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RFID读写器设备厂家为您释诠“什么是RFID读写器?”

RFID读写器设备厂家为您释诠“什么是RFID读写器?”

发布日期:2020-09-07 18:49:02 作者:Ling 点击:16760

什么是RFID读写器?什么进RFID电子标签?RFID系统要怎么用?很多买家使用方都不是很清楚这三者之问的关系?那么今天RFID读写器设备厂家先为您释诠“什么是RFID读写器?”

      RFID读写器(Reader and Writer)又称阅读器(Reader)或询问器,是读取和写入电子标签内存信息的设备。读写器又可以与计算机网络进行连接,由计算机网络构成的系统高层完成数据信息的存储、管理和控制。读写器是一种射频无线数据采集设备,其基本作用就是作为数据交换的一环,将前端电子标签所包含的信息传递给后端的系统高层。
一、RFID读写器的基本组成
RFID读写器基本由射频模块、控制处理模块和天线组成。读写器通过天线与电子标签进行无线通信,因此读写器可以看成是一个特殊的收发信机。同时,读写器也是电子标签与计算机网络的连接通道。读写器各组成部分如下。

(1)RFID读写器由射频模块、控制处理模块和RFID天线组成,可以工作在一个或多个频率,可以读写一种或多种型号的rfid电子标签,开可以与计算机网络相连。
(2)RFID读写器天线可以是一个独立的部分,也可以内置到读写器中。RFID读写器天线将电磁波发射到空间,开收集RFID电子标签的无线数据信号。
(3)射频模块用于基带信号与射频信号的相互转换,开与天线相连。射频模块既可以将频率很低的基带信号转换为射频信号,然后传输至rfid天线;又可以将rfid天线接收的射频信号转换为频率很低的基带信号。
(4)RIFD控制模块是RFID读写器的核心。控制模块的主要作用有:对发射信号进行编码、调制等各种处理,对接收信号进行解调、解码等各种处理;执行防碰撞算法;实现与后端应用程序的觃范接口。
二、RFID读写器的结构形式
    RFID读写器没有一个确定的模式。根据数据管理系统的功能和设备制造商的生产习惯,rfid读写器具有各种各样的结构和外观形式。根据rfid读写器天线与读写器模块是否分离,读写器可以分为集成式rfid读写器和分离式rfid读写器;根据rfid读写器外形和应用场合,rfid读写器可以分为固定式读写器、OEM模块式读写器、手持式读写器、工业读写器和读卡器等。
1.RFID固定式读写器
   rfid固定式读写器一般是指天线、读写器与主控机分离,rfid读写器和天线可以分别安装在不同位置,读写器可以有多个天线接口和多种I/O接口。固定式读写器将射频模块和控制处理模块封装在一个固定的外壳里,完成射频识别的功能。
(1)供电方式
  供电可以为220V交流电、110V交流电或12V直流电,电源接口通常为交流三针圆形或直流同轴插口。
(2)RFID天线及天线接口
  RFID天线可以采用单天线、双天线或多天线形式。天线接口可以为BNC或SMA射频接口。天线与读写器的连接可以为螺钉旋接方式,也可以为焊点连接方式。
(3)通信接口
  通信接口可以采用RS232接口、RS485接口或无线WLAN 802.11接口等。
2.OEM模块式读写器
  在很多应用中,rfid读写器开不需要封装外壳,只需要将rfid读写器模块组装成产品,这就构成了OEM模块式读写器。OEM(Original Equipment Manufacture,原始设备制造商)模块式rfid读写器的典型技术参数与固定式rfid读写读写器相同。
3.手持便携式读写器
    为了减小设备尺寸、降低设备制造成本、提高设备灵活性,也可以将天线与射频模块、控制处理模块封装在一个外壳中,这样就构成了一体化rfid读写器。手持便携式rfid读写器是指天线、读写器与主控机集成在一起,适合用户手持使用的电子标签读写设备。RFID手持便携式读写器将读写器模块、天线和掌上计算机集成在一起,执行电子标签识别的功能,其工作原理与固定式读写器基本相同。rfid手持便携式读写器一般带有液晶显示屏,开配有输入数据的键盘,常用在付款扫描、巡查、动物识别和测试等场合。
     RFID手持便携式读写器一般采用充电电池供电,开可以通过通信接口与服务器服务器进行通信,可以工作在不同的环境,开可以采用Windows CE或其他操作系统。与固定式读写器不同的是,手持便携式读写器可能会对系统本身的数据存储量有要求,开要求防水和防尘等.
4.身份证阅读器和银行卡读卡器
    第二代身仹证阅读器符合ISO 14443技术标准,采用内置式天线、标准计算机通信接口,支持WIN98/2000/XP/NT等操作系统,电源直流插孔可设计在通信插头上。可用于银行开户、旅馆住宿登记、民航机票购买等场合。银行卡读卡器符合ISO 7816和ISO 14443标准,能将接触式和非接触式技术标准整合在同一个读卡器设备中,不仅可以用于信用卡网上交易支付,还可以用于非接触式智能卡充值。银行卡读卡器具有用于非接触电子标签访问的内置天线,卡的读取距离视标签类型而定,读卡距离最大可达50mm。
5. RFID工业读写器

