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RFID读写器的软件功能及防碰撞技术

这里简要介绍下RFID读写器的软件功能和防碰撞技术。

1、射频读写器的软件功能

为了使RFID读写器能根据系统指令完成相应的读写动作,读写器的读写模块中通常固化了一些基本的软件,这些软件可以实现以下功能:

(1)控制

系统控制与通信功能。控制天线发射的开关,控制读头的工作模式,完成与主机之间的数据传输和命令交换等功能。

(2)导入

在系统启动时导入相应的程序到指定的存储空间,然后执行导入的程序。

(3)解码

将指令系统翻译成机器可以识别的命令,进而控制发送的信息,或者将接收到的电磁波模拟信号解码成数字信号,进而数据解码、防碰撞处理等。

2、防碰撞技术

与其他自动识别技术相比,RFID读写器的一个重要的特点就是可以同时读取多个标签。为了实现这一功能,在通信上需要采取防冲撞(防碰撞)技术。如果没有防碰撞的功能,RFID系统只能读写一个标签,如果有两个以上的标签同时处于可读取的范围内就会导致读取的错误。

具有防碰撞功能的RFID系统,实际上并非同时读取所有标签的内容,在查出同时存在多个标签的情况下,读写器会检索信号并开启自动防止冲撞的功能。为了进行检索,首先要确定检索条件,例如,13.56MHz频带的RFID系统里应用的ALOHA方式的防碰撞功能的工作步骤如下:

(1)、首先,阅读器指定RFID标签特定内存的字节(1~4位左右)为标签的读取的临时”编号“,例如用两个字节的”编号“可以分别为”00、01、10、11“。

(2)、阅读器对不同”编号“的标签分配不同的响应时点,将标签的响应时点离散化,分别在不同的时点逐一读取不同标签的数据。

(3)、只有在某个时点上响应读写器的RFID标签仅有一个的情况下,读写器才能得到这个标签的正确数据。读取数据之后,读写器立即发送一个睡眠指令(Sleep/Mute),令该标签在一定的时间内休眠,避免重复读取。

(4)、如果在某个时点上同时有几个电子标签响应读写器,即判别为”冲突“。此时,启动内存的另外两位字节所记录的”编号“,重复以上从(2)开始的处理。

(5)、待所有的RFID标签都完成识读之后,阅读器向他们发出唤醒指令(Wake up),从而完成了对所有标签的数据读取。

在这种具有防碰撞功能的RFID系统中,为了只读一个标签,读写器需要反复对标签”编号“进行检索,几经周折方可正确读取。所以,一次性读取多个标签,需要花费比单一读取更多的时间,一次性读取的标签数目越多,完成全部读取所需时间就越长。

在现实应用中,防冲撞的功能是必不可少的,也是RFID在物流领域中取代条码的优势所在。例如,在超市中,商品是装在购物车里面进行一次性计价的。为了实现这种计价方式,防碰撞功能必须具备。另一方面,RFID在电子货币和个人认证方面应用中,同时识别几个标签可能会发生身份认证和扣款的差错,因此当前的公交卡RFID系统均为单标签识读。另外,具有防碰撞功能RFID系统会增加一定的成本,当然如果用户的业务流程可以避免多个标签同时识读,就没有必要选择防冲撞的读写器。