本文主要針對(duì)UHF RFID讀標(biāo)簽數(shù)據(jù)和寫標(biāo)簽數(shù)據(jù)功能,進(jìn)行實(shí)現(xiàn)和總結(jié)。
在應(yīng)用電子標(biāo)簽進(jìn)行系統(tǒng)應(yīng)用前,用戶需先詳細(xì)了解UHF電子標(biāo)簽的功能、存貯結(jié)構(gòu)以及操作命令。
1、EPC G2 UHF標(biāo)準(zhǔn)的接口參數(shù)
對(duì)于每間公司生產(chǎn)的符合EPC G2 UHF標(biāo)準(zhǔn)的電子標(biāo)簽,其功能和性能均應(yīng)符合EPC G2 UHF相關(guān)無線接口性能的標(biāo)準(zhǔn)。從用戶應(yīng)用標(biāo)簽的角度來說,我們不需要詳細(xì)了解該標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)參數(shù)以及讀寫器與電子標(biāo)簽之間的無線通信接口的協(xié)議。但對(duì)以下參數(shù)有一個(gè)大致的了解,對(duì)于用戶應(yīng)用電子標(biāo)簽會(huì)有較大的幫助。
以下為EPC G2 UHF物理接口概念以及其簡(jiǎn)要說明,以幫助用戶對(duì)標(biāo)準(zhǔn)有一個(gè)了解。詳細(xì)說明請(qǐng)參考EPC G2 UHF標(biāo)準(zhǔn)文本。
系統(tǒng)介紹
EPC系統(tǒng)是一個(gè)針對(duì)電子標(biāo)簽應(yīng)用的使用規(guī)范。一般系統(tǒng)包括有讀寫器、電子標(biāo)簽、天線以及上層應(yīng)用接口程序等部份。每家廠商提供的產(chǎn)品應(yīng)符合國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),所提供的設(shè)備在性能上有不同,但功能會(huì)是相似的。
無線通信過程
讀寫器向一個(gè)或一個(gè)以上的電子標(biāo)簽發(fā)送訪問命令信息,發(fā)送方式是采用無線通信的方式調(diào)制射頻載波信號(hào)。標(biāo)簽通過相同的調(diào)制射頻載波接收功率。
讀寫器通過發(fā)送未調(diào)制射頻載波和接收由電子標(biāo)簽發(fā)射(反向散射)的信息來接收電子標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)。
工作頻率:920.125MHz—924.875MHz,20個(gè)頻道(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn))
865.7MHz—867.5MHz,4個(gè)頻道(歐洲標(biāo)準(zhǔn))
902.75MHz—927.25MHz,50個(gè)頻道(美國(guó)標(biāo)準(zhǔn))等
EPC G2 UHF的標(biāo)準(zhǔn)文本所規(guī)定的無線接口頻率為:860MHz—960MHz,但每個(gè)國(guó)家在確定自己的使用頻率范圍時(shí),會(huì)根據(jù)自己的情況選擇某段頻率作為自己的使用頻段。
我國(guó)目前暫訂的使用頻率為:920MHz—925MHz。
用戶在選用電子標(biāo)簽和讀寫器時(shí),應(yīng)選用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的電子標(biāo)簽及讀寫器。一般來說,電子標(biāo)簽的頻率范圍較寬,而讀寫器在出廠時(shí)會(huì)嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的頻率來限定。
頻道工作模式:跳頻擴(kuò)頻模式
讀寫器在有效的頻段范圍內(nèi),將該頻段分為20個(gè)或4個(gè)或50個(gè)頻段,在某個(gè)使用的時(shí)刻讀寫器與電子標(biāo)簽的通信只占用一個(gè)頻道進(jìn)行通信。為防止占用某個(gè)頻道時(shí)間過長(zhǎng)或該頻道被其他設(shè)備占用而產(chǎn)生的干擾,讀寫器應(yīng)用FHSS自動(dòng)跳頻技術(shù)動(dòng)態(tài)跳到下一個(gè)頻道。
