无线射频识别(RFID)技术---第4章-RFID电子标签资料教程文件
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第4章RFID系统的构成及工作原理ppt课件
17iti1biti密勒码编码规则1biti的起始位置不变化中间位置跳变00biti的起始位置跳变中间位置不跳变10biti的起始位置不跳变中间位置不跳变密勒码编码规则三三rfidrfid编码调制与数据校验编码调制与数据校验18rfid中常用的编码方式及编解码器密勒码波形及与nrz码曼彻斯特码的波形关系三三rfidrfid编码调制与数据校验编码调制与数据校验19rfid中常用的编码方式及编解码器密勒miller码用曼彻斯特码产生密勒码的电路三三rfidrfid编码调制与数据校验编码调制与数据校验20修正密勒码编码器假设输出数
（a）修正密勒码编码器原理框图
a b c d e Z Z X X Y X Y Z Y 0 0 1 1 0 1 0 0
Hale Waihona Puke 21（b）波形图示例三、RFID编码、调制与数据校验
修正密勒码解码
修正密勒码 输入 解码开始 使能
脉冲形成
时钟电路
数据 CLK
内部数据 产生
数据寄存
解码 输出
CLK（13.56MHz） 解码结束
图4-8射频识别系统的基本通信结构框图
三、RFID编码、调制与数据校验
2）、 RFID调制
脉冲调制是指将数据的 NRZ码变换为更高频率的脉冲串，该脉冲串的脉 冲波形参数受NRZ码的值0和1调制。主要的调制方式为频移键控FSK和相 移键控PSK。 （1）FSK调制 FSK是指对已调脉冲波形的频率进行控制，FSK调制方式用于频率 低于135kHz(射频载波频率为125kHz)的情况，图4-12所示为FSK方式一 例，数据传输速率为fc/40,fc为射频载波频率。FSK调制时对应数据1的 脉冲频率f1=fc/5,对应数据0的脉冲频率f0=fc/8。
若从功能实现的角度观察，可将RFID系统分成边沿系统和软件系统两 大部分，如图4-3示。这种观点同现代信息技术观点相吻合。边沿系统主 要是完成信息感知，属于硬件组件部分；软件系统完成信息的处理和应用； 通信设施负责整个RFID系统的信息传递。
（a）修正密勒码编码器原理框图
a b c d e Z Z X X Y X Y Z Y 0 0 1 1 0 1 0 0
Hale Waihona Puke 21（b）波形图示例三、RFID编码、调制与数据校验
修正密勒码解码
修正密勒码 输入 解码开始 使能
脉冲形成
时钟电路
数据 CLK
内部数据 产生
数据寄存
解码 输出
CLK（13.56MHz） 解码结束
图4-8射频识别系统的基本通信结构框图
三、RFID编码、调制与数据校验
2）、 RFID调制
脉冲调制是指将数据的 NRZ码变换为更高频率的脉冲串，该脉冲串的脉 冲波形参数受NRZ码的值0和1调制。主要的调制方式为频移键控FSK和相 移键控PSK。 （1）FSK调制 FSK是指对已调脉冲波形的频率进行控制，FSK调制方式用于频率 低于135kHz(射频载波频率为125kHz)的情况，图4-12所示为FSK方式一 例，数据传输速率为fc/40,fc为射频载波频率。FSK调制时对应数据1的 脉冲频率f1=fc/5,对应数据0的脉冲频率f0=fc/8。
若从功能实现的角度观察，可将RFID系统分成边沿系统和软件系统两 大部分，如图4-3示。这种观点同现代信息技术观点相吻合。边沿系统主 要是完成信息感知，属于硬件组件部分；软件系统完成信息的处理和应用； 通信设施负责整个RFID系统的信息传递。
第四章-RFID系统工作原理ppt课件
解码 器
命令
数据
写数据 读数据
物理接 能量 口（调
制解调 器）
数据协议处理器 标签驱动（射频单元）
应用程序接口（API）
空中接口（Air Interface）
图4-1 RFID系统结构
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
通过电磁场对电子标签进行识别。因此，阅读器天线所形 成的电磁场范围即为阅读器的可读区域。
2 电子标签
电子标签 (Electronic Tag) 也称为智能标签 (Smart Tag) ，是由IC芯片和无线通信天线组成的超微型的小标 签，其内置的射频天线用于和阅读器进行通信。电子标签 是RFID系统中真正的数据载体。系统工作时，阅读器发 出查询（能量）信号，标签（无源）在收到查询（能量） 信号后将其一部分整流为直流电源供电子标签内的电路工 作，一部分能量信号被电子标签内保存的数据信息调制后 反射回阅读器。
