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JY-L801是一款低頻AGV讀卡器，支持1342kHz和125kHz工作頻率，符合ISO/IEC18000-2標準，可讀取FDX-B和EMID格式RFID標簽。采用Modbus-RTU協議，支持主從通信和從機主動發送兩種模式，可配置天線開關、設備地址（1-247）、波特率等參數。

目前，該系統已在中美、中日、中加、中馬等多條國際航線上應用。集裝箱RFID貨運標簽系統是中國一項由中國提出并積極推動制定、ISO正式發布的可公開提供的規范。

一套典型的RFID系統由電子標簽、讀寫器和信息處理系統如圖1所示。當帶有射頻識別標簽(以下簡稱標簽)的物品經過特定的信息讀取裝置(以下簡稱讀寫器)時，標簽被讀寫器激活并通過無線電波開始將標簽中攜帶的信息傳送到讀寫器以及計算機系統完成信息的自動采集工作。電子標簽可以如身份證大小，由人攜帶并當作信用卡使用，也可以像商品包裝上的條型碼似地貼附在商品等物品上。RFID計算機系統則根據需求承擔相應的信息控制和處理工作。

RFID 技術是從 20 世紀 80 年代走向成熟的一項自動識別技術，近年來發展十分迅速。 目前，在全世界，基于 RFID 技術的電子標簽，使用已經 非常廣泛了，這主要取決于它的特性，RFID 標簽可以使用在幾乎所有的物理對象上。RFID 技術在 工業自動化，物體跟蹤，交通運輸控制管理，防偽校園卡，電子錢包，行李標簽，收費系統，醫用裝 置，電子物品的監控和軍事用途等方面已經得到了廣泛的應用。例如第二代居民身份證，使用基于 ISO/IEC4443-B 標準的 13.56 MHz 電子標簽，該項 目可以說國內乃至國際上最大的RFID 應用的項目之一。

英特爾、微軟、IBM、NEC、日立、訊寶等巨頭企業，都對RFID技術傾注了巨大的熱情。TI，Intel等美國集成電路廠商目前都在RFID領域投入巨資進行RFID芯片開發，IBM、Microsoft等也在積極開發相應的軟件及系統來支持RFID的應用，而菲利普電子公司則是RFID芯片制造業的領頭產商。故本文以Philips生產的Mifare lS50為例子，剖析RFID卡的結構及其芯片的通訊、存儲技術。該卡的RFID芯片所具有的獨特的MIFARE RF(射頻)非接觸式接口標準已被制定為國際標準ISO/IEC 14443 TYPE A標準，其應用很廣泛。

英特爾、微軟、IBM、NEC、日立、訊寶等巨頭企業，都對RFID技術傾注了巨大的熱情。TI，Intel等美國集成電路廠商目前都在RFID領域投入巨資進行RFID芯片開發，IBM、Microsoft等也在積極開發相應的軟件及系統來支持RFID的應用，而菲利普電子公司則是RFID芯片制造業的領頭產商。故本文以Philips生產的Mifare lS50為例子，剖析RFID卡的結構及其芯片的通訊、存儲技術。該卡的RFID芯片所具有的獨特的MIFARE RF(射頻)非接觸式接口標準已被制定為國際標準ISO/IEC 14443 TYPE A標準，其應用很廣泛。

Melexis公司的MLX90132是13.56MHz全集成的多協議NFC/RFID收發器，可處理亞載波頻率106kHz~848kHz，高達848kbps，雙路驅動器架構把外接元件數減少，能向合適的天線負載提供高達70mW的RF功率。器件和ISO/IEC 18092 (NFC)，ISO/IEC 14443 A1與B2， ISO/IEC 15693以及ISO/IEC 18000-3 模式1兼容，主要用在汽車接入和起動， 汽車發動機防盜，汽車診斷和汽車租賃。

基于 NI TestStand 管理軟件，設計了一套測試軟件，實現了對符合 ISO/IEC 18000-63 協議的芯片清點功能的測試。本測試軟件使用 NI RFID 測試儀，根據測試設計人員的需求開發出自動化測試序列，自動完成與被測芯片的通信交互，實現對響應的判斷，并完成結果的保存。該軟件充分采用了 NI TestStand，相比之前測試清點功能的傳統的手動測試、半自動測試，測試時間分別縮短了 5/6、2/3。實踐證明，使用本測試軟件可以提高對超高頻電子標簽開展功能測試的效率。

