RFID讀寫(xiě)器的工作原理及其應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

　　RFID讀寫(xiě)器（Radio Frequency IdenTIficaTIon的縮寫(xiě)）又稱(chēng)為“RFID閱讀器”，即無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別，通過(guò)射頻識(shí)別信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，無(wú)須人工干預(yù)，可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)RFID標(biāo)簽，操作快捷方便。RFID讀寫(xiě)器有固定式的和手持式的，手持RFID讀寫(xiě)器包含有低頻，高頻，超高頻，有源等。RFID技術(shù)目前應(yīng)用于很多行業(yè)，如物流、防偽溯源，工業(yè)制造，ETC等。特別是工業(yè)4.0的概念提出后，RFID讀寫(xiě)器在制造業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。

　　RFID讀寫(xiě)器在制造業(yè)使用中，配合電子標(biāo)簽在生產(chǎn)、運(yùn)輸以及倉(cāng)庫(kù)管理中日益突出。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)代替條碼刷槍?zhuān)瑢?shí)現(xiàn)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)；物料拉動(dòng)環(huán)節(jié)配合AGV小車(chē)運(yùn)輸；倉(cāng)庫(kù)環(huán)節(jié)管理貨物進(jìn)出、盤(pán)點(diǎn)等。高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)ETC（Electronic Toll CollecTIon 縮寫(xiě)）中，讀寫(xiě)器被定義成RSU（Road Side Unit），即路側(cè)單元，讀寫(xiě)車(chē)載單元OBU（On Board Unit）。RFID讀寫(xiě)其應(yīng)用于車(chē)場(chǎng)管理中，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛身份判別，自動(dòng)扣費(fèi)。如果采用遠(yuǎn)距離RFID讀寫(xiě)器，則可以實(shí)現(xiàn)不停車(chē)、免取卡的快速通道，或者無(wú)人值守通道。

　　讀寫(xiě)器即射頻標(biāo)簽讀寫(xiě)設(shè)備，是射頻識(shí)別系統(tǒng)的兩個(gè)重要組成部分（標(biāo)簽與讀寫(xiě)器）之一。射頻標(biāo)簽讀寫(xiě)設(shè)備根據(jù)具體實(shí)現(xiàn)功能也有一些其他較為流行的別稱(chēng)，如：閱讀器（Reader），查詢(xún)器（Interrogator），通信器（Communicator），掃描器（Scanner），讀寫(xiě)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(shè)備（ AutomaTIc Equipment Identification Device）等。 通常情況下，射頻標(biāo)簽讀寫(xiě)設(shè)備應(yīng)根據(jù)射頻標(biāo)簽的讀寫(xiě)要求以及應(yīng)用需求情況來(lái)設(shè)計(jì)。隨著射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，射頻標(biāo)簽讀寫(xiě)設(shè)備也形成了一些典型的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模式，本章的重點(diǎn)也在于介紹這種讀寫(xiě)器的實(shí)現(xiàn)原理。從最基本的原理角度出發(fā)，射頻標(biāo)簽讀寫(xiě)設(shè)備一般均遵循如圖所示的基本模式。

　　什么是RFID讀寫(xiě)器：

　　無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identification，簡(jiǎn)稱(chēng)：RFID）是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達(dá)反射的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。RFID讀寫(xiě)器 （RFID閱讀器）通過(guò)天線(xiàn)與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮鳌５湫偷腞FID讀寫(xiě)器包含有RFID射頻模塊（發(fā)送器和接收器）、控制單元以及閱讀器天線(xiàn)。射頻識(shí)別系統(tǒng)中，電子標(biāo)簽又稱(chēng)為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體；讀寫(xiě)器又稱(chēng)為讀出裝置，掃描器、通訊器、讀取器（取決于電子標(biāo)簽是否可以無(wú)線(xiàn)改寫(xiě)數(shù)據(jù)）。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過(guò)耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間（無(wú)接觸）耦合、在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。

　　RFID讀寫(xiě)器的工作原理：

　　無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identification，簡(jiǎn)稱(chēng)：RFID）是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達(dá)反射的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。

　　rfid讀寫(xiě)器通過(guò)天線(xiàn)與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。典型的RFID讀寫(xiě)器包含有RFID射頻模塊（發(fā)送器和接收器）、控制單元以及閱讀器天線(xiàn)。

　　射頻識(shí)別系統(tǒng)中，電子標(biāo)簽又稱(chēng)為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體；讀寫(xiě)器又稱(chēng)為讀出裝置，掃描器、通訊器、讀取器（取決于電子標(biāo)簽是否可以無(wú)線(xiàn)改寫(xiě)數(shù)據(jù)）。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過(guò)耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間（無(wú)接觸）耦合、在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。

　　rfid讀寫(xiě)器通過(guò)天線(xiàn)與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。典型的閱讀器包含有高頻模塊（發(fā)送器和接收器）、控制單元以及閱讀器天線(xiàn)。

　　其中，電子標(biāo)簽又稱(chēng)為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體；閱讀器又稱(chēng)為讀出裝置，掃描器、通訊器、讀寫(xiě)器（取決于電子標(biāo)簽是否可以無(wú)線(xiàn)改寫(xiě)數(shù)據(jù)）。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過(guò)耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間（無(wú)接觸）耦合、在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。

　　發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)的耦合類(lèi)型有兩種。

　?。?）電感耦合。變壓器模型，通過(guò)空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應(yīng)定律。

　?。?）電磁反向散射耦合：雷達(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標(biāo)后反射，同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。

　　優(yōu)勢(shì)：

　　首先，需要關(guān)注讀寫(xiě)器設(shè)備的頻率范圍，看其是否滿(mǎn)足項(xiàng)目使用地的頻率規(guī)范；

　　第二，了解讀寫(xiě)器的最大發(fā)射功率和配套選型的天線(xiàn)是否輻射超標(biāo)；

　　第三，看讀寫(xiě)器具備的天線(xiàn)端口數(shù)量，根據(jù)應(yīng)用是否需要多接口的讀寫(xiě)器；

　　第四、通訊接口是否滿(mǎn)足項(xiàng)目的需求；

　　第五、了解讀距和防碰撞指標(biāo)，讀距指標(biāo)要明確什么天線(xiàn)和標(biāo)簽下測(cè)試的；防碰撞要明確什么標(biāo)簽在什么排列方式下多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)全部讀完；

　　第六、一個(gè)RFID應(yīng)用系統(tǒng)除了和讀寫(xiě)器有關(guān)外，還和標(biāo)簽、天線(xiàn)、被貼標(biāo)物品材質(zhì)、被貼標(biāo)物品運(yùn)動(dòng)速度、周?chē)h(huán)境等相關(guān)，在確定設(shè)備前最好能模擬現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，確保產(chǎn)品真是能滿(mǎn)足應(yīng)用需求；

　　第七、模擬情況下連續(xù)測(cè)試設(shè)備的穩(wěn)定性，確保能長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定工作。

　　第八、看看開(kāi)發(fā)資料是否符合系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需求，最好支持你所使用的系統(tǒng)，最好還有相關(guān)例程，如果不支持，到時(shí)候開(kāi)發(fā)時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，甚至開(kāi)發(fā)不下去。