RFID技术与应用 教学课件 方龙雄 RFID原理与应用 第二章.pdf

《RFID原理与应用》 第2章 第二章 RFID系统的工作原理 1. RFID系统的基本组成 2. RFID电子标签 3. RFID读写器 4. 飞利浦的Mifare标准IC卡—MF1 IC S50 5. 飞利浦的ICODE标准ICODE SLI系 列SL2 ICS20卡 1. RFID系统的基本组成 1-1 RFID通信的物理学原理① 根据观测点到天线的距离和电磁波的波长，电磁 场区划分为近场区和远场区 1-1 RFID通信的物理学原理②  近场区的通信原理类似于变压 器中的电场和磁场的逆转换， 能量的耦合方式为电感耦合方 式。RFID读写器通过天线（线 圈）发射能量和信息重叠的电 磁变场信号，而RFID电子标签 通过天线（线圈）获取电磁变 场信号来产生感应电流并读取 信号。 Wireless_power_transfer_via_inductive_coupling.flv  远场区电磁场脱离天线的束缚 进入空间，通过电场的辐射来 传输能量和信息，能量的耦合 方式为电容耦合方式。 1-1 RFID通信的物理学原理③ RFID的低频和高频段的信息传递在近场区进行，超高 频和微波段在远场区进行 1-2-1 RFID信号的调制解调① 进行无线通信需要把通信信号加载到一定频率的 载波上进行发送，信号的调制是对信号源信息进 行处理加载到载波上，使其变为适合于信道传输 形式的过程。在无线电技术中原始的信号叫基带 信号，数字调制就是用基带信号控制高频载波的 参数（振幅、频率和相位），使这些参数随基带 信号变化。用来控制高频载波参数的基带信号称 为调制信号，未调制的高频电振荡称为载波。被 调制信号调制过的高频电振荡称为已调波或已调 信号。解调是调制的逆过程。调制方式不同，解 调方法也不一样，与调制的分类相对应。 1-2-1 RFID信号的调制解调② 1-2-2 RFID信号的传送信道 1-3 RFID读写器和电子标签的 基本工作流程 1-4 RFID的数据编码基础 1-5 RFID的数据通信校验  在有线和无线通信的数据传输中不可避免地产生数据 传送错误，因此要通过数据的完整性检验，来判断数 据的传输的正确性，更进一步对数据中的错误进行纠 错。  数据的完整性检验方法很多，代表性的有奇偶校验 （Parity Check）、循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check,CRC）等。由于RFID是无线通信， 相对于有线通信更容易遇上干扰，迸发数据位的连续 错误，因此不适合应用奇偶校验，通常使用循环冗余 校验（CRC校验）。 1-5-1 CRC校验 CRC校验是对要传送的一个数据块（一个字节 或一串确定长度的二进制数据）附加一些检验 位，而这些检验位由数据块算出，并随同数据 块一并传送，接收方对收到的数据块和检验位 计算CRC检验和来判断数据的正确性并进一步 对数据中的错误进行纠错。 1-5-1 CRC校验举例① 举一个传送4位二进制数据的例子。设4位二进制数为x1～x4，附 加3位二进制CRC检验位c1～c3, 以7位二进制数据为一个单位来传 送。这里的c1～c3由x1～x4算出。为计算我们定义一个演算子mod， A mod B表示A与B的和除2的余数。即： 0 mod 0 = 0 0 mod 1 = 1 1 mod 0 = 1 1 mod 1 = 0 检验位c1～c3用以下公式来计算： c1 = x2 mod x3 mod x4 c2 = x1 mod x3 mod x4 c3 = x1 mod x2 mod x4 1-5-1 CRC校验举例② 1-5-1 CRC校验举例③ 接收方收到数据和检验位后计算检验和s1～s3： s1 = x4 mod c1 mod c2 mod c3 s2 = x2 mod x3 mod c2 mod c3