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物联网实务 物联网关键技术
物联网编码
识别与防碰撞问。 其中EPC-96Ⅰ型,,每个生产厂商可以有1600 万个对象分类并且每个对象分类可有680 亿个序列号,这对未来世界所有产品已经十分的够用了。
物联网编码
识别与防碰撞问题
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物联网协议与标准
一、RFID技术简介
RFID,即Radio Frequency Identification(无线射频识别),它是随着无线电技术和大规模集成电路的普及应用而出现的一种高速、实时、准确的信息采集与处理技术,被世界公认为21世纪十大重要技术之一。
RFID技术实质上是一项利用无线射频信号通过空间耦合实现非接触双向数据传递,并通过所传递的数据来获取相关信息,从而达到自动识别目标对象的目的的技术。RFID技术是无线自动识别技术的一种。
通常意义上来说,典型的射频识别系统包括以下三个部分:电子标签、读写器和计算机通信网络。RFID系统的内部结构图如下图所示。
二、RFID系统简介
RFID系统的基本工作原理:
标签与阅读器利用各自携带的天线构筑了一条两者之间进行数据传递的非接触式的通道;
当标签处于阅读器的工作范围内时,阅读器利用自身的天线发送射频信号;
标签天线收到信号以后会产生感应电流,从而激活内部的电路向阅读器回送信号(无源标签),或者主动向阅读器发送信号(有源标签);
阅读器收到信号以后,对接收到的信号做一些必要的处理,然后将处理后的数据上传到控制系统进行下一步的处理。
二、RFID系统简介
三、电子标签简介
EPC 标签基本构造及原理
EPC 标签由天线、集成电路、连接集成电路与天线的部分、天线所在的底层四部分构成。96 位或者64 位产品电子码是存储在RFID 标签中的唯一信息。
四、读写器简介
读写器负责连接电子标签和计算机通信网络,与标签进行双向数据通信,读取标签中的数据,或者按照计算机的指令对标签中的数据进行改写。
读写器的工作频率决定了整个射频识别系统的工作频率,读写器的功率大小决定了整个射频识别系统的工作距离。
典型的读写器终端一般由天线、射频接口模块和逻辑控制模块三部分构成,其结构图如下所示:
RFID系统中有两种类型的通信碰撞存在。
第一种:阅读器碰撞是指多个阅读器同时与一个标签通信,致使标签无法区分阅读器的信号,导致碰撞的发生;
第二种:电子标签碰撞是指多个标签同时响应阅读器的命令而发送信息,引起信号碰撞,使阅读器无法识别标签;
由于阅读器能检测碰撞并且阅读器之间能相互通信,所以阅读器碰撞能很容易得到解决。因而,射频识别系统中的碰撞一般是指电子标签碰撞。
五、RFID系统防碰撞
下图是标签碰撞示意图:
五、RFID系统防碰撞
下图是阅读器碰撞示意图:
五、RFID系统防碰撞
当发生碰撞的时候,阅读器不能正确读取电子标签中的数据,造成通信的失败。发生失败的标签将会重新发送,这样会浪费时间,增加电子标签与阅读器的通信量,严重影响RFID系统的效率,限制着RFID的发展。
为了解决这些问题,就需要使用防碰撞技术。防碰撞研究主要解决如何快速和准确地从多个标签中选出一个与阅读器进行数据交换,而其他的标签同样可以在接下来的防碰撞循环中被选出来与阅读器通讯。
五、RFID系统防碰撞
六、RFID防碰撞技术简介
为了防止碰撞的发生,射频识别系统中需要设计相应的防碰撞技术,在通信中这种技术也称为多址技术,多址技术主要分为以下四种:
空分多址法(SDMA-Space Division Multiple Access)
频分多址法(FDMA-Frequency Division Multiple Acess)
码分多址法(CDMA-Code Division Multiple Access)
时分多址法(TDMA-Time Division Multiple Access)
3、码分多址法(CDMA)
码分多址法是把若干个使用不同码的传输通路同时提供给通信用户使用的技术。
码分多址法中存在着很多的缺点:频带的利用率低、通道容量小、地址码的选取困难且捕获所需的时间长;
码分多址法虽然在移动通信中应用非常广泛,但目前在射频识别系统中尚未得到普遍应用。
六、RFID防碰撞技术简介
时分多址法在 RFID 系统防碰撞领域应用是最广泛的,它是把整个可供使用的通路