中间件的主要任务和功能：
（1）阅读器协调控制
终端用户可以通过RFID中间件接口直接配置、监控以及发送指令给阅 读器。一些RFID中间件开发商还提供了支持阅读器即插即用的功能， 使终端用户新添加不同类型的阅读器时不需要增加额外的程序代码。
（2）数据过滤与处理
当标签信息传输发生错误或有冗余数据产生时，RFID中间件可以通过 一定的算法纠正错误并过滤掉冗余数据。RFID中间件可以避免不同的 阅读器读取同一电子标签的碰撞，确保了阅读准确性。
（3）数据路由与集成
RFID中间件能够决定采集到的数据传递给哪一个应用。RFID中间件 可以与企业现有的企业资源计划（ERP）、客户关系管理（CRM）、 仓储管理系统（WMS）等软件集成在一起，为它们提供数据的路由和 集成，同时中间件可以保存数据，分批的给各个应用提交数据。
命令
数据
写数据 读数据
物理接 能量 口（调
制解调 器）
数据协议处理器 标签驱动（射频单元）
应用程序接口（API）
空中接口（Air Interface）
图4-1 RFID系统结构
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
通过电磁场对电子标签进行识别。因此，阅读器天线所形 成的电磁场范围即为阅读器的可读区域。
2 电子标签
电子标签 (Electronic Tag) 也称为智能标签 (Smart Tag) ，是由IC芯片和无线通信天线组成的超微型的小标 签，其内置的射频天线用于和阅读器进行通信。电子标签 是RFID系统中真正的数据载体。系统工作时，阅读器发 出查询（能量）信号，标签（无源）在收到查询（能量） 信号后将其一部分整流为直流电源供电子标签内的电路工 作，一部分能量信号被电子标签内保存的数据信息调制后 反射回阅读器。
中间件的主要任务和功能：
（1）阅读器协调控制
终端用户可以通过RFID中间件接口直接配置、监控以及发送指令给阅 读器。一些RFID中间件开发商还提供了支持阅读器即插即用的功能， 使终端用户新添加不同类型的阅读器时不需要增加额外的程序代码。
（2）数据过滤与处理
当标签信息传输发生错误或有冗余数据产生时，RFID中间件可以通过 一定的算法纠正错误并过滤掉冗余数据。RFID中间件可以避免不同的 阅读器读取同一电子标签的碰撞，确保了阅读准确性。
（3）数据路由与集成
RFID中间件能够决定采集到的数据传递给哪一个应用。RFID中间件 可以与企业现有的企业资源计划（ERP）、客户关系管理（CRM）、 仓储管理系统（WMS）等软件集成在一起，为它们提供数据的路由和 集成，同时中间件可以保存数据，分批的给各个应用提交数据。
《RFID技术与电子标签》教学设计方案
《RFID技术与电子标签》教学设计方案
学校名称
盱眙县河桥初级中学
执教教师
闫晨晨
课程内容
RFID技术与电子标签
课程学时
1
所属学科
信息技术
教学对象
初中九年级
一、教学设计理念
任务驱动理念
任务驱动是在学习信息技术的过程中，学生在教师的帮助下，紧紧围绕一个共同的任务活动中心，在强烈的问题动机的驱动下，通过对学习资源的积极主动应用，进行自主探究和互动协作的学习，并在完成既定任务的同时，引导学生产生一种学习实践活动。
学生利用网络和老师提供的学习资料，可先自主学习，再进行小组讨论，在充分讨论的基础上提高认识。
找学生代表回答上述问题。
认真听同学的答案，比对自己的探究结果，补充总结
教师总结评价
听教师讲解，内化结论
任务二：探究学习《电子标签》
学生带着问题自学，培养学生自主探究的能
成果交流
知识归纳总结
提出任务二：RFID技术的应用——电子标签系统
观看视频，回顾总结
拓展学生的视野
探究性学习理念
探究性学习是让学生在信息技术领域或现实生活的情境中，通过发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动，获得知识、技能和态度的学习方式和学习过程。
合作学习理念
建构主义认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助学习过程中其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。合作学习能让学生在小组中共同合作、交流讨论，互相促进对知识的理解，有组织地开展学习活动。
自学微课《电子标签》，回答下列问题：