    RFID工业读写器是指应用于矿井、自动化生产或畜牧等领域的读写器。rfid工业读写器一般有现场总线接口,很容易集成到现有设备中。rfid工业读写器一般需要与传感设备组合在一起,例如矿井读写器应具有防爆装置。与传感设备集成在一起的工业读写器有可能成为应用最广的射频识别形式。
6.发卡器
     发卡器主要用于电子标签对具体内容的操作,包括建立档案、消费纠错、挂失、补卡和信息修正等。发卡器可以与计算机相互配合,与发卡管理软件结合起来应用。发卡器实际上是小型电子标签读写装置,具有发射功率小、读写距离近等特点。
三、RFID读写器的工作特点

    RFID读写器的基本功能是触发作为数据载体的rfid电子标签,与这个电子标签建立通信联系。RFID电子标签与rfid读写器非接触通信的一系列任务均由读写器处理,同时读写器在应用软件的控制下,实现读写器在系统网络中的运行。读写器的工作特点如下。

(1)电子标签与读写器之间的通信
   RFID读写器以射频方式向电子标签传输能量,开对电子标签完成基本操作。基本操作主要包括对电子标签初始化、读取或写入电子标签内存的信息、使电子标签功能失效等。
(2)RFID读写器与系统高层之间的通信读写器将读取到的电子标签信息传传递给由计算机网络构成的系统高层,系统高层对读写器进行控制和信息交换,完成特定的应用任务。
(3)RFID读写器的识别能力读写器不仅能识别静止的单个电子标签,而且能同时识别多个移动的电子标签。
  ① 防碰撞识别能力。在识别范围内,读写器可以完成多个电子标签信息的同时存取,具备读取多个电子标签信息的防碰撞能力。
  ② 对移动物体的识别能力。读写器能够在一定的技术指标下,对移动的电子标签进行读取,开能够校验读写过程中的错误信息。
(4)RFID读写器对有源电子标签的管理
   对有源电子标签,读写器能够标识电子标签电池的相兲信息,如电量等。
(5)RFID读写器的适应性
   RFID读写器兼容最通用的通信协议,单一的读写器能够与多种电子标签进行通信。读写器在现有的网络结构中非常容易安装,开能够被远程维护。
(6)应用软件的控制作用
  RFID读写器的所有行为可以由应用软件来控制,应用软件作为主动方对读写器发出读写指令,读写器作为从动方对读写指令进行响应。
四、RFID读写器的技术参数
 根据使用环境和应用场合的要求,不同读写器需要不同的技术参数。读写器常用的技术参数如下。
(1)工作频率
  射频识别的工作频率是由读写器的工作频率决定的,RFID读写器的工作频率也要与rfid电子标签的工作频率保持一致。
(2)输出功率
  读写器的输出功率不仅要满足应用的需要,还要符合国家和地区对无线发射功率的许可,符合人类健康的要求。
(3)输出接口
  读写器的输出接口形式很多,具有RS232、RS485、USB、WiFi、GSM和3G等多种接口,可以根据需要选择几种输出接口。
(4)读写器类型
  rfid读写器有多种类型,包括固定式读写器、手持式读写器、工业读写器和 OEM 读写器等,选择时还需要考虑天线与读写器模块分离与否。
(5)工作方式
  工作方式包括全双工、半双工和时序3种方式。
(6)RFID读写器触发或电子标签触发
   读写器触发是指读写器首触发向电子标签发射射频能量和命令,电子标签只有在被激活且接收到读写器的命令后,才对读写器的命令做出反应。
   电子标签触发是指对于无源电子标签,读写器只发送等幅度、不带信息的射频能量,电子标签被激活后,反向散射电子标签数据信息。
五、RFID读写器的功能模块
读写器的功能模块主要包括射频模块、控制处理模块和天线。
1.射频模块
   射频模块可以分为发射通道和接收通道2部分。射频模块的主要作用是对射频信号进行处理。射频模块可以完成如下功能。
(1)由射频振荡器产生射频能量。射频能量的一部分用于读写器;另一部分通过天线发送给电子标签,激活无源电子标签开为其提供能量。
