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颉刀蜶低第一章绪言最盘毒葛倮籴脔射频识别琑系统主要由电子标签⒍写器和数据管理系统这三个主要部分组成缤一荆系统框图电子标签部分又可以细分为标签天线和标签芯片两部分。每个电子标签都含有唯一的识别码,用来表示电子标签所附着的物体。当电子标签接收到读写器的发射信号的时候,电子标签被“唤醒”,然后根据读写器发射的指令完成相应的动作,并将响应信息发射回给读写器。电子标签上的存储单元,可以反复读写读写器也可以细分为读写器天线和读写器两部分。读写器通过读写器天线发射信号“唤醒”和传送指令给电子标签,并接收标签返回的信号。在初步过滤、处理信号之后,完成对电子标签信息的获取和解析,将有用的数据通过网络和数据管理系统交互。数据管理系统主要完成数据信息的存储及管理。数据管理系统可以由简单的本地软件担当,也可以是集成了管理模块的分布式芾砣砑按系统中的电子标签获得能量的方法来分,可以将系统分为无源系统和有源系统两大类:有源系统的电子标签通过自身带有的电图,我陨稀东南大学工程硕士学位论文射期识别连写暑遵写暑天线虞筠簟离墨】■■”’》一!
池供电,优点是读写器识别距离长,功耗低:但缺点是电子标签成本较高、体积大、寿命较短。无源系统的电子标签自身不带有电源,需从读写器发出的射频波束中获取能量,经过整流、存储后提供电子标签所需的工作电压。其优点是电子标签成本低、重量轻、体积小、寿命长,缺点是读写器需要发射较大的射频功率,与有源系统相比,识别距离较近等。目前,集成电路设计技术的水平可以使无源系统的电子标签所需工作电压进一步降低至甚至,这使无源系统的识别距离可以达到米,可以满足大部分实际应用的需要。随着成本的不断降低和性能的不断提升,无源系统逐渐成为目前技术发展的主流趋势。在无源系统中,根据工作方式的不同,又可以分为电感藕合式的系统和反射调制式的系统。ぁ惫图电感耦合式系统如图所示,电感藕合型的系统可以等效的看成是一种变压器藕合模型,即作为初级线圈的读写器和作为次级线圈的电子标签之间的耦合。高频的强电磁场由读写器的天线线圈产生,穿过线圈的横截面和周围的近场空间。当电子标签进入读写器天线的近场之内时,读写器发射磁场的一小部分磁力线穿过电子标签的天线线圈,通过感应,在标签线圈上产生了电压降,再通过标签内部整流后,作为电源供应电子标签工作能量。同时,电子标签内部的数字逻辑部分控制标签负载电压的接通或断开,通过电磁场使得读写器天线上的电压发生有规律性的变化。这个过程称为负载调制。数据就通过负载调制的方式在读写器和电子标签之间交互。东南大学工程硕士学位论文敦宇逻辑电予椽墨..静矗一.,、.
图卜瓷涞髦剖絉低反向散射调制类型的系统的工作原理如图所示,读写器发射出功率为5纳淦敌藕牛杂煽占渌ゼ鹾螅渲幸徊糠止β饰狿。’的射频信号到达电子标签天线。在这部分功率为!男藕胖校徊糠中藕懦晌猂昵┑反射信号载波,功率为:其余部分功率为。’的信号经过高频整流后转化为能量供应标签工作。标签的反射功率夯崾芰拥奖昵┨煜叩谋昵└涸乇浠挠跋欤琑昵通过改变标签天线的等效负载,以实现将标签需要发送的信息调制到功率为的标签反射信号的振幅上。功率为5谋昵┓瓷涞髦菩藕啪杂煽占渌ゼ鹾螅渲幸徊糠止β饰狿的信号被读写器天线接收,经过定向藕合器的收发信号隔离后,传送到读写器接收电路,经信号处理和数据解析后,得到标签携带的信息内容。一般来说,工作频率在璽韵碌腞低惩ü呷χ涞绱懦●詈系方式工作,属于电感耦合类型的系统。电感耦合型系统具有工作距离近,成本低,天线尺寸大,通讯速度低等特点,而且以下的电磁信号对人体没有影响,发射功率受限制较少:而刀腞低是通过无线电波发射和反射的方式工作,属于反射调制型的系统。反射调制型系统具有工作距离远,天线尺寸小,通讯速度高等特点,但此类系统一般会有发射功率限制,以避免超高频电磁波信号对人体或环境造成影响。目前,国际上电磁场藕合式系统主要有两个频段:和.Ⅷ7瓷涞髦剖絉低持饕S辛礁銎刀危㊣本文主要研究频段的反射调制式技术,以下所有涉及、椽签天线电子奄豪签东南大学工程硕士学位论文建写■夭缱
刀蜶低秤τ昧煊蚝头⒄骨熬“跤锏牡胤剑缥尢厥馑得鳎傅亩际刀蔚姆瓷涞髦剖技术。年,美国麻省理工学院和英国剑桥大学发起成立了国际性研究机构一行摹辏珹行耐瞥隽艘幌盗械腞芯砍晒渲较著名的有产品电子码汀拔锪M概念,即以标签为载体,为世界上每一件产品赋予唯一的产品电子编码晔叮佣胁妨唇拥酵上,实现对物品的自动识别和透明化管理。即所谓的“物联网6鳵际踉是“物联网摹盎∩枋。作为实现信息采集的数据载体。中心提出的汀拔锪M概念,得到世界靠绻局写多数企业和各国政府的支持,技术由此得到迅猛的发展。在美国,大型剃须刀生产企业吉列公司于年滦家缘陀婪值单价购买诟鯮昵┎沧暗矫扛