1、电子标签的内部构成
2、电子标签的分类
3、电子标签系统的构成
学校名称
盱眙县河桥初级中学
执教教师
闫晨晨
课程内容
RFID技术与电子标签
课程学时
1
所属学科
信息技术
教学对象
初中九年级
一、教学设计理念
任务驱动理念
任务驱动是在学习信息技术的过程中，学生在教师的帮助下，紧紧围绕一个共同的任务活动中心，在强烈的问题动机的驱动下，通过对学习资源的积极主动应用，进行自主探究和互动协作的学习，并在完成既定任务的同时，引导学生产生一种学习实践活动。
学生利用网络和老师提供的学习资料，可先自主学习，再进行小组讨论，在充分讨论的基础上提高认识。
找学生代表回答上述问题。
认真听同学的答案，比对自己的探究结果，补充总结
教师总结评价
听教师讲解，内化结论
任务二：探究学习《电子标签》
学生带着问题自学，培养学生自主探究的能
成果交流
知识归纳总结
提出任务二：RFID技术的应用——电子标签系统
观看视频，回顾总结
拓展学生的视野
探究性学习理念
探究性学习是让学生在信息技术领域或现实生活的情境中，通过发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动，获得知识、技能和态度的学习方式和学习过程。
合作学习理念
建构主义认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助学习过程中其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。合作学习能让学生在小组中共同合作、交流讨论，互相促进对知识的理解，有组织地开展学习活动。
自学微课《电子标签》，回答下列问题：
1、电子标签的内部构成
2、电子标签的分类
3、电子标签系统的构成
物联网：射频识别(RFID)原理及应用 第4章 RFID标签技术
微带贴片这样设计是为了在贴片的侧射方向有最大的辐射，这 可以选择不同的贴片形状激励方式来实现。贴片可以是方形、矩形、 圆形、椭圆形、三角形等。
RFID系统中的偶极子天线常采用印刷在电路板或者其他媒介 上的带状偶极子，可以称之为印刷偶极子。二者虽然形状不同， 但是在基本的辐射性质上是一样的。本节将首先分析理想偶极子 的特点，随后介绍RFID系统中的偶极子天线的特征，包括折叠偶 极子和其他处理方式之后的偶极子天线。
4.2.1 RFID天线的基本要求与指标
4.1.1 天线的方向图
天线方向图是指天线辐射特性与空间坐标之间的函数图形， 因此，分析天线的方向图就可分析天线的辐射特性。在大多数情 况下，天线方向图是在远场区确定的，因此又叫作远场方向图。 而辐射特性包括辐射场强、辐射功率、相位和极化。因此，天线 方向图又分为场强方向图、功率方向图、相位方向图和极化方向 图。这里主要涉及场强和功率方向图，相位方向图和极化方向图 在特殊应用中采用。
际上，对于全长为2l，电流为正弦分布的对称振子 Rin Rr sin 2(l)，其输 入电阻为。当 2l 2 时， l π 2 。因此，只有半波振子的输入电阻才
等于其辐射电阻。实际应用中的对称振子一般都是半波振子，因此在下面
的等效电路中仍采用 Rin Rr R1 表示的输入电阻。
图4-7 偶极子天线附近的电磁场示意图
图4-8 半波偶极子三维辐射图
偶极子天线的三维和二维辐射图如图4-9所示。
图4-9 偶极子天线辐射图
4.2.3 折叠偶极子
结构简单的半波偶极子能较好地在实现谐振频率的基础上，
实 现 全 向 辐 射 特 性 和 固 定 的 （ 7 3 + j 4 2 . 5 ）的 输 入 阻 抗 。 但 是 半
RFID系统中的偶极子天线常采用印刷在电路板或者其他媒介 上的带状偶极子，可以称之为印刷偶极子。二者虽然形状不同， 但是在基本的辐射性质上是一样的。本节将首先分析理想偶极子 的特点，随后介绍RFID系统中的偶极子天线的特征，包括折叠偶 极子和其他处理方式之后的偶极子天线。
4.2.1 RFID天线的基本要求与指标
4.1.1 天线的方向图
天线方向图是指天线辐射特性与空间坐标之间的函数图形， 因此，分析天线的方向图就可分析天线的辐射特性。在大多数情 况下，天线方向图是在远场区确定的，因此又叫作远场方向图。 而辐射特性包括辐射场强、辐射功率、相位和极化。因此，天线 方向图又分为场强方向图、功率方向图、相位方向图和极化方向 图。这里主要涉及场强和功率方向图，相位方向图和极化方向图 在特殊应用中采用。
际上，对于全长为2l，电流为正弦分布的对称振子 Rin Rr sin 2(l)，其输 入电阻为。当 2l 2 时， l π 2 。因此，只有半波振子的输入电阻才
