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淺談RFID的基本原理

閱讀：2013發(fā)布時(shí)間：2015-4-28

　　我們都知道RFID在各個(gè)行業(yè)中被廣泛的應(yīng)用，科技改變生活，RFID的使用給生活帶來很多的便利，能省更多的時(shí)間，提高工作效率，那么什么是RFID通訊協(xié)議呢?下面奧泰格為大家分享：
　　
　　RFID通訊協(xié)議是指RFID讀寫器和電子標(biāo)簽之間通訊交流時(shí)必須遵循的規(guī)則，包括哪方首先發(fā)起通訊請(qǐng)求，一方如何問，另一方如何答;先交流什么，后交流什么等等。
　　
　　至于哪方首先發(fā)起通訊，很明顯只有兩種，RFID讀寫器先發(fā)請(qǐng)求和RFID電子標(biāo)簽先發(fā)請(qǐng)求。前一種叫ReaderTalkFirst，簡(jiǎn)稱為RTF;后一種叫TagTalkFirst，簡(jiǎn)稱為TTF。
　　
　　我們知道，RFID電子標(biāo)簽從RFID讀寫器產(chǎn)生的射頻場(chǎng)獲取工作時(shí)需要的能量，通常認(rèn)為應(yīng)該是RFID讀寫器主動(dòng)，電子標(biāo)簽被動(dòng)才對(duì)。所以功能稍復(fù)雜的RFID電子標(biāo)簽都是采用RTF模式，即RFID讀寫器發(fā)問，電子標(biāo)簽回答。RFID讀寫器沒有命令，RFID電子標(biāo)簽是不能主動(dòng)說話的。但是有些RFID電子標(biāo)簽功能單一，每次與RFID讀寫器的交流中只需要回答一個(gè)同樣的問題。對(duì)于這種RFID電子標(biāo)簽，如果再讓RFID讀寫器每次先提問已經(jīng)沒有什么意義了，還不如每次與RFID讀寫器交流直接讓RFID電子標(biāo)簽先說那永遠(yuǎn)不會(huì)變的一句話了，于是就有了TTF模式。TTF模式的RFID電子標(biāo)簽一般都是我們常說的ID卡，ID卡每次說的相同的一句話都是一個(gè)自身的編號(hào)(即*ID號(hào))，RFID讀寫器識(shí)別這個(gè)編號(hào)來確定持卡者的身份。
　　
　　其次是交流的順序。對(duì)TTF電子標(biāo)簽當(dāng)然沒什么順序可言了，一進(jìn)入射頻場(chǎng)RFID電子標(biāo)簽就自說自話，讀寫器識(shí)別ID號(hào)。但對(duì)RTF的RFID電子標(biāo)簽一般有嚴(yán)格的順序：
　　
　　*步是RFID讀寫器發(fā)出查詢請(qǐng)求，如果射頻場(chǎng)中有RFID讀寫器支持的RFID電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽即回送一個(gè)應(yīng)答，告訴RFID讀寫器自己是什么類型的電子標(biāo)簽。
　　
　　然后讀寫發(fā)出命令選中RFID電子標(biāo)簽，如果射頻場(chǎng)中有多張RFID電子標(biāo)簽，通常還要進(jìn)行防沖突循環(huán)以便選出*張電子標(biāo)簽進(jìn)行操作。
　　
　　第三步是進(jìn)行相互認(rèn)證，一方面RFID讀寫器要認(rèn)證RFID電子標(biāo)簽是否是合法的，另一方RFID電子標(biāo)簽也要認(rèn)證RFID讀寫器是否是合法的。
　　
　　如果認(rèn)證通過，就可以進(jìn)行正常的讀寫數(shù)據(jù)操作了。
　　
　　自然，這些步驟并不都是必須的，還有些簡(jiǎn)單的RFID電子標(biāo)簽，要求操作前用戶直接把電子標(biāo)簽放到RFID讀寫器上，RFID讀寫器直接對(duì)其進(jìn)行讀寫操作，前面的三步都省了;有些RFID電子標(biāo)簽沒有密碼，自然也就不需要相互認(rèn)證了;有些RFID電子標(biāo)簽并不支持防沖突，同時(shí)有多張RFID電子標(biāo)簽時(shí)就無法操作;還有些RFID電子標(biāo)簽將呼叫和防沖突用一個(gè)步驟代替。所以對(duì)于具體的RFID電子標(biāo)簽，要仔細(xì)閱讀其說明書，進(jìn)行具體的分析。
　　
　　還有一類RFID電子標(biāo)簽既可以工作在TTF模式又可以工作在RTF模式。兩種模式之間的切換一般有兩種方式：一種是電子標(biāo)簽剛進(jìn)入射頻場(chǎng)上電復(fù)位后會(huì)等待一個(gè)固定時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)如果有RFID讀寫器的命令，則工作在RTF模式，如果沒有收到命令則進(jìn)入TTF模式。另一種是RFID電子標(biāo)簽上電后主動(dòng)在RTF與TTF之間不停的切換，在TTF模式下發(fā)送完一個(gè)識(shí)別號(hào)后，立即進(jìn)入RTF模式等待RFID讀寫器的命令，如果有命令則執(zhí)行命令，沒有命令則退出RTF模式返回TTF模式繼續(xù)發(fā)送識(shí)別號(hào)，之后進(jìn)行下一次的循環(huán)切換。
　　
　　還有一個(gè)全雙工(FullDuplex，F(xiàn)DX)和半雙工(HalfDuplex,HDX)的概念。在有線通訊中，我們知道全雙工就是通訊雙方可以同時(shí)雙向通訊，半雙工就是雖能雙向通訊，但某一時(shí)刻只能有一個(gè)方向通訊。一般來說當(dāng)然是全雙工好，如果技術(shù)上能實(shí)現(xiàn)全雙工，當(dāng)然不用半雙工;成本上全雙工貴，半雙工便宜。但在射頻識(shí)別技術(shù)中FDX和HDX并不是這個(gè)意思。在ISO11785中對(duì)FDX和HDX的定義如下：
　　
　　FDX：電子標(biāo)簽和RFID讀寫器在RFID讀寫器產(chǎn)生的磁場(chǎng)沒有消失的情況下進(jìn)行通訊。
　　
　　HDX：電子標(biāo)簽和RFID讀寫器在RFID讀寫器產(chǎn)生的磁場(chǎng)停止之后進(jìn)行通訊。
　　
　　RFID技術(shù)中FDX的例子如Mifare系列RFID電子標(biāo)簽，HDX的例子如TI公司的134.2KHz電子標(biāo)簽，如RI-TRP-WR2B。目前的射頻卡FDX比較多，因?yàn)樯漕l卡無源，需要從RFID讀寫器的射頻場(chǎng)取電，射頻場(chǎng)不消失，RFID電子標(biāo)簽可以*的取電，對(duì)RFID電子標(biāo)簽內(nèi)部的儲(chǔ)能電路要求不高。缺點(diǎn)是RFID電子標(biāo)簽回送數(shù)據(jù)時(shí)因?yàn)樽约翰荒墚a(chǎn)生射頻場(chǎng)，只能被動(dòng)發(fā)送，所以一般采取負(fù)載調(diào)制的方法回送數(shù)據(jù)。HDX在RFID讀寫器的射頻場(chǎng)停止后回送數(shù)據(jù)，RFID讀寫器對(duì)RFID電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的識(shí)別解調(diào)容易。缺點(diǎn)是對(duì)RFID電子標(biāo)簽的儲(chǔ)能電路要求較高，而且回送數(shù)據(jù)量有限。成本上HDX也未必比FDX便宜。

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