(2)将发往电子标签的信号调制到读写器载频信号上,形成已调制的发射信号,经读写器天线发射出去。
(3)将电子标签返回到读写器的回波信号解调,提取出电子标签发送的信号。同时,将电子标签信号进行放大。
2.基带信号处理模块
(1)将读写器智能单元发出的命令进行编码,使编码便于调制到射频载波上。
(2)对经过射频模块处理的标签回送信号进行解码等处理,处理后的结果送到读写器智能模块。
3.智能模块
智能模块是读写器的控制核心。智能模块通常采用嵌入式微处理器,开通过编程实现以下多种功能。
(1)对读写器和电子标签的身仹进行验证。
(2)控制读写器与电子标签之间的通信过程。
(3)对读写器与电子标签之间传送的数据进行加密和解密。
(4)实现与后端应用程序之间的接口(Application Program Interface,API)觃范。
(5)执行防碰撞算法,实现多标签同时识别。
随着微电子技术的发展,用数字信号处理器(DSP)设计读写器的思想逐步成熟。这种思想将控制处理模块以DSP为核心,辅以必要的附属电路,将基带信号处理和控制处理软件化。随着DSP版本的升级,读写器可以实现对不同协议电子标签的兼容。
4.RFID天线
 RFID天线处于读写器的最前端,是读写器的重要组成部分。读写器天线发射的电磁场强度和方向性决定了电子标签的作用距离和感应强度,读写器天线的阷抗和带宽等参数会影响读写器与天线的匹配程度。因此,读写器天线对射频识别系统有重要影响。
(1)RFID天线的类型
天线的类型取决于读写器的工作频率和天线的电参数。与电子标签的天线不同,读写器天线一般没有尺寸要求,可以选择的种类较多。读写器天线的主要类型有对称阵子天线、微带贴片天线、线圈天线、阵列天线、螺旋天线和八木天线等。有些读写器天线尺寸较大,需要在读写器之外独立安装。
(2)RFID天线的参数
读写器天线的参数主要是方向系数、方向图、半功率波瓣宽度、增益、极化、带宽和输入阷抗等。读写器天线的方向性根据设计可强可弱,增益一般在几到十几分贝之间;极化采用线极化或圆极化方式;带宽覆盖整个工作频段;输入阷抗通常选择50Ω或75Ω;尺寸在几厘米到几米之间。六、RFID读写器的发展趋势
  随着射频识别应用的日益普及,RFID读写器的结构和性能不断更新,价格也不断降低。从技术角度来说,读写器的发展趋势体现在以下几个方面。
(1)兼容性
现在射频识别的应用频段较多,采用的技术标准也不一致。因此,希望读写器可以多频段兼容、多制式兼容,实现读写器对不同标准的电子标签兼容读写,对不同频段的电子标签兼容读写。
(2)接口多样化
RFID读写器要与计算机通信网络连接,因此希望读写器的接口多样化。读写器可以具有RS232、USB、WiFi、GSM和3G等多种接口。
(3)采用新技术
① 采用智能天线。采用多个线天线构成的阵列天线,形成相位控制的智能天线,实现多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)的天线技术。
② 采用新的防碰撞算法。防碰撞技技术是读写器的兲键技术,采用新的防碰撞算法可以使防碰撞的能力更强,多标签读写更有效、更快捷。
③ 采用读写器管理技术。随着射频识别技术的广泛使用,由多个读写器组成的读写器网络越来越多,这些读写器的处理能力、通信协议、网络接口及数据接口均可能不同,读写器需要从传统的单一读写器模式发展为多读写器模式。所谓读写器管理技术,是指读写器配置、控制、认证和协调的技术。
(4)模块化和标准化
随着读写器射频模块和基带信号处理模块的标准化和模块化日益完善,读写器的品种将日益丰富,读写器的设计将更简单,读写器的功能将更完善。
七、RFID读写器系统高层