等于其辐射电阻。实际应用中的对称振子一般都是半波振子，因此在下面
的等效电路中仍采用 Rin Rr R1 表示的输入电阻。
图4-7 偶极子天线附近的电磁场示意图
图4-8 半波偶极子三维辐射图
偶极子天线的三维和二维辐射图如图4-9所示。
图4-9 偶极子天线辐射图
4.2.3 折叠偶极子
结构简单的半波偶极子能较好地在实现谐振频率的基础上，
实 现 全 向 辐 射 特 性 和 固 定 的 （ 7 3 + j 4 2 . 5 ）的 输 入 阻 抗 。 但 是 半
(完整word版)RFID技术-射频识别-教案
l《RFID原理及应用》教案《RFID原理及应用》教案第1章 RFID 案例介绍案例之一－沃尔玛的“新式武器”2003年6月19日，在美国芝加哥召开的“零售业系统展览会”上，沃尔玛宣布将采用RFID 的技术以最终取代目前广泛使用的条形码，成为第一个公布正式采用该技术时间表的企业。
如果供应商们在2008年还达不到这一要求，就可能失去为沃尔玛供货的资格，而沃尔玛的供应商大约有70％来自于中国。
能坐上零售业的头把交椅，沃尔玛的成功宝典上写满了有关搭建高效物流体系的密技，以保证竞争中的成本优势。
可以看出，所有技术无一例外地都是围绕着改善供应链与物流管理这个核心竞争能力展开的。
作为沃尔玛历史上最年轻的CIO 凯文·特纳，曾说服了公司创始人山姆·沃顿建立了全球最大的移动计算网络，并推动沃尔玛引进电子标签。
如果RFID 计划实施成功，沃尔玛闻名于世的供应链管理将又朝前领先一大步。
一方面，可以即时获得准确的信息流，完善物流过程中的监控，减少物流过程中不必要的环节及损失，降低在供应链各个环节上的安全存货量和运营资本；另一方面，通过对最终销售实现的监控，把消费者的消费偏好及时地报告出来，以帮助沃尔玛调整优化商品结构，进而获得更高的顾客满意度和忠诚度。
ALE JBoss Server DB (disk)ECSpecValidator ReportGeneratorECSpecInstanceTimerDB (memory)ReaderAdaptor ReaderReaderAdaptor Reader CUHK Reader Controller /w integrated ReaderAdaptor ALEService NotifierReaderManagerJDBC ALEClient R M I /J R M PR M I /J R M P R M I /J R M P S O A P H T T P /T C P JDBCCUHKReaderRS232Subscriber成功案例之二－铁道部的调度利器我国铁路的车辆调度系统是应用RFID 最成功的案例。
RFID基础培训资料
RFID培训计划目录第一、RFID 历史 (3)第二、RFID系统组成 (3)第三、RFID系统的工作原理 (4)第四、电子标签分类 (5)第五、RFID特点及其优点 (6)第六、RFID工作频率以及应用 (7)第七、RFID技术中国应用前景 (13)第一、RFID 历史射频识别技术(RFID，即Radio Frequency Identification)是从八十年代起走向成熟的一项自动识别技术。
它利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。
它和同期或早期的接触式识别技术不同、RFID系统的射频电子标签和读写器之间不用接触就可完成识别。
射频技术首先应用于动物跟踪、车辆管理、军用等领域。
首个大规模商业应用实例：1984年美国通用汽车公司率先在其汽车生产线上采用RFID技术。
此后RFID研究发展迅速、应用发展缓慢。
后来，由于集成电路产业、IT产业迅速发展以及全球经济发展，使得RFID 产品成本降低，所以开始广泛应用于民用领域。
第二、RFID系统组成最基本的RFID系统由三部分组成：电子标签(Tag)、阅读器(Reader)和天线(Antenna)：电子标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，即ID号。
附着在物体上标识目标对象；当电子标签进入由阅读器天线产生的无线电射频信号区域（电磁场）时，获得能量，然后向阅读器发送储存的信息及数据。
有时也称作射频卡、应答器阅读器(Reader)：有时也被称为查询器、通讯器或称为读出装置，用以产生发射无线电射频信号并接收由电子标签反射回的无线电射频信号，即电子标签数据，经处理后获取电子标签数据信息。
