三菱 AJ71QE71N3-T 读写器
张黔豫 180 6446 5927
三菱 AJ71QE71N3-T 读写器
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三菱 AJ71QE71N3-T 读写器
读写器亦称接口设备IFD (Interface Device)、卡接收设备CAD、耦合设备CD (密祸合设备CCD近耦合设备PCD、疏耦合设备VCD、终端CAD) 等。读写器一般认为是射频识别即RFID的读写终端设备。它不但可以阅读射频标签，还可以擦写数据，故叫读写器。IC卡读写器是实现IC卡与系统之间的数据通信的重要装置。通用型IC 卡读器能够完成对IC 卡信息的读出、写入和擦除等操作，并具有与外部设备，如计算机、MODEM 和终嘴等，进行通信的功能。读写器即射频标签读写设备，是射频识别系统的两个重要组成部分(标签与读写器)之一。射频标签读写设备根据具体实现功能也有一些其他较为流行的别称，如:阅读器(Reader)，查询器(Interrogator)，通信器(Communicator)，扫描器(Scanner)，读写器(Reader and Writer)，编程器(Programmer)，读出装置(Reading Device)，便携式读出器(Portable Readout Device)，AEI设备( Automatic Equipment Identification Device)等。 通常情况下，射频标签读写设备应根据射频标签的读写要求以及应用需求情况来设计。随着射频识别技术的发展，射频标签读写设备也形成了一些典型的系统实现模式，本章的重点也在于介绍这种读写器的实现原理。 从最基本的原理角度出发，射频标签读写设备一般均遵循如图所示的基本模式。
读写器之所以非常重要，这是由它的功能所决定的，它的主要功能有以下几点:
①实现与电子标签的通讯:最常见的就是对标签进行读数，这项功能需要有一个可靠的软件算法确保安全性、可靠性等。除了进行读数以外，有时还需要对标签进行写入，这样就可以对标签批量生产，由用户按照自己需要对标签进行写入。
②给标签供能:在标签是被动式或者半被动式的情况下，需要读写器提供能量来激活射频场周围的电子标签;阅读器射频场所能达到的范围主要由天线的大小以及阅读器的输出功率决定的。天线的大小主要是根据应用要求来考虑的，而输出功率在不同国家和地区，都有不同的规定。
③实现与计算机网络的通讯:这一功能也很重要，读写器能够利用一些接口实现与上位机的通讯，并能够给上位机提供一些必要的信息。
④实现多标签识别:读写器能够正确的识别其工作范围内的多个标签。
⑤实现移动目标识别:读写器不但可以识别静止不动的物体，也可以识别移动的物体。
⑥实现错误信息提示:对于在识别过程中产生的一些错误，读写器可以发出一些提示。
⑦对于有源标签，读写器能够读出有源标签的电池信息:如电池的总电量、剩余电量等。
读写器的天线是发射和接收射频载波信号的设备， 它主要负责将读写器中的电流信号转换成射频载波信号并发送给电子标签，或者接收标签发送过来的射频载波信号并将其转化为电流信号，读写器的天线可以外置也可以内置，天线的设计对阅读器的工作性能来说非常重要，对于无源标签来说，它的工作能量全部由阅读器的天线提供。读写器的射频接口模块主要包括发射器、射频接收器、时钟发生器和电压调节器等。该模块是读写器的射频前端，同时也是影响读写器成本的关键部位，主要负责射频信号的发射及接收。 其中的调制电路负责将需要发送给电子标签的信号加以调制，然后再发送; 解调电路负责将解调标签送过来的信号并进行放大; 时钟发生器负责产生系统的正常工作时钟。读写器的逻辑控制模块是整个读写器工作的控制中心、智能单元，是读写器的"大脑"， 读写器在工作时由逻辑控制模块发出指令，射频接口模块按照不同的指令做出不同的操作。 它主要包括微控制器、存储单元和应用接口驱动电路等。 微控制器可以完成信号的编解码、数据的加解密以及执行防碰撞算法; 存储单元负责存储一些程序和数据; 应用接口负责与上位机进行输入或输出的通信。
射频模块实现的任务主要有两项，第一项是实现将读写器欲发往射频标签的命令调制(装载)到射频信号(也称为读写器/射频标签的射频工作频率)上，经由发射天线发送出去。发送出去的射频信号(可能包含有传向标签的命令信息)经过空间传送(照射)到射频标签上，射频标签对照射其上的射频信号作出响应，形成返回读写器天线的反射回波信号。射频模块的第二项任务即是实现将射频标签反射回读写器的回波信号进行必要的加工处理，并从中解调(卸载)提取出射频标签回送的数据。
基带模块实现的任务也包含两项，第一项是将读写器智能单元(通常为计算机单元CPU或MPU)发出的命令加工(编码)为便于调制(装载)到射频信号上的编码调制信号。第二项任务即是对经过射频模块解调处理的标签的回送数据信号进行必要的处理(包含解码)，并将处理后的结果送入读写器智能单元。一般情况下，读写器的智能单元也划归基带模块部分。智能单元从原理上来说，是读写器的控制核心，从实现角度来说，通常采用嵌入式MPU，并通过编制相应的MPU控制程序对收发信号实现智能处理以及与应用程序之间的接口API。 射频模块与基带模块的接口为调制(装载)/解调(卸载)，在系统实现中，通常射频模块包括调制/解调部分，并且也包括解调之后对回波信号的必要加工处理(如放大、整形)等。射频模块的收发分离是采用单天线系统时射频模块必须处理好的一个关键问题。从信息传递的基本原理来说，射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量及信号传递)，在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型 (雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。1948年哈里?斯托克曼发表的"利用反射功率的通信"奠定了射频识别射频识别技术的理论基础。
在电子标签方面，电子标签芯片所需的功耗更低，技术更趋成熟。其作用距离将更远，无线可读写性能也将更加完善，并且能够适合高速移动物品识别，识别速度也将更加快，具有快速多标签读写功能。与此同时，在强场强下的自保护功能也会更加完善、智能性更强，成本更低。在读写器方面，多功能读写器，包括与条码识别集成、无线数据传输、脱机工作等功能将被更多的应用。同时，多种数据接口包括RS232，RS422/485，USB，红外，以太网口也将得到应用。而读写器将实现多制式多频段兼容，能够兼容读写多种标签类型和多个频段标签。读写器会朝着小型化、便携式、嵌入式、模块化方向发展，成本将更加低廉，应用范围更加广泛。在系统方面，低频近距离系统将具有更高的智能、安全特性;高频远距离系统性能将更加完善，成本更低。而2.45GHz和5.8GHz系统将更加完善。同时，无芯片系统将逐渐得到应用。总而言之，射频识别技术未来的发展中，在结合其它高新技术，比如GPS、生物识别等技术，由单一识别向多功能识别方向发展的同时，将结合现代通信及计算机技术，实现跨地区、跨行业应用。
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