基于ISO 11784／5的動(dòng)物識(shí)別標(biāo)簽設(shè)計(jì)

1 國(guó)際動(dòng)物識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)介紹
ISO 11784：動(dòng)物的射頻識(shí)別――代碼結(jié)構(gòu)。
ISO 11785：動(dòng)物的射頻識(shí)別――技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
ISO 11784和11785分別規(guī)定了動(dòng)物識(shí)別的代碼結(jié)構(gòu)和技術(shù)準(zhǔn)則。標(biāo)準(zhǔn)中沒有對(duì)應(yīng)答器樣式尺寸加以規(guī)定，因此可以設(shè)計(jì)成適合于所涉及動(dòng)物的各種形式，如玻璃管狀、耳標(biāo)或項(xiàng)圈等。
1．1 代碼結(jié)構(gòu)――國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11784
代碼結(jié)構(gòu)為64位，如表1所列。其中的27～64位可由各個(gè)國(guó)家自行定義。

各國(guó)國(guó)內(nèi)識(shí)別代碼由該國(guó)自行管理。27～64位也可以分配用于區(qū)別不同的動(dòng)物類型、品種、所在區(qū)域、飼養(yǎng)者等等。這些在此標(biāo)簽內(nèi)沒有做出規(guī)定。
技術(shù)準(zhǔn)則規(guī)定了應(yīng)答器的數(shù)據(jù)傳輸方法和閱讀器規(guī)范。工作頻率為134．2 kHz，數(shù)據(jù)傳輸方式有全雙工和半雙工兩種，閱讀器數(shù)據(jù)以差分雙相代碼表示。應(yīng)答器采用FSK調(diào)制，NRZ編碼。
由于較長(zhǎng)的應(yīng)答器充電時(shí)間和工作頻率的限制，通信速率較低。
1．2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)――國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11785
ISO 11785技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳輸方法和讀寫器規(guī)范，以便激活電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)載體。制定該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的目的是使范圍廣泛的不同制造商的電子標(biāo)簽?zāi)軌蚴褂靡粋€(gè)共同的讀寫器來詢問。動(dòng)物識(shí)別用的符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的讀寫器能夠識(shí)別和區(qū)分使用全雙工／半雙工的系統(tǒng)(負(fù)載調(diào)制)的電了標(biāo)簽和使用時(shí)序系統(tǒng)的電子標(biāo)簽。
1．2．1 全雙工／半雙工系統(tǒng)
全雙工／半雙工電子標(biāo)簽通過活化場(chǎng)得到電源，并立即開始傳輸存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。因?yàn)槭遣恍枰陛d波的負(fù)載調(diào)制過程，同時(shí)數(shù)據(jù)表示成差分雙相代碼(DBP)，把讀寫器頻率除以32即可以得到位率。當(dāng)頻率為134．2 kHz時(shí)，傳輸速率(位率)為4 194bps。
全雙工／半雙工數(shù)據(jù)報(bào)文包括了11位的起始域(頭標(biāo))、64位(8字節(jié))有用數(shù)據(jù)、16位(2字節(jié))CRC以及24位(3字節(jié))終止域(尾標(biāo))。每傳輸8位后，插入一個(gè)邏輯“1”電平的填充位，以便避免出現(xiàn)頭標(biāo)為“00000000001”的情況。在給定傳輸速率的情況下，傳輸128位大約需要30．5 ms。
1．2．2 時(shí)序系統(tǒng)
每50 ms后活化場(chǎng)暫停3 ms。時(shí)序電子標(biāo)簽事先已經(jīng)通過活化場(chǎng)充入了能量，在活化場(chǎng)暫停后大約1～2 ms開始傳輸存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
電子標(biāo)簽用頻移鍵控(2FSK)調(diào)制法。位編碼采用NRZ邏輯“O”與基頻134．2 kHz對(duì)應(yīng)，邏輯“1”與頻率124．2 kHz對(duì)應(yīng)。
把發(fā)送頻率除以16就可以得到比特率。因此，在頻移鍵控情況下，比特率對(duì)于邏輯“O”為8 387 bps，對(duì)于邏輯“1”為7 762 bps。
時(shí)序數(shù)據(jù)報(bào)文包括了8位起始域01lllllOb、64位(8字節(jié))有用數(shù)據(jù)、16位(2字節(jié))CRC以及24位(3字節(jié))終止域，沒有填充位。
在給定傳輸速率的情況下，傳輸112位最多需要14.5ms(“1”序列)。

2 動(dòng)物識(shí)別卡片結(jié)構(gòu)說明
根據(jù)動(dòng)物識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)，可以得到動(dòng)物識(shí)別卡片數(shù)據(jù)發(fā)送的順序，即從第1個(gè)字節(jié)的bitO發(fā)送到第16個(gè)字節(jié)的bit7。
動(dòng)物識(shí)別卡片數(shù)據(jù)發(fā)送表見本刊網(wǎng)站(編者注)。表中內(nèi)容說明如下：
(1)DATAl～DATA64
①National ID：高位到低位=DATA27～DATA64=NID37～NIDO
舉例：假設(shè)要寫入的是11223344556(十進(jìn)制)(最大為274877906944)，
對(duì)應(yīng)于十六進(jìn)制是1A21A278BE，對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制是01 1010 0010 0001 1010 0010 01111000 1011 1110，
對(duì)應(yīng)于表中的NID就是從NID37～NID0。
②Country ID：高位到低位=DATAl7～DATA26=CID9～CIDO
舉例：假設(shè)要寫入的是1000(十進(jìn)制)(最大為1024)，
對(duì)應(yīng)于十六進(jìn)制是3E8，
對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制是11 1110 1000，
對(duì)應(yīng)于表中的CID就是從CID9～CID0。
③DATA BLOCK：DATAl6。
④Resetved：DATA2～DATAl5。
⑤Animal FLAG：DATAl。
(2)CRC部分為8字節(jié)的校驗(yàn)
CRC計(jì)算例程如下：
bur[0]～buf[7]為8字節(jié)有效數(shù)據(jù)。crc_value為2字節(jié)CRC校驗(yàn)數(shù)據(jù)。

}

}

3 射頻讀寫基站EM4095介紹
EM4095是用于RFID的CMOS集成收發(fā)器電路基站芯片，有以下功能：
◆利用載波驅(qū)動(dòng)天線；
◆用于可讀寫應(yīng)答器的AM調(diào)制磁場(chǎng)；
◆對(duì)從天線傳輸來的應(yīng)答器的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行AM解調(diào)；
◆與微處理器通過簡(jiǎn)單接口通信。
特點(diǎn)如下：
◆集成的鎖相環(huán)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)用自適應(yīng)載波頻率來匹配天線諧振頻率；
◆無需外部晶振；
◆100～150 kHz載波頻率范圍；
◆用橋驅(qū)動(dòng)方式直接驅(qū)動(dòng)天線；
◆以O(shè)OK(100％AM調(diào)制)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；
◆用外部可調(diào)整系數(shù)的單端驅(qū)動(dòng)器以AM調(diào)制的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；
◆兼容多種應(yīng)答器協(xié)議(如EM400X、EM4050、EM4150、EM4070、EM4170、EM4069……)；
◆睡眠模式1μA；
◆兼容USB電壓范圍；
◆40～+85℃溫度范圍；
◆小外形塑料封裝SO16。