同时，也可通过阅读器往电子标签内写入用户数据信息。
阅读器可设计为手持式或固定式。
天线(Antenna)：在电子标签和阅读器间传递射频信号。
第三、RFID系统的工作原理RFID系统在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面，电子标签中保存有约定格式的电子数据。
《射频识别技术RFID》项目四
1991～2000 2001年至今
RFID技术标准化问题得到重视，RFID产品得到广泛应用 标准化问题更加受到重视，RFID产品种类更加丰富
任务一 了解计算机技术的基本知识
1.2 RFID的特点
全自动快速识别 数据记忆容量大 适应性强 安全性高 可重复使用 应用广泛
RFID阅读器利用无 线电波,可全自动瞬 间读取多个标签的 信息，从而对标签 所对应的目标对象 进行跟踪定位。
1.3 RFID系统的组成
（三）天线
天线是在标签与阅读器之间传输数据的发射和接收装置。任何一个RFID系统都至少应包含一 根天线（不管是内置还是外置）以发射和接收射频信号，所用天线的形式和数量视具体应用情况而 定。有些RFID系统由一根天线完成发射和接收任务，有些RFID系统则将用于发射和接收的天线分 开装置。
① 利用标签中提供的有关货物库存情况的准确信息， 仓管人员可以快速识别并统计现有库存状况，从而 实现快速盘点。
② 利用RFID技术进行盘点时，无需进行人工检查或条 码扫描的过程，使盘点工作更加快速准确，降低了 库存盘点对人力的要求。
任务三 了解RFID技术在物流领域的应用情况
3.2 RFID在生产环节的应用
RFID在生产环节的应用
在自动化生产过程中应用RFID技术，可以快 速、准确地从种类繁多的库存中找出适当工位所 需的适当的原材料和零部件，并结合运输系统及 相应的传输设备，实现物料的转移，从而实现对 原材料、零部件、半成品和成品的整个生产过程 的识别与跟踪，降低人工识别成本和出错率，提 高生产效率。
任务二 了解网络技术的基本知识
2.1 RFID的主要技术标准体系
（一）EPC Global
EPC Global的“物联网”体系架构由EPC编码、EPC标签与读写器、EPC中间件、ONS服务器和EPCIS服务器等部分构成。
物联网基础教程第四讲 RFID无线射频识别技术
RFID在生活中的应用
第二代身份证
第二代身份证非接触式 IC卡技术阅读器 ，内置 RFID芯片，两公里内接收 （犯罪分子行踪）
4.1 RFID概述
无线射频识别技术----RFID (Radio Frequency Identification)。
是射频技术(RF)中比较成熟的一种非接触的自动识别技 术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据 ，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。 20 世纪80年代中期开始投入商业应用。 是一种无线电通信技术，其基本原理是电磁理论，利用 无线电波对记录媒体进行读写。
– 用于读取(有时还可以写入)电子标签内电子数据 – 一般由天线、射频模块、读写模块组成 – 完成对读取数据的信息处理并实现应用操作 – 以射频方式向应答器传输能量 – 从应答器中读出数据或向应答器写入数据 – 若有需要，应能和高层处理交互信息 – 还提供信号状态控制、奇偶错误校验与更正功能
阅读器（读写器）
• 射频模块——用于发送和接收数据 • 读写模块——接收射频模块传输的 信号，译码后获得标签内信息，或 将要写入标签的信息译码后传给射 频模块，完成写标签操作 • 天线——是标签阅读器（读写器或基站）
• 阅读器的电路组成
发送通道 动作 控制 M C U 通信 接口 时钟 电路 载波形成 天线 振荡器
• 应答器电路的基本结构
电源 电路 时钟 解调 解码 负载 调制 控制器 编码器
射 频 前 端
存储器
• 应答器的主要性能参数
–工作频率 –读/写能力 –编码调制方式 –数据传输速率 –信息数据存储容量 –工作距离 –多应答器识读能力（亦称防碰撞或防冲突能力） –安全性能（密钥、认证）等。
无线射频识别(RFID)技术基础(彭力)ppt
LF 30KHZ-1MHZ HF 3MHZ-30MHZ 1 cm-0.7 m UHF 300HZ-1000MHZ 1-3 m Micro wave 2.4 GHZ 5.8 GHZ 1-10 m
通信 距离