用戶在使用讀寫器時(shí),如發(fā)現(xiàn)某個(gè)頻道在某地已被其他的設(shè)備所占用或某個(gè)頻道上的信號(hào)干擾很大,可在讀寫器系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定中,先將該頻道屏蔽掉,這樣讀寫器在自動(dòng)跳頻時(shí),會(huì)自動(dòng)跳過該頻道,以避免與其他設(shè)備的應(yīng)用沖突。
發(fā)射功率:最大2W
讀寫器的發(fā)射功率是一個(gè)很重要的參數(shù)。讀寫器對(duì)電子標(biāo)簽的操作距離主要會(huì)由該發(fā)射功率來確定,發(fā)射功率越大,則操作距離越遠(yuǎn)。
我國(guó)的暫訂標(biāo)準(zhǔn)為2W,讀寫器的發(fā)射功率可以通過系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置來進(jìn)行調(diào)整??煞譃閹准?jí)或連續(xù)可調(diào),用戶需根據(jù)自己的應(yīng)用調(diào)整該發(fā)射功率,使讀寫器能在用戶設(shè)定的距離內(nèi)完成對(duì)電子標(biāo)簽的操作。對(duì)于滿足使用要求的,將發(fā)射功率調(diào)到較小,會(huì)較少能耗。
天線:50Ohm,范圍為900—930 MHz
天線是讀寫系統(tǒng)中非常重要的一部份,它對(duì)讀寫器與電子標(biāo)簽的操作距離有很大的影響。天線的性能越好,則操作距離可能會(huì)越遠(yuǎn),操作的穩(wěn)定性會(huì)更好。
天天線的選擇參數(shù)包括:天線增益,駐波比及天線的方向性和天線尺寸。一般應(yīng)選擇天線駐波比低的,應(yīng)小于1.5。用戶在選用時(shí)需作較多的關(guān)注。
讀寫器與天線的連接有二種情況,一種是讀寫器與天線裝在一起,稱為一體機(jī),另一種是通過50Ohm的同軸電纜與天線相連,稱為分體機(jī)。
一個(gè)讀寫器可以同時(shí)連接多個(gè)天線或只有一個(gè)天線,在使用這種含多個(gè)天線的讀寫器時(shí),用戶需先設(shè)定天線的使用順序。密集讀寫器環(huán)境(DRM)
在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合,可能會(huì)同時(shí)存在多個(gè)讀寫器在一個(gè)空間范圍內(nèi)同時(shí)運(yùn)行,這種情況被稱為密集讀寫器環(huán)境,各個(gè)讀寫器會(huì)占用各自的操作頻道對(duì)自己的某類電子標(biāo)簽自行操作。用戶在使用時(shí),需根據(jù)需要選用可在DRM環(huán)境下可靠運(yùn)行的讀寫器。
數(shù)據(jù)傳輸速率
讀寫器與標(biāo)簽之間交換數(shù)據(jù),有高/低兩種傳輸速率。對(duì)于一般的廠商提供的標(biāo)簽,我們都首先選擇高速數(shù)據(jù)傳輸速率。
2、電子標(biāo)簽的存貯器結(jié)構(gòu)
對(duì)于每個(gè)廠商生產(chǎn)的電子標(biāo)簽,其存貯器的結(jié)構(gòu)是相同的,但會(huì)存在貯存器容量大小的差別。
2.1 電子標(biāo)簽存貯器
從邏輯上來說,一個(gè)電子標(biāo)簽被分為四個(gè)存貯體,每個(gè)存儲(chǔ)體可以由一個(gè)或一個(gè)以上的存儲(chǔ)器字(2個(gè)字節(jié))組成。其存貯邏輯圖為:
從以上結(jié)構(gòu)圖中可以看到,一個(gè)電子標(biāo)簽的存貯分為四個(gè)存貯體,分別是:
存貯體0:保留內(nèi)存(Reserver)
存貯體1:EPC存貯器(EPC)
存貯體2:TID存貯器(TID)
存貯體3:用戶存貯器(User)
這四個(gè)存儲(chǔ)體的定義是:
a) 保留內(nèi)存
保留內(nèi)存為電子標(biāo)簽存貯密碼(口令)的部分。包括滅活口令(Kill
