成的读写器模块，关键部分是天线、射频读写基站芯片射频读写基站芯片U2270B和微处理器。

基站芯片和微处理器。

基站芯片U2270B通过天线以通过天线以125KHz的调制射频信号为的调制射频信号为RFID电子标签提供电子标签提供能量能量（电源电源），同时接收来自，同时接收来自RFID电子标签的信息，并以曼电子标签的信息，并以曼彻斯特编码输出。

天线一般由铜制漆包线绕制，直径彻斯特编码输出。

天线一般由铜制漆包线绕制，直径3cm、线圈线圈100圈即可，电感值为圈即可，电感值为1.35mH。

微处理器可以采用多。

微处理器可以采用多种型号，如单片机种型号，如单片机AT89C2051、单片机、单片机AT89S51等。

等。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程12.3.2考勤系统的读写器考勤系统的读写器由由U2270B构成的读写器，可以用于学生考勤系统。

构成的读写器，可以用于学生考勤系统。

其中，电子标签由卡片构成，读卡器由基站芯片其中，电子标签由卡片构成，读卡器由基站芯片U2270B及其支撑电路、主控芯片及其支撑电路、主控芯片MCU及其支撑电路、外围接口及其支撑电路、外围接口电路（键盘、液晶、时钟和串口模块）构成。

电路（键盘、液晶、时钟和串口模块）构成。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程1.射频模块射频模块发射频率是发射频率是U2270B输出的天线驱动频率。

天线端输出的天线驱动频率。

天线端子线圈的发射频率是由线圈回路的电阻、电容决定。

子线圈的发射频率是由线圈回路的电阻、电容决定。

2.天线模块天线模块3.电源模块电源模块4.数据输入与输出模块数据输入与输出模块点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程12.3.3汽车防盗汽车防盗系统的读写器系统的读写器射频识别以非接触、无视觉、高可靠的方式传递射频识别以非接触、无视觉、高可靠的方式传递特定的识别信息，适合用于汽车防盗装置，能够有效地特定的识别信息，适合用于汽车防盗装置，能够有效地达到汽车防盗的目的。

达到汽车防盗的目的。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程1.防盗系统的工作原理防盗系统的工作原理汽车防盗装置的基本原理是将汽车启动的机械钥汽车防盗装置的基本原理是将汽车启动的机械钥匙与电子标签相结合，即将小型电子标签直接装入到钥匙与电子标签相结合，即将小型电子标签直接装入到钥匙把手内，当一个具有正确识别码的钥匙插入点火开关匙把手内，当一个具有正确识别码的钥匙插入点火开关后，汽车才能用正确的方式进行启动。

后，汽车才能用正确的方式进行启动。

点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程2.防盗系统的组成防盗系统的组成图图12.7汽车防盗系统的基本组成汽车防盗系统的基本组成点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术教程）核心技术教程3.硬件电路设计硬件电路设计图图12.9汽车防盗系统的硬件电路汽车防盗系统的硬件电路点点击此此处结束放映束放映物联网射频识别（物联网射频识别（RFIDRFID）核心技术