射頻識別系統讀寫設備基本原理簡介

文章出處：http://hz-huyue.com 作者：佚名   人氣： 發表時間：2011年10月19日

射頻標簽讀寫設備是射頻識別系統的兩個重要組成部分（標簽與讀寫器）之一。射頻標簽讀寫設備根據具體實現功能的特點也有一些其他較為流行的別稱，如：閱讀器（Reader），查詢器（Interrogator），通信器（Communicator），掃描器（Scanner），讀寫器（Reader and Writer），編程器（Programmer），讀出裝置（Reading Device），便攜式讀出器（Portable Readout Device），AEI設備（ Automatic Equipment Identification Device）等。

通常情況下，射頻標簽讀寫設備應根據射頻標簽的讀寫要求以及應用需求情況來設計。隨著射頻識別技術的發展，射頻標簽讀寫設備也形成了一些典型的系統實現模式，本章的重點也在于介紹這種讀寫器的實現原理。
從最基本的原理角度出度，射頻標簽讀寫設備一般均遵循如圖所示的基本模式。 

讀寫器即對應于射頻標簽讀寫設備，讀寫設備與射頻標簽之間必然通過空間信道實現讀寫器向射頻標簽發送命令，射頻標簽接收讀寫器的命令后做出必要的響應，由此實現射頻識別。此外，在射頻識別應用系統中，一般情況下，通過讀寫器實現的對射頻標簽數據的無接觸收集或由讀寫器向射頻標簽中寫入的標簽信息均要回送的應用系統中或來自應用系統，這就形成了射頻標簽讀寫設備與應用系統程序之間的接口API（Application Program Interface）。一般情況下，要求讀寫器能夠接收來自應用系統的命令，并且根據應用系統的命令或約定的協議作出相應的響應（回送收集到的標簽數據等）。

讀寫器本身從電路實現角度來說，又可劃分為兩大部分，即：射頻模塊（射頻通道）與基帶模塊。

射頻模塊實現的任務主要有兩項，第一項是實現將讀寫器欲發往射頻標簽的命令調制（裝載）到射頻信號（也稱為讀寫器/射頻標簽的射頻工作頻率）上，經由發射天線發送出去。發送出去的射頻信號（可能包含有傳向標簽的命令信息）經過空間傳送（照射）到射頻標簽上，射頻標簽對照射的其上的射頻信號作出響應，形成返回讀寫器天線的反射回波信號。射頻模塊的第二項任務即是實現將射頻標簽反回到讀寫器的回波信號進行必要的加工處理，并從中解調（卸載）提取出射頻標簽回送的數據。

基帶模塊實現的任務也包含兩項，第一項是將讀寫器智能單元（通常為計算機單元CPU或MPU）發出的命令加工（編碼）實現為便于調制（裝載）到射頻信號上的編碼調制信號。第二項任務即是實現對經過射頻模塊解調處理的標簽回送數據信號進行必要的處理（包含解碼），并將處理后的結果送入讀寫器智能單元。

一般情況下，讀寫器的智能單元也劃歸基帶模塊部分。智能單元從原理上來說，是讀寫器的控制核心，從實現角度來說，通常采用嵌入式MPU，并通過編制相應的MPU控制程序對實現收發信號實現智能處理以及與后終應用程序之間的接口API。

射頻模塊與基帶模塊的接口為調制（裝載）/解調（卸載），在系統實現中，通常射頻模塊包括調制/解調部分，并且也包括解調之后對回波小信號的必要加工處理（如放大、整形）等。射頻模塊的收發分離是采用單天線系統時射頻模塊必須處理好的一個關鍵問題。