Password)和訪問口令(Access Password)。
滅活口令和訪問口令都為4個(gè)字節(jié)。
其中:滅活口令的地址為00H—03H(以字節(jié)為單位);
訪問口令的地址為04H—07H。
通常標(biāo)簽的初始訪問口令默認(rèn)為:00 00 00 00,在寫標(biāo)簽時(shí)會(huì)需要這個(gè)口令。
你可以根據(jù)需要修改訪問口令,如
將訪問口令11 22 33 44改成00 00 33 44
b) EPC存儲(chǔ)區(qū)
EPC存儲(chǔ)區(qū)用于存貯電子標(biāo)簽的EPC編號(hào)、PC(協(xié)議-控制字)以及本存貯塊數(shù)據(jù)的CRC—16校驗(yàn)碼。
其中:CRC—16:存貯地址為00—01H,2個(gè)字節(jié),CRC—16為本存貯體中存貯數(shù)據(jù)的CRC校驗(yàn)碼。
PC:電子標(biāo)簽的協(xié)議-控制字,存貯地址為02—03H,2個(gè)字節(jié)。
PC是指本電子標(biāo)簽的控制信息,包括如下內(nèi)容:
PC為2個(gè)字節(jié),16位,其每位的定義為:
00—04位:電子標(biāo)簽的EPC號(hào)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
=000002:EPC為零個(gè)字,0位
=000012:EPC為一個(gè)字,16位
=000102:EPC為二個(gè)字,32位
…
=111112:EPC為31個(gè)字,496位
05—07位:RFU=000
08—0F位:=000000002
EPC編號(hào):若干個(gè)字,由PC的值來指定。
EPC為本標(biāo)簽的編碼。EPC存儲(chǔ)在以04H字節(jié)存儲(chǔ)地址開始的EPC存儲(chǔ)存儲(chǔ)器內(nèi),MSB優(yōu)先。
每類電子標(biāo)簽(不同廠商或不同型號(hào))的EPC號(hào)長(zhǎng)度可能會(huì)不同。
用戶通過讀該存貯器內(nèi)容命令讀取EPC號(hào)。
在發(fā)行標(biāo)簽時(shí),可通過改寫EPC編號(hào),使該值在系統(tǒng)中僅有,以標(biāo)明每個(gè)商品的ID號(hào)。
一般地,EPC號(hào)為96位,12個(gè)字節(jié)。
修改EPC,用寫標(biāo)簽指令:
c) TID存儲(chǔ)器
該存貯器是指電子標(biāo)簽的產(chǎn)品類識(shí)別號(hào),每個(gè)生產(chǎn)廠商的TID號(hào)都會(huì)不同。標(biāo)簽生產(chǎn)廠商會(huì)在該存貯區(qū)中存貯其自身的產(chǎn)品分類數(shù)據(jù)及產(chǎn)品供應(yīng)商的信息。
一般來說,TID存貯區(qū)的長(zhǎng)度為4個(gè)字,8個(gè)字節(jié)。但有些電子標(biāo)簽的生產(chǎn)廠商提供的TID區(qū)會(huì)為2個(gè)字或5個(gè)字。
該TID值在標(biāo)簽出廠時(shí),往往是有廠商寫好,用戶無法再作修改。
用戶在使用時(shí),需根據(jù)自己的需要選用相關(guān)廠商的產(chǎn)品。
有12個(gè)字。
d) 用戶存儲(chǔ)器
該存貯區(qū)用于存貯用戶自定義的數(shù)據(jù)。用戶可以對(duì)該存貯區(qū)進(jìn)行讀、寫操作。
該存貯器的長(zhǎng)度由各個(gè)電子標(biāo)簽的生產(chǎn)廠商確定。每個(gè)生產(chǎn)廠商提供的電子標(biāo)簽,其用戶存貯區(qū)的容量會(huì)不同。
存貯容量大的電子標(biāo)簽會(huì)貴一些。用戶應(yīng)根據(jù)自身應(yīng)用的需要,來選擇符合要求的電子標(biāo)簽,以減低標(biāo)簽的成本。
許多電子標(biāo)簽為低成本的,可能會(huì)不包括該用戶存貯器。
可看出所用的標(biāo)簽用戶存儲(chǔ)器容量64字節(jié)。
向用戶區(qū)寫入數(shù)據(jù),見下圖:
用戶區(qū)分塊讀?。?/span>