1 cm-1.5 cm
应用 动物追踪、门禁 领域 汽车防盗、POS
智慧卡、行李管理 供应链之物品管理 汽车生产管理 LCD/PDP生产、卖场
射频识别技术
——Radio Frequency
Identification (RFID)
主讲人：江南大学 彭力
目录
射频识别技术 RFID的工作原理
RFID的分类及其与条码的区别
RFID技术的典型应用
RFID产品的开发案例
一、射频识别技术
1、 RFID在物联网技术中的地位
2、RFID是什么 3、RFID的发展历史 4、RFID的基本组成原理 5、常见的RFID
4.1 RFID案例一：电子门票
近年来，在上海举行的会展数量以每年20%的速 度递增。上海市政府一直在积极探索如何应用新技 术提升组委会能力，更好地展示上海城市形象。 RFID 在大型会展中应用已经得到验证，2005年爱知 世博会的门票系统就采用了RFID 技术，做到了大批 参观者的快速入场。2006 年世界杯主办方也采用了 嵌入RFID芯片的门票，起到了防伪的作用。这引起 了大型会展的主办方的关注。在2008年的北京奥运 会上，RFID 技术已得到了广泛应用。
3.4 RFID与条码的区别
项目
媒介
RFID标签
电磁波
传统条码
光
资料特性
重新编制 肉眼可见 最小尺寸
可固定可变动
不需接触 通常不需要 0.4x0.4mm
通信 距离
1 cm-1.5 cm
应用 动物追踪、门禁 领域 汽车防盗、POS
智慧卡、行李管理 供应链之物品管理 汽车生产管理 LCD/PDP生产、卖场
射频识别技术
——Radio Frequency
Identification (RFID)
主讲人：江南大学 彭力
目录
射频识别技术 RFID的工作原理
RFID的分类及其与条码的区别
RFID技术的典型应用
RFID产品的开发案例
一、射频识别技术
1、 RFID在物联网技术中的地位
2、RFID是什么 3、RFID的发展历史 4、RFID的基本组成原理 5、常见的RFID
4.1 RFID案例一：电子门票
近年来，在上海举行的会展数量以每年20%的速 度递增。上海市政府一直在积极探索如何应用新技 术提升组委会能力，更好地展示上海城市形象。 RFID 在大型会展中应用已经得到验证，2005年爱知 世博会的门票系统就采用了RFID 技术，做到了大批 参观者的快速入场。2006 年世界杯主办方也采用了 嵌入RFID芯片的门票，起到了防伪的作用。这引起 了大型会展的主办方的关注。在2008年的北京奥运 会上，RFID 技术已得到了广泛应用。
3.4 RFID与条码的区别
项目
媒介
RFID标签
电磁波
传统条码
光
资料特性
重新编制 肉眼可见 最小尺寸
可固定可变动
不需接触 通常不需要 0.4x0.4mm
第4章-RFID射频前端
谐振时电感L两端的电压为
.
V. L0I. j0LV Rs j0LjR 0LV.s
7
电容C两端的电压为
.
.
.
V C 0I
1 jV s 1j
j 0C R0C
1.
.
0C R V sjQ V s
Q称为回路的品质因数，是谐振时的回路感抗值 （或容抗值）与回路电阻值R的比值
QR 0L01 CRR 1
L1
20
天线 1
L
C
Test
1.47 mm
天线 2
Vdd VSS
2.37 mm
从上面两例可以看到，无源应答器的天线电路多采用并联 谐振回路。从后面并联谐振回路的性能分析中可以知道， 并联谐振称为电流谐振，在谐振时，电感和电容支路中电 流最大，即谐振回路两端可获得最大电压，这对无源应答 器的能量获取是必要的。
P
BZ Z
15
1）磁感应强度B和距离r的关系
Bz
0
i1N（ 1 ra) 2a
Bz 0i1N 2r1a 320H（ z ra)
上面的关系可以表述为：从线圈中心到一定距 离磁场强度几乎是不变的，而后急剧下降，其 衰减大约为60 dB/10倍距离。
16
2）最佳线圈半径a
设r为常数，并简单地假定线圈中电流不变，讨论 a和BZ的关系。
值的大小。
13
4.1.3电感线圈的交变磁场 1. 磁场强度H和磁感应强度B 安培定理指出，当电流流过一个导体时， 在此导体的周围会产生磁场，如图4-5所示 。对于直线载流体，在半径为a的环行磁力 线上，磁场强度H是恒定的，磁场强度H与 磁感应强度B分别为
H i (A/ m) 2πa
BH 0 r
.
V. L0I. j0LV Rs j0LjR 0LV.s
7
电容C两端的电压为
.
.
.
V C 0I
1 jV s 1j
j 0C R0C
1.
.
