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RFID电子施封锁技术是怎样一回事

1、小序

跟着科学技巧的成长,电子标签―RFID在国内外已被广泛的应用,如为削减行李遗掉变乱的发生,国际航空运输协会积极鼓励举世航空公司和机场,采纳先辈的RFID技巧处置惩罚游客的行李。它能经由过程射频旌旗灯号自动识别目标工具并获取相关数据,识别历程无须人工干预,能够事情于各类恶劣情况之中,可用于高速运动目标的识别及多个目标的同时识别,操作快捷方便。因为具有高速移动物体识别、多目标识别和非打仗识别等特征,RFID技巧显示出伟大年夜的成长潜力与利用空间,被觉得是21世纪的最有成长出路的信息技巧之一,曾被美《商业周刊》评为将掀起新财产浪潮的未来四大年夜高技巧之一。

RFID技巧的利用已趋成熟。在北美、欧洲、大年夜洋洲、亚太地区及非洲南部都获得了相称广泛的利用。今朝海内RFID的利用已经涉及到铁路红外轴温探测系统的热轴定位、轨道衡、超偏载检测系统等。正在计划推广的利用领域还有电子身份证、电子车牌、铁路行包自动追踪治理等。

2、射频技巧

从信息通报的基滥觞基本理来说,射频识别技巧在低中高频段基于变压器藕合模型(低级与次级之间的能量通报及旌旗灯号通报),在超高频及微波频段基于雷达探测目标的空间藕合模型(雷达发射的电磁波旌旗灯号碰着目标后携带目标信息返回雷达接管机)。射频标签与读卡器之间的电磁藕合包孕两种环境:一是电感耦合要领,是低、中、高频段近间隔非打仗射频识别系统的根基。在电感耦合要领中,读卡器的天线相称于变压器的低级线圈,射频标签的天线相称于变压器的次级,因而电感藕合要领也称为变压器要领。电感耦合要领经由过程空间磁场实现耦合,耦合磁场在读卡器线圈(低级)与射频标签线圈(次级)之间构成闭合回路。二是电磁藕合要领,在电磁耦合要领中,读卡器的天线将读卡器孕育发生的射频旌旗灯号以电磁波的要领定向发送到空间范围内,形成读卡器的有效涉猎区域,位于读卡器有效涉猎区域中的射频标签从读卡器天线发出的电磁场中提取事情电源,并经由过程射频标签的内部电路及标签天线将标签内存的数据信息回传到读卡器。

电磁耦合与电感藕合的区别在于电磁耦合要领中读卡器将射频旌旗灯号以电磁波的形式发送出去;在电感藕合要领中,读卡器将射频旌旗灯号束缚在读卡器电感线圈的周围,经由过程交变闭合的线圈磁场,形成读卡器天线与射频标签天线之间的射频通道,而没有向空间辐射电磁能量。电感耦合的RFID系统中,电子标签卡在天线上形成的接管旌旗灯号的调制要领常采纳副载波负载调制技巧;电磁耦合的RFID系统中,电子标签卡在天线上形成的接管旌旗灯号的调制要领常采纳电磁波反向散射调制技巧。

按照读写间隔来划分,RFID系统可分为打仗式和非打仗式,而非打仗式又分为近间隔(密耦合)、中心隔(遥耦合)和远间隔。本论文中主要探究的是遥耦合,读写间隔从1米到10多米以致更远的RFID系统称为远间隔RFID系统。它是寄托电磁波在空间辐射形成空间电磁场,电子标签卡与读写器之间的通信要领类似雷达探测历程。事情时,射频标签位于涉猎器天线辐射场的远场区内,标签与涉猎器之间的耦合要领为电磁耦合要领。涉猎器天线一样平常为极化(线极化或圆极化)天线,并在空间形成一个辐射场为无源标签供给射频能量。远间隔RFID系统的事情频段为860―960MHz、2.4GHz和5.8GHz等,今朝大年夜量利用在车辆治理、码头集装箱等大年夜物件的流畅领域。

3、RFID技巧的利用

本论文中的RFID技巧是一种无线通信技巧,可经由过程无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机器光学打仗。它的事情道理是:无线电旌旗灯号经由过程调成无线电频率的电磁场,把数据从附在物品上的标签上传送出去,以达到自动辨识与追踪该物品的目的。

今朝大年夜部分电动车的防盗系统的防盗道理是:当偷盗者触碰电动车时,车子自动发出警报鸣笛。这种防盗系统根本发挥不了防盗的感化:一、车子常常被非偷盗职员触碰,导致大年夜家弄不清楚警报声到底是否是由于偷盗所孕育发生的。二、即就是偷盗所孕育发生的警报,户主也不能及时知道是有人在偷盗自己的车子。而本论文的构想是:把RFID技巧利用在电动车防盗系统中。基础构思是:在电动车的电瓶安装处加装施封自动识别装配并在施封锁的一侧加上电子标签外壳与RFID芯片,只如果电瓶处或者灵便车开锁处被解锁,经由过程RFID的读卡器,就会发出无线射频旌旗灯号,户主手中的应答器就会接管到报警系统的提示。

全部系统的组成是基于主动射频激活后的动态识别系统,系统由电子施封锁,125KHZ低频激活系统,如图1所示。

读出装配的电路由单片机节制模块、射频收发模块、接口节制及125KHZ无线唤醒发射模块、此中接口用于节制系统中射频旌旗灯号发射和接管。电子施封锁的电路由单片机节制模块、射频收发模块、125KHZ无线唤醒发射模块、电源治理几部分组成。

电子施封锁的电路由单片机节制模块、射频收发模块及无线唤醒电路、电源等四个部分组成。单片机用于节制射频收发模块和保存与电子施封锁相关的信息;无线唤醒电路则在收到读写器发送的特定旌旗灯号后孕育发生一其中断旌旗灯号唤醒休眠的单片机和射频收发模块;射频收发模块则认真接管和发射读写器发送来的旌旗灯号;电源电路节制电源的功耗,根据无线唤醒电路的指令及无线射频的旌旗灯号强度节制电源的耗损,及谋略电源的容量及寿命治理,确保电源能长光阴靠得住的事情。

系统单片机节制模块采纳了NORDIC最新的无线和超低功耗技巧,选择用NRF24LE1节制芯片,在一个极小封装中集成了包括2.4G无线传输,增强型51 FLASH高速单片机,富厚外设及接口等的单片FLASH芯片,是一个综合了机能及资源的完美结合,很得当利用于各类2.4G的产品设计。

读写器和电子施封锁都有事情及休眠二种事情模式。由安装在电动车上的震荡传感器感应到电动车震荡时,接口节制模块发出读写指令,启动读出装配的射频收发模块事情,同时启动125KHZ无线唤醒发射模块事情;电子施封锁受到读出装配唤醒旌旗灯号后启动事情,实现与读出装配的数据互换,完成一次完备的数据互换后,读出装配将读取到的信息存在于单片机节制模块中,并迅速将车载信息发送到车主手中的报警器。读出装配和电子施封锁从新进入低功耗休眠状态,等待下一次的唤醒。

本论文中的电子施封锁采纳电池供电,而电池是一种耗损性的电源,事情光阴短,为了延长车载卡的事情光阴,必要进行电源治理,以低落功耗。当前大年夜多半的电源治理措施采纳一种周密设计的唤醒、休眠措施。但大年夜多半环境下,唤醒周期的大年夜部分光阴是徒劳无用的, 耗损能量。本系统中采纳一种无线触发唤醒的电源治理措施,在这种措施中,车载卡进入休眠模式后就会不停维持就寝状态,在读写器没有发送出特定频率的无线旌旗灯号时,它是不会被唤醒的。当然,这个特定频率的无线旌旗灯号会急速地唤醒休眠的电子施封锁这样,就节省了在唤醒前和监测时代的电源耗损。

高安然性,芯片内固化Gazell协议具有AES 128bit 高强度加密,确保数据传输的安然靠得住;低功唤醒、高频数据互换,避免了同频滋扰。唤醒脉冲经由过程特定频率是125KHZ低频发送,而数据通信采纳别的的2.4G无线频率传送。一旦读写器与标签建立通信连接后,双方便跳到由读写器指定的固定频率上事情。这样,纵然电动车或是全部泊车场中其它电子施封锁在无线通信范围内也不会被唤醒,避免了同频滋扰起到了抗滋扰的感化。

4、结论

为了办应当下电动车及电瓶常常被盗的问题,本文提出了把RFID电子施封锁利用于防盗系统,主要组成部分包括RFID电子标签、发卡器,接管器、报警器。在钻研历程中碰到的主要艰苦是若何优化电子施封锁的体积,针对此问题我们将进一步进行深入钻研。

责任编辑:ct

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