ISO/IEC聯合技術委員會JTC委托SC31子委員會，負責所有RFID通用技術標準的制定工作，也即對所有RFID應用領域的共同屬性進行規范化;委托各專業委員會負責應用技術標準的制定，如ISO TC104 SC4負責制定集裝箱系列RFID標準的制定，ISO TC 23 SC19負責制定動物管理系列RFID標準，ISO TC122和ISO TC104組成的聯合工作組制定物流與供應鏈系列應用標準。

對于標簽芯片，降低系統時鐘頻率是降低功耗、提高通訊距離的最有效手段。首先從理論上按照一種等效判決方法推導出PIE解碼電路的更低時鐘頻率，提出了一種低時鐘頻率下基于ISO 18000-6 TYPE C協議的UHF RFID標簽芯片解碼電路的實現方案。設計的解碼電路大幅度降低了標簽芯片解碼電路功耗，提高了標簽響應靈敏度。

EPCglobal制定了標準開發過程規范，它規范了EPCglobal各部門的職責以及標準開發的業務流程。對遞交的標準草案進行多方審核，技術方面的審核內容包括防碰撞算法性能、應用場景、標簽芯片占用面積、讀寫器復雜度、密集讀寫器組網、數據安全六個方面，確保制定的標準具有很強的競爭力。下面分別介紹EPCglobal 體系框架和相應的RFID技術標準。

對比GB29768和國際標準ISO 18000-6C，分析了GB29768針對我國國情的協議改進和優勢，并著重介紹了RFID 標簽的安全協議。在此基礎上，詳細介紹了一款基于自主協議的國產自主超高頻射頻識別標簽芯片，并給出了設計這款芯片的關鍵技術。

物聯網涉及的關鍵技術非常多，從傳感器技術到通信技術，從嵌入式微處理節點到計算機軟件系統，包含了自動控制、通信、計算機等不同的領域，是跨學科的綜合應用。目前介入物聯網領域主要的國際標準組織有IEEE、ISO、ETSI、ITU-T、3GPP、3GPP2等，這些標準組織在物聯網總體架構、感知技術、通信網絡技術、應用技術等方面制訂了一系列標準，今天我們主要探討的是關于射頻技術RFID的標準。

本文根據ISO 18046-3等相關國際標準和作者在通信測量的經驗介紹了兩種較先進的測試方法。

根據ISO／IEC 14443一A協議．完成無源電子標簽數字集成電路的設計及其功能測試，實現了對芯片面積、速度和功耗之間較好的平衡。結果表明，在采用中芯國際的0．35 μm工藝條件下，所研制芯片面積為36 877.75μm2，功耗為30．845 8 mW，可完全滿足協議對標簽的性能要求。

超高頻RFID系統空中接口標準包括ISO/IEC 系列，F2C系列，以及中國正在研究制定的國家標準，數字接收機可實現軟件升級和多協議支持，相比模擬接收機具備易于調試、應用靈活的優勢，因而在超高頻姍讀寫器中得到了廣泛應用.提高超高頻RFID讀寫器的讀取效果一直是近年來的研究重點.在經過詳盡分析和實驗驗證后，本文給出相關問題的解決辦法。

本文基于ISO/IEC 18000-6C標準，給出了UHF無源電子標簽芯片模擬電路的設計，設計結果表明電路具有很高的整流效率，滿足了設計要求。下一步的研究將進行標簽芯片的版圖設計和流片，用實際測試結果來進一步驗證設計的有效性。

RFID技術在工業自動化，物體跟蹤，交通運輸控制管理，防偽校園卡，電子錢包，行李標簽，收費系統，醫用裝置，電子物品的監控和軍事用途等方面已經得到了廣泛的應用。例如第二代居民身份證，使用基于ISO/IEC4443-B標準的13.56MHz電子標簽，該項目可以說國內乃至國際上最大的RFID應用的項目之一。

針對目前市場上射頻識別閱讀器只能識別單協議標簽的情況，設計了一種能夠識別ISO/IEC15693和ISO/IEC14443-3 TYPE A兩種協議標簽的射頻識別閱讀器。采用TI公司的13.56 MHz頻段下的芯片S6700作為射頻模塊，現場可編程邏輯器件作為控制器，和單片機相比，減少了外圍電路。同時針對同時讀取多標簽的情況，提出了一種改進的動態二進制防碰撞算法，用計數器保存標簽的休眠程度，理論分析和仿真結果表明其性能優于動態二進制算法。

RFID卡片或徽章通常用來實現非接觸式訪問控制。這在寫字樓中很常見，主要用于提供樓宇門禁功能，并且限制對特定區域的訪問。與13.56MHz RFID一樣，近場通信 (NFC) 采用同樣的ISO和IEC標準與協議，應用于很多智能手機中。這些設備可在住宅中實現全新的訪問控制應用，并實現應用與電話及支持RFIC的徽章或卡片之間的通信。在設計此類訪問控制系統時，其中需要考慮的一個主要因素就是低功耗。

基于GB/T 20851-2007的專用短程通信(DSRC: Dedicated Short Range Communication)技術和基于ISO 18000-6B與ISO 18000-6C的無線射頻識別(RFID: Radio Frequency Identification)技術在智能交通車輛標識和車路通信領域得到了廣泛的應用，如基于DSRC的高速公路ETC系統和城市停車場車輛出入收費與管理系統，基于RFID的停車場車輛出入管理系統、海關碼頭車輛管理系統等等。

本文通過對比研究GB/T 20851和ISO 18000-6C的標準協議，客觀地分析和評價了兩種技術方案的安全性能。然而，系統的安全需求是與實際應用密切相關的，不同技術方案的安全性能實際表現如何，需要通過理論分析與實際測試獲取大量的數據，以數據為技術選型提供充分、科學的參考依據。

本文介紹了一種超高頻RFID讀寫器基帶模塊的原理和設計方法。一句ISO/IEC18000-6協議，提出將單片機與FPGA相結合，重復利用兩者優點來實現設計。文中描述了單片機和FPGA協調工作的方法，著重闡述了編碼、譯碼、出錯校驗等模塊的原理和功能以及在FPGA中實現各模塊的方法。

1 引 言 　　射頻識別(RFID)技術作為一種新興的自動識別技術，近年來在國內外得到了迅速發展。目前，我國開發的RFID產品普遍基于中低頻，如二代身份證、票證管理等。在超高頻段我國自主開發的產品較少，難以適應巨大的市場需求以及激烈的國際競爭。超高頻(UHF)標簽是指工作頻率在860～960 MHz的RFID標簽，具有可讀寫距離長、閱讀速度快、作用范圍廣等優點，可廣泛應用于物流管理、倉儲、門禁等領域。為適應市場需求，本文以EPC C1G2協議為主，ISO/IEC18000.6為輔，設計了一種應用于超高頻標簽的數字電路。 　　2 UHF RFID標簽的工作原理 　　射頻識別系統通常由讀寫器(Reader)和射頻標簽(RFID Tag)構成。附著在待識別物體上的射頻標簽內存有約定格式的電子數據，作為待識別物品的標識性信息。讀寫器可無接觸地讀出標簽中所存的電子數據或者將信息寫入標簽，從而實現對各類物體的自動識別和管理。讀寫器與射頻標簽按照約定的通信協議采用先進的射頻技術互相通信，其基本通訊過程如下。 　　(1)讀寫器作用范圍內的標簽接收讀寫器發送的載波能量，上電復位; 　　(2)標簽接收讀寫器發送的命令并進行操作; 　　(3)讀寫器發出選擇和盤存命令對標簽進行識別，選定單個標簽進行通訊，其余標簽暫時處于休眠狀態; 　　(4)被識別的標簽執行讀寫器發送的訪問命令，并通過反向散射調制方式向讀寫器發送數據信息，進入睡眠狀態，此后不再對讀寫器應答; 　　(5)讀寫器對余下標簽繼續搜索，重復(3)、(4)分別喚醒單個標簽進行讀取，直至識別出所有標簽。 　　3 UHF RFID標簽的結構及系統規格 　　UHF RFID標簽的示意圖如圖1所示，由模擬和數字兩部分組成。模擬電路主要包括天線、喚醒電路、時鐘產生電路、包絡檢波電路、解調電路和反射調制電路;數字部分主要實現EPC通信協議，識別讀寫器發出的命令并執行，如實現多標簽閱讀時的防沖突方法、執行讀寫器發送的讀寫命令、實現讀寫器和標簽的通訊過程以及對輸出數據進行編碼等。協議規定的標簽系統規格如表1所示。 　　 　　圖1 UHF RFID標簽的示意圖 　　表1 UHF RFID標簽系統規格 　　 　　4 標簽數字電路的設計方法 　　4.1 電路的整體系統設計 　　經過對協議內容的深入研究，本文采用Top.down的設計方法，首先對電路功能進行詳細描述，按照功能對整個系統進行模塊劃分;再用VHDL硬件描述語言進行RTL代碼設計并進行功能仿真;功能驗證正確后，采用EDA工具，