0C R V sjQ V s
Q称为回路的品质因数，是谐振时的回路感抗值 （或容抗值）与回路电阻值R的比值
QR 0L01 CRR 1
L1
20
天线 1
L
C
Test
1.47 mm
天线 2
Vdd VSS
2.37 mm
从上面两例可以看到，无源应答器的天线电路多采用并联 谐振回路。从后面并联谐振回路的性能分析中可以知道， 并联谐振称为电流谐振，在谐振时，电感和电容支路中电 流最大，即谐振回路两端可获得最大电压，这对无源应答 器的能量获取是必要的。
P
BZ Z
15
1）磁感应强度B和距离r的关系
Bz
0
i1N（ 1 ra) 2a
Bz 0i1N 2r1a 320H（ z ra)
上面的关系可以表述为：从线圈中心到一定距 离磁场强度几乎是不变的，而后急剧下降，其 衰减大约为60 dB/10倍距离。
16
2）最佳线圈半径a
设r为常数，并简单地假定线圈中电流不变，讨论 a和BZ的关系。
值的大小。
13
4.1.3电感线圈的交变磁场 1. 磁场强度H和磁感应强度B 安培定理指出，当电流流过一个导体时， 在此导体的周围会产生磁场，如图4-5所示 。对于直线载流体，在半径为a的环行磁力 线上，磁场强度H是恒定的，磁场强度H与 磁感应强度B分别为
H i (A/ m) 2πa
BH 0 r
无线射频识别(rfid)技术
01
三、结 论
上述设计方法使用目前流行的电路设计软件，通过自行设计RFID系统的电子标签（读写器）电路原理图和PCB电路图。并使用SMT的加工设备，制作出相应的PCB板，在PCB板上安装相应外设元件，并进行相关参数的测试和设计的修改校验，最终制作出符合课题要求的样机。已传统的电路设计方法相比，该方法设计的电路可移植性高，采用大量的SMD元件，可使电子标签（读写器）的体积减小，硬件的稳定性也得到提高。
实践证明，即使电路原理图设计正确，印制电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如，如果印制板两条细平行线靠得很近，则会形成信号波形的延迟，在传输线的终端形成反射噪声。
因此，在设计印制电路板的时候，应注意以下方面: 地线设计 去耦电容配置 电磁兼容性设计
1
2
3、PCB电路图的可靠性设计
结 论
通过自行设计制作样机的整个过程，掌握了电子标签（读写器）制作的相关硬件技术，从而从根本上解决电子标签（读写器）成本过高的问题，推动动物食品安全可溯源系统的全面实施。
感谢各位专家！ 请各位专家批评指正！
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4
在双面、多面印制板中，上下两层信号线的走线方向要尽量相互垂直或斜交叉，尽量避免平行走线，减少寄生耦合的产生。
静电放电可通过直接传导、电容耦合和电感耦合三种方式进入电子线路中。直接对电路的静电放电经常会引起电路的损坏，对邻近物体的放电通过电容或电感耦合，会影响到电路工作的稳定性。
01
静电防护的措施有很多，例如建立完善的屏蔽结构，带有接地的金属屏蔽壳体可将放电电流释放到地。或者在PCB板入口处增加保护环（环与接地端相连）。
可溯源系统标识件的设计
报告人：赵金燕 云南省动物营养与饲料重点实验室
无线射频识别(RFID)技术---第4章_RFID电子标签..
日常免维护。
2018/10/11
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第4章 RFID电子标签
1、电子标签的特点 2、电子标签的组成 3、电子标签的分类
4、声表面波电子标签
5、电子标签的状态转移
6、电子标签的技术参数
7、电子标签的发展趋势
2018/10/11
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模拟部分
PPM 解码
命令处理状态机
CRC EEPROM接口
模拟部分
数据发送
接收 数据
接收专用 寄存器
发送专用 寄存器
通用移位寄存器
EEPROM 接口
Hale Waihona Puke 命令 标志 位寄 存器 主状态机
定时器 映射模块
命令处理 状态机
比较器
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第4章 RFID电子标签
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第4章 RFID电子标签
在实际应用中，标签的使用方式有两种，一种是标 签移动，通过固定的阅读器进行识别；一种是标签 不动，通过手持机等移动的阅读器来进行识别。 在一个电子标签中，标签面积主要是由天线面积决 定的。然而天线的物理尺寸受到工作频率电磁波波 长的限制，如超高频（900MHz）的电磁波波长为 30cm，因此应该在设计时考虑到天线的尺寸，一般 设计为5~10cm的小天线。
2018/10/11
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第4章 RFID电子标签
2.2 电子标签天线
①体积要足够小，因为天线还要嵌入到体积很小的电子标签 中； ②要具有全向性，或者覆盖半球的方向性； ③要能够为电子标签当中的芯片供给能量，并保证芯片获得 的信号最大化； ④要保证不管标签的位置在哪里，天线都能够正常的与阅读 器进行通信； ⑤要具有鲁棒性。 ⑥考虑到电子标签的价格，天线的价格也不应过高。
《RFID射频识别技术》教学课件 第4章 停车场计费系统2
