原标题:超高频RFID读写器读写电子标签的解析_超高频RFID读写器的行业知识
本文主要对于UHF RFID读标签数据和写标签数据功能,进行推动和小结。
在应用电子标签进行平台应用前,用户需先详细知道UHF电子标签的用途、存贮结构及其操作命令。
1、EPC G2 UHF标准的接口参数
对于每间公司生产的依照EPC G2 UHF标准的电子标签,其用途和性能均须依照EPC G2 UHF相关无线接口性能的标准。从客户应用标签的视角来说,我们不需要详细知道该标准的各项参数并且读写器与电子标签之间的无线通讯接口的协议。但对下面参数有一个大致的知道,对于客户应用电子标签会有较大的帮助。
以下为EPC G2 UHF物理接口概念及其其详细表明,以帮助客户对标准有一个了解。详细表明请参考EPC G2 UHF标准文本。
系统介绍
EPC系统是一个针对电子标签应用的使用规范。一般系统包含有读写器、电子标签、天线或者上层应用接口程序等部分。每家厂商提供的产品要依照国家的相关标准,所提供的设施在性能上有不同,但功能会是相似的。
无线通信过程
读写器向一个或一个以上的电子标签发送访问命令信息,发送模式是运用无线通讯的方法调制射频载波讯号。标签通过同样的调制射频载波接收功率。
读写器通过发送未调制射频载波和接收由电子标签发射(反向散射)的信息来接收电子标签中的数据。
工作频率:920.125MHz—924.875MHz,20个频道(国家标准)
865.7MHz—867.5MHz,4个频道(欧洲标准)
902.75MHz—927.25MHz,50个频道(美国标准)等
EPC G2 UHF的标准文本所要求的无线接口速率为:860MHz—960MHz,但每个国家在确认自己的使用频率范围时,会按照自己的状况选择某段频率成为自己的使用频段。
我国至今暂订的使用频率为:920MHz—925MHz。
用户在选择电子标签和读写器时,应采用依照国家标准的电子标签及读写器。一般来说,电子标签的速率范围较宽,而读写器在出厂时会严格依照国家标准规定的频率来限定。
频道工作模式:跳频扩频模式
读写器在有效的频段范围内,将该频段分为20个或4个或50个频段,在某个使用的时刻读写器与电子标签的通讯只占用一个频道进行通信。为避免占用某个频道时间过长或该频道被其它设施占用而形成的干扰,读写器应用FHSS自动跳频技术动态跳到下一个频道。
用户在使用读写器时,如看到某个频道在某地已被其它的设施所占用或某个频道上的信号干扰很大,可在读写器系统参数设置中,先将该频道屏蔽掉,这样读写器在手动跳频时,会自动跳过该频道,以减少与其它设施的应用冲突。
发射功率:最大2W
读写器的发射电流是一个很重要的参数。读写器对电子标签的操作距离主要会由该发射功率来确认,发射功率越大,则操作距离越远。
我国的暂订标准为2W,读写器的发射电流可以借助系统参数的设定来进行微调。可分为几级或连续可调,用户需依照自己的应用调整该发射功率,使读写器能在客户设置的距离内完成对电子标签的操作。对于满足使用规定的,将发射功率调到较小,会较少能耗。
天线:50Ohm,范围为900—930 MHz
天线是读写系统中十分重要的一部分,它对读写器与电子标签的操作距离有巨大的制约。天线的功耗越好,则操作距离可能会越远,操作的稳定性会更好。
天天线的选取参数包含:天线增益,驻波比及天线的方向性和天线尺寸。一般要选用天线驻波比低的,应大于1.5。用户在选择时需作较好的关注。
读写器与天线的联接有二种情况,一种是读写器与天线装在一起,称为一体机,另一种是借助50Ohm的同轴电缆与天线相连,称为分体机。
一个读写器可以同时连结多个天线或只有一个天线,在使用这些含多个天线的读写器时,用户需先设置天线的使用顺序。密集读写器环境(DRM)