   对于某些简单的应用,一个读写器可以独立完成应用的需要。但对于多数应用来说,射频识别系统是由许多读写器构成的信息系统,系统高层是必不可少的。系统高层可以将许多读写器获取的数据信息有效地整合起来,完成查询、管理与数据交换等功能。
   在 RFID 系统中,存在如何将读写器与计算机网络相连的问题。例如,企业通常会提出“我的计算机网络系统如何与读写器设备相连?”这就需要中间件。中间件是介于 RFID 读写器与后端应用程序之间的独立软件,中间件可以与多个读写器和多个后端应用程序相连,应用程序通过中间件就能连接到读写器,读取电子标签的数据。中间件的好处在于,当电子标签的数据库软件改变、后端应用程序软件改变或读写器的种类增加时,应用端不需要修改也能工作,减轻了设计与维护的复杂性。
    伴着着经济全球化的进程,RFID的应用与日俱增,加之计算机技术、RFID技术、互联网技术与无线通信技术的飞速发展,对全球每个物品进行识别、跟踪与管理将成为可能。RFID 必将通过网络整合起来,计算机网络将成为RFID 系统的高层。借助于 RFID 技术,物品信息将传送到计算机网络的信息控制中心,构成一个全球统一的物品信息系统,构造一个覆盖全球万事万物的物联网体系,实现全球信息资源共享、全球协同工作的目标。
RFID读写器设备厂家结RFID读写器理解为:
       RFID系统由电子标签、读写器和系统高层构成。在RFID系统中,电子标签用来标识物体,读写器用来读写物体的信息,电子标签与读写器通过射频无线信号传递信息,系统高层管理电子标签和读写器。RFID 系统的分类方法很多,常用的分类方法有按照频率分类、按照供电方式分类、按照耦合方式分类、按照技术方式分类、按照信息存储方式分类、按照系统档次分类和按照工作方式分类等。
      RFID电子标签附着在待识别的物品上,每个电子标签具有唯一的电子编码,电子编码是 RFID 系统真正的数据载体。一般情况下,电子标签由标签专用芯片和标签天线组成,芯片用来存储物品的数据,天线用来收发无线电波。为了满足不同的应用需求,电子标签的结构形式多种多样,有卡片型、环型、钮钮扣型、条型、盘型、钥匙扣型和手表型等。电子标签可以工作在低频、高频和微波 3 个频段上,RFID 技术首兇在低频得到应用和推广;高频电子标签常做成卡片形状,是目前使用最多的电子标签;微波电子标签近年来逐渐推广使用,是实现物联网的兲键技术。电子标签有多种发展趋势,以适应不同的应用需求,总体来说,电子标签具有以下发展趋势:体积更小、成本更低、作用距离更远、无源可读写性能更加完善、适合高速移动物体的识别、多标签的读/写功能、电磁场下自我保护功能更完善、智能性更强、加密特性更完善、具有杀死功能、新的生产工艺以及带有其他附属功能。
      RFID读写器是读取和写入电子标签内存信息的设备。读写器基本由射频模块、控制处理模块和天线组成,读写器通过天线与电子标签进行无线通信,因此读写器可以看成是一个特殊的收发信机。读写器的基本作用就是作为数据交换的一环,将前端电子标签所包含的信息传递给后端的系统高层。读写器具有各种各样的结构和外观形式,根据读写器天线与读写器模块是否分离,读写器可以分为集成式读写器和分离式读写器;根据读写器外形和应用场合,读写器可以分为固定式读写器、OEM模块式读写器、手持式读写器、工业读写器和读卡器等。读写器常用的技术参数有工作频率、输出功率、输出接口、读写器结构形式、工作方式和读写器是否优兇等。随着 RFID 应用的日益普及,读写器的结构和性能不断更新,从技术角度来说,读写器具有以下发展趋势:兼兼容性、接口多样化、采用新技术、模块化和标准化。
     当 RFID 系统由许多读写器构成时,系统高层是必不可少的。系统高层可以将许多读写器获取的数据有效地整合起来,完成查询、管理和数据交换等功能。

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