UHFRFID实验手册

1、UHF RFID读卡实验

1.1、EPC Gen2读、写标签号实验

实验目的

理解UHF RFID的工作原理，并掌握其与HF RFID工作原理的异同点。掌握EPC标签号的存储区域以及结构特点。

实验设备

UHF 读卡器一个、UHF 天线一个、USB连接线一条、9V电源适配器一个、电脑一台、UHF实验上位机软件

实验知识预备与原理

1.UHF-RFID工作原理

在UHF RFID阅读器及电子标签之间的通讯是采用电磁反向散射耦合方式完成。

电磁反向散射耦合方式类似雷达的工作原理，如下图所示。

阅读器就像手电筒，标签就像一个镜子，标签反射最大，就是逻辑“1”。标签反射最小，就是逻辑“0”。

阅读器开始工作之后，通过天线先向空间发送860～960 MHz频率范围的载波，激活标签，然后开始发送带调制的命令信息到标签（TAG），可以采用ASK 调制，脉冲间隔编码（Pulse Interval Encoding），通讯速率26.7到128 KBIT/S。

在高频范围内的标签收到阅读器发出的高频载波信号，标签天线接收到特定的电磁波，天线就会产生感应电流，在经过整流电路时，激活电路上的微型开关，给标签供电。标签上的电子线路，将根据阅读器发出信息，通过ASK或者PSK 耦合方式进行调制，FM0等编码方式，向阅读器反馈相关信息。

UHF标签电路采用ASK和PSK的调制方式，将编码信息发送给阅读器，实现了阅读器和标签之间的双向通讯。

相互认证通过之后，阅读器会向电子标签发出读、写、锁定、kill、盘存等操作指令。

2.EPC编码

产品电子代码(EPC编码)是国际条码组织推出的新一代产品编码体系，原来的产品条码仅是对产品分类的编码，EPC码是对每个单品都赋予一个全球唯一编码，EPC编码96位(二进制)方式的编码体系，可以为2.68亿公司赋码，每个公司可以由1600万产品分类，每类产品有680亿的独立产品编码，形象的说可以

为地球上的每一粒大米赋一个唯一的编码。EPC代码是由标头、厂商识别代码、对象分类代码、序列号等数据字段组成的一组数字。具体结构如表所示：

实验准备

1、硬件连接：

1）为UHF 读卡器安装连接9V电源，关闭电源开关。

2）打开UHF 读卡器电源开关，确定右边D1-D4 灯那一个亮起，关闭电源开关。把UHF天线与UHF读卡器亮灯那一个天线接口连接起来。

3）通过USB 线把计算机与UHF 读卡器连接起来。

读卡器连接示意图

2、USB 驱动安装

详见0.2节：FT232驱动安装。

安装成功在设备描述中有一个串口端口，安装完成后在设备管理器中查看COMxx端口，（例如COM8）如下图所示：

图：查看系统分配的串口号

上位机软件介绍

确保硬件连接正确，然后打开上位机软件RFIDread.exe （目录：\\RFID 技术实验\3-UHF RFID 实验\RFIDread ）， COM 口 完成自动选择连接，如下图。

功能选择

选择协议命令

天线参数

GUI 控制

数据窗口

LOG 窗口

功能选择

EPC—EPC命令实验窗口

Find tags---询卡窗口

天线参数设置

Frequence

⏹Main –主频率

⏹Aux -- 辅频率

Rx atten -- 接收灵敏度

Link -- 连接速率

Coding -- 编码方式

Antenna

ANT1~4 分别对应读卡器4个天线通道

RF POWER

Auto power off –功率发送自动关闭

Enable 手动设置功耗使能

实验过程

1、按实验准备内容提示完成驱动安装、硬件连接，打开上位机软件。

2、读取标签EPC号

(1) 运用盘点命令读取标签EPC号

把标签放在天线射频范围内，选择开始盘点（begin round）命令，点击执行（execute），读出标签EPC号；

(2) 运用读写数据块命令读标签EPC号：

a) 先选取一张盘点到的EPC标签，

b) 在命令窗口中选择读取（Read）命令，

c) 软件窗口内输入EPC号存储区，Bank Numeber 01、Block 1~7 。点执行

（Execute）命令，查看读出的数据；

3、修改标签EPC号

a) 先选取一张盘点到的EPC标签；

b) 在软件窗口内输入要修改的EPC号地址和数据，写入标签EPC号并记录相应数据；

c) 重新盘点标签，查看修改后的EPC号并对比；

4、对天线参数进行设置。

天线主辅频率切换

接收灵敏度

连接速率

编码方式

多通道天线切换

射频POWER 设置

1.2、EPC Gen2读、写标签用户数据块实验

实验目的

学会操作UHF RFID读卡器读写标签和标签用户块数据。

实验设备

UHF 读卡器一个、UHF 天线一个、USB连接线一条、9V电源适配器一个、电脑一台、UHF实验上位机软件

实验知识预备与原理

EPC标签存储结构

在逻辑上来说，一个电子标签分为四个存贮体，每个存储体可以由一个或一个以上的存储器字组成。其存贮逻辑图为：

1、保留内存

保留内存为电子标签存贮密码（口令）的部份。包括灭活口令和访问口令。灭活口令和访问口令都为4个字节。

其中：灭活口令的地址为00H—10H（以字为单位，字长16位）；

访问口令的地址为20H—30H。

2、EPC存储器

EPC存储器用于存贮电子标签的EPC号、PC（协议-控制字）以及这部份的CRC-16校验码。

其中：