在实际应用场合,可能会同时存在多个读写器在一个空间范围内同时运行,这种状况被称为密集读写器环境,各个读写器会占用各自的操作频道对自己的某类电子标签自行操作。用户在使用时,需按照需要选择能在DRM环境下可靠运行的读写器。
数据传输速率
读写器与标签之间交换数据,有高/低两种传输速度。对于通常的厂家提供的标签,我们都首先选取高速数据存储速度。
2、电子标签的存贮器结构
对于每个厂家制造的电子标签,其存贮器的结构是同样的,但会存在贮存器容量大小的差异。
2.1 电子标签存贮器
从逻辑上来说,一个电子标签被分为四个存贮体,每个存储体可以由一个或一个以上的存储器字(2个字节)组成。其存储逻辑图为:
从以上结构图中可以发现,一个电子标签的存储分为四个存贮体,分别是:
存贮体0:保留内存(Reserver)
存贮体1:EPC存贮器(EPC)
存贮体2:TID存贮器(TID)
存贮体3:用户存贮器(User)
这四个存储体的定义是:
a) 保留内存
保留存储为电子标签存贮密码(口令)的个别。包括灭活口令
Password)和访问口令(Access Password)。
灭活口令和访问口令都为4个字节。
其中:灭活口令的地址为00H—03H(以字节为单位);
访问口令的地址为04H—07H。
通常标签的初始访问口令默认为:00 00 00 00,在写标签时会必须这个口令。
你可以按照需要更改访问口令RFID读写器,如
将访问口令11 22 33 44改成00 00 33 44
b) EPC存储区
EPC存储区用于储存电子标签的EPC编号、PC(协议-控制字)以及本存储块数据的CRC16校验码。
其中:
CRC16:存贮地址为0001H,2个字节,CRC16为本存贮体中存储数据的CRC校验码。
PC:电子标签的协议-控制字,存贮地址为02—03H,2个字节。
PC是指本电子标签的控制信息,包括如下内容:
PC为2个字节,16位,其每个的定义为:
00—04位:电子标签的EPC号的数据长度
=000002:EPC为零个字,0位
=000012:EPC为一个字,16位
=000102:EPC为二个字,32位
=111112:EPC为31个字,496位
05—07位:RFU=000
08—0F位:=000000002
EPC编号:若干个字,由PC的值来指定。
EPC为本标签的编码。EPC存储在以04H字节储存地址开始的EPC存储存储器内,MSB优先。
每类电子标签(不同厂商或不同型号)的EPC号长度可能会不同。
用户通过读该存贮器内容命令调用EPC号。
在发行标签时,可借助改写EPC编号,使该值在平台中唯一,以注明每个商品的ID号。
一般地,EPC号为96位,12个字节。
修改EPC,用写标签指令:
c) TID存储器
该存贮器是指电子标签的产品类识别号,每个制造厂商的TID号就会不同。标签制造厂家会在该存贮区中存储其自身的产品分类数据及产品供应商的信息。
一般来说,TID存贮区的长度为4个字RFID读写器,8个字节。但有些电子标签的制造厂家提供的TID区会为2个字或5个字。
该TID值在标签出厂时,往往是有厂家写好,用户能够再作更改。
用户在使用时,需依照自己的须要选择相关厂商的产品。
有12个字。
d) 用户存储器
该存储区用于储存用户自定义的数据。用户可以对该存储区进行读、写操作。
该存贮器的长度由各个电子标签的制造厂家确定。每个生产厂商提供的电子标签,其用户储存区的容量会不同。
存贮容量大的电子标签会贵一些。用户要按照自身应用的须要,来选取符合规定的电子标签,以减少标签的成本。
许多电子标签为低成本的,可能会不包含该用户存贮器。
可看出所用的标签用户存储器容量64字节。
向用户区写入数据,见图示:
用户区分块读取: