第四章 RFID系统的构成与工作原理
导读
RFID：数据的神经末梢， RFID系统在湖南长丰汽车公司的案例
案例分析与讨论：
（1）简述湖南长丰汽车公司RFID系统的主要构成及在生产中起到的作用？ （2）简述RFID系统的工作原理？
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第四章 RFID系统的构成与工作原理
1 RFID系统构架 RFID是一种系统，一种射频识别系统。典型的RFID系统主要由 阅读器、电子标签、RFID中间件和应用系统软件4部分构成，一般我 们把中间件和应用软件统称为应用系统。
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第四章 RFID系统的构成与工作原理
1 RFID系统构架
1、电子标签
电子标签（Electronic Tag）也称也称应答器或智能标签（Smart Labe l），是一个微型的无线收发装置，主要由内置天线和芯片组成。
电压调节器：把由标签阅读器送来的射 频信号转换为直流电源，并经大电 容储存能量，再经稳压电路以提供 稳定的电源； 调制器：逻辑控制电路送出的数据经调 制电路调制后加载到天线送给阅读 器； 解调器：把载波去除以取出真正的调制 信号； 逻辑控制单元：用来译码阅读器送来的 信号，并依其要求回送数据给阅读 器； 存储单元：包括EEPROM与ROM，作为系 统运行及存放识别数据的位置。
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RFID系统的构成 及工作原理
湖南现代物流职业技术学院 米志强
2015.1.18
教材开发的“四导”风格
导读 导学 导教 导训 案例导入，深入浅出 配套资料丰富，易学易懂
能力指引
第四章 RFID系统的构成与工作原理
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第四章 RFID系统的构成与工作原理
1 RFID系统构架
5、通信设施
通信设施为不同的RFID系统管理提供安全通信连接，是RF ID系统的重要组成部分。通信设施包括有线或无线网络和读写 器或控制器与计算机连接的串行通信接口。无线网络可以是个 域网（PAN）（如蓝牙技术）、局域网（如802.11x、WiFi）， 也可以是广域网（如GPRS、3G技术）或卫星通信网络（如同步 轨道卫星L波段的RFID系统）。
导教
掌握RFID系统的组成；掌握RFID编码、调制与数据校验；掌 握RFID技术的工作原理；区分RFID的电感耦合和电磁反向散 射工作原理；RFID标签数据写入工作情况。
具备良好的团队协作和沟通交流能力。
具备良好的观察分析能力，对新应用系统的快速掌握能力。
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第四章 RFID系统的构成与工作原理
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第四章 RFID系统的构成与工作原理
1 RFID系统构架
2、读写器
读写器是一个捕捉和处理RFID标签数据的设备，它可以是单独 的个体，也可以嵌入到其他系统之中。读写器也是构成RFID系统的重 要部件之一，由于它能够将数据写到RFID标签中，因此称为读写器。
读写器的硬件部分通常 由收发机、微处理器、 存储器、 外部传感器 / 执行器，报警器的输入 / 输出接口 、通信接口 及电源等部件组成。
导学
学习目标：
掌握RFID应用系统的构架及组成； 理解RFID技术的工作原理； 了解常见电子标签的分类及应用。
4
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主要内容
01 RFID系统构架 02 RFID编码、调制与数据校验
03 04
RFID系统的基本原理
RFID标签数据写入
05 实训项目 06 习题
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RFID系统读写器天线的特点是：①足够小以至于能够贴到需要的 物品上；②有全向或半球覆盖的方向性；③能够给标签的芯片提供最 大可能的信号；④无论物品什么方向，天线的极化都能与读卡机的询 问信号相匹配；⑤具有鲁棒性；⑥价格便宜。
在选择读写器天线时应考虑的主要因素有：①天线的类型；② 天线的阻抗；③应用到物品上的RF的性能；④在有其他物品围绕 贴标签物品时RF的性能。
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第四章 RFID系统的构成与工作原理
1 RFID系统构架
3、控制器
控制器是读写器芯片有序工作的指挥中心，主要功能是： 与应用系统软件进行通信；执行从应用系统软件发来的动作指 令；控制与标签的通信过程；基带信号的编码与解码；执行防 碰撞算法；对读写器和标签之间传送的数据进行加密和解密； 进行读写器与电子标签之间的身份认证；对键盘、显示设备等 其他外部设备的控制。其中，最重要的是对读写器芯片的控制 操作。
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第四章 RFID系统的构成与工作原理
2 RFID编码、调制与数据校验
1、RFID编码
射频识别系统的结构与通信系统的基本模型相类似，满足了通 信功能的基本要求。读写器和电子标签之间的数据传输构成了与基本 通信模型相类似的结构。读写器与电子标签之间的数据传输需要三个 主要的功能块，如图4-8所示。按读写器到电子标签的数据传输方向， 是读写器（发送器）中的信号编码（信号处理）和调制器（载波电 路），传输介质（信道），以及电子标签（接收器）中的解调器（载 波回路）和信号译码（信号处理）。
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第四章 RFID系统的构成与工作原理
1 RFID系统构架
4、读写器天线
天线是一种以电磁波形式把前端射频信号功率接收或辐射出去的 设备，是电路与空间的界面器件，用来实现导行波与自由空间波能量 的转化。在RFID系统中，天线分为电子标签天线和读写器天线两大类， 分别承担接收能量和发射能量的作用。
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第四章 RFID系统的构成与工作原理
1 RFID系统构架 在实际RFID解决方案中，不论是简单的RFID系统还是复杂的RFID系 统都包含一些基本组件。组件分为硬件组件和软件组件。 若从功能实现的角度观察，可将RFID系统分成边沿系统和软件系统 两大部分，如图4-3示。这种观点同现代信息技术观点相吻合。边沿系 统主要是完成信息感知，属于硬件组件部分；软件系统完成信息的处理 和应用；通信设施负责整个RFID系统的信息传递。