針對超高頻（UHF）RFID標簽群快速運動通過讀卡器的情景進行了研究，分析了ISO/IEC 180006 Type C類防沖突算法的具體實現過程。結果表明，當UHF RFID標簽群在快速運動通過讀卡器范圍時，會產生新舊標簽競爭現象。部分標簽一段時間內不被識別，然后離開讀卡器識別范圍，導致“漏讀”，造成系統不可靠。在Type C類防沖突算法的前提下，提出了兩種解決方案。

傳統射頻識別(RFID）防偽系統僅利用標簽編碼的唯一性完成，存在著非法讀寫器惡意讀取和假數據欺騙的安全隱患。針對上述缺點，介紹了一種新的基于RFID技術的防偽讀寫器的設計與實現，探討了利用RFID和GSM通信，對讀寫器和商品編碼進行雙重認證的防偽驗證機制。建立了商品防偽模型，并進行了實際測試。結果表明，系統能夠安全、高效地運行。

本文在研究了ISO/IEC14443標準以及相關的金融標準基礎上，基于RC632射頻收發芯片，對非接觸式CPU卡和終端機具之間通信所采用的空中傳輸協議進行了設計與實現，并進行有關測試，給出測試結果。

本文提出了一種基于ISO/IEC 18000-6B標準的低成本、便攜式的超高頻RFID讀寫器的設計。該設計采用了基于零中頻結構的射頻收發機模塊和以單片機為主的數字基帶處理模塊，從而實現了低成本，并且達到了單標簽80bit/5ms的讀寫速度。讀寫器不需外接天線，具有單機工作模式，便于攜帶，包括機殼在內重量不足200克。讀寫器可在860MHz～960MHz的頻率范圍內進行跳頻操作，從而可以避免頻帶內其他信號的干擾。另外還可以在受控工作模式下進行在線升級，并在有相應軟件支持下可以支持其他標準或多標準。目前已經進入產品化階段。

給出了一種改進型的RFID讀寫器" title="讀寫器">讀寫器設計方案。介紹了各硬件模塊,并給出了軟件的總體流程、防碰撞" title="防碰撞">防碰撞算法及實現代碼,最后進行了研發測試。對比基于射頻芯片的RFID讀寫器設計，此方案提高了系統靈敏度和讀寫距離" title="讀寫距離">讀寫距離。本設計擁有自主知識產權，已用于開放式門禁系統" title="門禁系統">門禁系統。實踐表明，該系統電路穩定，運行正常。

在實際應用中，RFID系統的應用要綜合考慮位置、距離、溫度、濕度、干擾等諸多影響系統性能的因素。未經過測試的RFID系統，系統整體性能不明確，可能會影響實際應用效果，甚至打擊最終用戶對RFID技術本身的信心。不同的無線信號傳播方式需要不同的測試設備支持，并且要采用不同的方法。ISO/IEC 18047-3定義了用于物品管理的RFID標簽的性能特性的測試方法，規定了標簽性能的一般性要求和測試要求。下面對各個具體測試內容進行分析。

目前生產RFID產品的很多公司都使用自己的標準，可供射頻卡使用的幾種標準有ISO/IEC 11784、ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693和ISO/IEC 18000等。其中應用最多的是ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693和ISO/IEC 18000這三個標準[4]。本文基于ISO/IEC 18000-6 Type B協議設計了一款工作頻率為915 MHz的讀卡器。

為了提高Aloha算法中標簽的識別效率,根據ISO/IEC18000-6C國際標準中的防碰撞要求，對時隙計數（Q）的選擇進行動態調整，以滿足標簽快速識別的要求，實現了一種動態的時隙Aloha算法。除此以外，在此基礎上提出了對標簽數量進行分組，分析了滿足最大時隙利用率的客觀條件，對動態時隙Aloha算法進行改進。仿真結果顯示，改進后的算法提高了標簽的識別效率，表現出良好的性能，具有一定的研究價值。