射频识别技术实验四

实验四UHF900M识别单个标签实验
【实验目的】
1. 了解 UHF900M 的基本概念
2. 了解 UHF900M 读写器的通信协议
3. 熟悉 UHF900M 读写器读取单标签的方法
【实验设备】
1. 安装有 RFID_Tool 的 PC 机一台
2. 实验箱一台
3. 公-母串口线一条
4. 900MHz 白卡若干
【实验要求】
1. 要求：了解 UHF900M 的基本概念及单标签识别的方法。

2. 实现功能：利用 RFID_Tool，测试 900MHz 模块的单标签识别功能。

3. 实验现象：刷卡后，RFID_Tool 显示 900MHz 标签的 12 字节卡号。

【实验原理】
1. UHF900M 读写器简介
UHF（Ultra High Frequency），指超高频。

UHF900M 读写器指工作在 902~928MHZ 频段的一类远距离读卡设备。

本实验箱配置的 900MHz 读写器读取距离为 0-2 米，最大功耗 5W，支持ISO-18000-6C（EPC G2）或 ISO-18000-6B 协议，支持单卡读取和多卡读取，具备Wiegand26\34\42、RS232、RS485 数据接口。

2. 通信帧格式介绍
命令帧格式（数据流通方向：主机—>读写器）如表所示：
读写器命令完成响应帧格式（数据流通方向：读写器—>主机）如表所示：
SOF（Start Of Frame）：SOF 是一个字节的常数（SOF==0xAA），表示数据帧的开始；
LEN：数据帧长度（SOF 到 EOF 之间的数据长度），即 LEN+CMD+PAYLOAD+CRC16，LEN 数据段为 EBV 格式，具体如下；
EBV(Extensible Bit Vector)：是一种能表示可延伸数据的数据结构。

本文提到的 EBV 是以字节为单位的数组，数组中每个字节的最高位是延伸位。

如果延伸位为 0，则表示盖子解释最后一个字节；如果延伸位为 1，则表示后续还有有效字节。

EBV 格式数据串表示的有效数据是从左到右忽略延伸位的比特流。

当前模块只支持一个字节和两个字节的 EBV 数据，其格式如表所示：
其中每个字节的最高位是延伸位。

当 EBV 需要表示的数小于等于 127 时可用一个字节，而当EBV 需要表示的数大于 127 小于 16384 时需要用两个字节。

例如：12：00001100
130：1000000100000010
CMD：命令字，表示当前数据帧实现功能；
用户可利用 CMD 字节的 Bit7 选择是否使用数据包的 CRC16 验证功能，RLM 返回的响应的CRC16 设置与上位机的相应命令保持一致。

如表所示：
PAYLOAD：需要传递的实际数据，除了在各命令格式中一顶一的 PAYLOAD 有效字节外，在PAYLOAD 支持的最大长度为 512Bytes。

CRC16：校验字段，对 LEN、CMD、STATUS(响应帧)、PAYLOAD 部分计算 CRC16 值；用户可通过 CMD 的 Bit7 选择是否使用该选项。

当上位机命令的 CRC16 验证失败时，RLM 返回固定格式的响应，其格式如表所示，其中STATUS 字节的值为 0xC0；
EOF(End Of Frame)：是一个字节的常数（EOF==0x55），表示数据帧结束。

为了避免数据中出现 SOF、EOF 字节，世纪通信过程中利用插入字节保证 SOF 和 EOF 的唯一性，当发送数据包的 SOF 和 EOF 之间出现 0xAA、0x55、0xFF 字节时，发送方应在该字节前插入一个 0xFF 字节。

接收方接收到包含插入字节的数据后应删除插入字节并提取有效数据。

插入字节不计入 LENGTH。

3. 本实验所需的读写器通信命令
在本实验中，需要通过读写器的串口通信命令，控制读写器工作在单标签识别模式下，并利用单标签读取命令来获得标签的卡号。

单标签读取命令及应答数据帧格式，如表所示。

单标签读取命令用于控制读写器扫描标签，并返回周围的一个标签的卡号。

【实验步骤】
1. 将实验箱左侧的 SW5 开关拨至“PC”一侧，并使用串口线将实验箱左侧标有“900MHz”的 VB2 串口座与 PC 机的串口相连；
2. 在实验箱配套光盘的“Tools\RFID 调试助手”文件夹下找到 RFID_Tool.exe 软件，并双击打开，如图所示：
3. 选择当前电脑的串口号（默认为 COM1），RFID 读写器类型选 900M，然后单击“打
开”按钮，打开该串口，如图所示：
4. 将 900MHz 卡片放置到天线的上方，单击“单标签识别”按钮，则卡片的 12 字节卡号就会显示在“标签识别”一栏，同时在“读写操作”区的“EPC Number”下拉列表中显示，方便读写数据时选择卡片，如图所示：。