任务二 修改停车卡数据
2、高频RFID停车卡
根据ISO/IEC 14443A 标准（是ISO14443标准中的Type A标准），飞利浦开 发了无线智能卡芯片S50，它是Mifare 1 IC卡（简称M1卡）的核心。S50卡内建4 或7字节UID，1K数据存储区，数据有密钥保护功能，可提供白卡、印刷卡、纸 质不干胶标签、钥匙链，且有多种大小规格及薄卡和厚卡，如图4-2-2所示。
任务二 修改停车卡数据
2、高频RFID停车卡
（1） 高频RFID特性 在高频段，电子标签不再需要线圈进行绕制，可以通过腐蚀活着印 刷的方式制作天线，下图4-2-1所示的图片就是一款印刷天线产品。
图4-2-1 印刷天线
任务二 修改停车卡数据
2、高频RFID停车卡
高频RFID电子标签一般通过负载调制的方式进行工作，也就 是通过电子标签上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电 压发生变化，实现用远距离电子标签对天线电压进行振幅调制。高 频系统具有以下的特性： 工作频率为13.56MHz，该频率的波长大概为22m。 除了金属材料外，该频率的波长可以穿过大多数的材料，但是 往往会降低读取距离，电子标签需要离开金属一段距离。 该频段在全球都得到认可并没有特殊的限制。 虽然该频率的磁场区域下降很快，但是能够产生相对均匀的读 写区域。
图4-2-3 M1卡的功能组成图
任务二 修改停车卡数据
2、高频RFID停车卡
（1）RF射频接口电路 M1卡的RF射频接口电
卡片 天线
路中，波形转换模块接
收读写器所发送的
13.56 MHz的无线电调
制信号。POR（
POWER-ON-RESET
）模块主要是对卡片上
的各个电路进行上电复
(完整word版)RFID技术-射频识别-教案
l《RFID原理及应用》教案《RFID原理及应用》教案第1章 RFID 案例介绍案例之一－沃尔玛的“新式武器”2003年6月19日，在美国芝加哥召开的“零售业系统展览会”上，沃尔玛宣布将采用RFID 的技术以最终取代目前广泛使用的条形码，成为第一个公布正式采用该技术时间表的企业。
如果供应商们在2008年还达不到这一要求，就可能失去为沃尔玛供货的资格，而沃尔玛的供应商大约有70％来自于中国。
能坐上零售业的头把交椅，沃尔玛的成功宝典上写满了有关搭建高效物流体系的密技，以保证竞争中的成本优势。
可以看出，所有技术无一例外地都是围绕着改善供应链与物流管理这个核心竞争能力展开的。
作为沃尔玛历史上最年轻的CIO 凯文·特纳，曾说服了公司创始人山姆·沃顿建立了全球最大的移动计算网络，并推动沃尔玛引进电子标签。
如果RFID 计划实施成功，沃尔玛闻名于世的供应链管理将又朝前领先一大步。
一方面，可以即时获得准确的信息流，完善物流过程中的监控，减少物流过程中不必要的环节及损失，降低在供应链各个环节上的安全存货量和运营资本；另一方面，通过对最终销售实现的监控，把消费者的消费偏好及时地报告出来，以帮助沃尔玛调整优化商品结构，进而获得更高的顾客满意度和忠诚度。
ALE JBoss Server DB (disk)ECSpecValidator ReportGeneratorECSpecInstanceTimerDB (memory)ReaderAdaptor ReaderReaderAdaptor Reader CUHK Reader Controller /w integrated ReaderAdaptor ALEService NotifierReaderManagerJDBC ALEClient R M I /J R M PR M I /J R M P R M I /J R M P S O A P H T T P /T C P JDBCCUHKReaderRS232Subscriber成功案例之二－铁道部的调度利器我国铁路的车辆调度系统是应用RFID 最成功的案例。
无线射频识别(RFID)技术---绪论
自动识别技术 一维条形码：典型一维条形码制比较
自动识别技术
条形码技术：二维条形码
自动识别技术举例
二维码利用某种特定的几何图形按一定规律在平面
（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信 息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基 础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相 对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设 备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。
实体社群电子档案www实体卷标rfid真实的互动rfid技术发展趋势结合定位功能的卷标由读取器接收到主动式rfid卷标所发射讯号之强弱来判定主动式rfid标签与读取器之间的距离左上角蓝色圈圈代表着这台读取器有效的判定区域也就是说当这台读取器有接收到某一个有效强度的卷标讯号时则该卷标的所在位置就在这个蓝色圈圈内系统架构读取器之室内布置图rfid技术发展趋势印刷技术于卷标制造直接印刷天线技术的研究制作rfid天线的机器导电油墨rfid技术发展趋势水中读取rfid技术特殊改良的水中天线图
每个展台附近都部署有RFID 读取器，这样对参展者 来说，参观者在展会中走过哪些地方，在哪里驻足 时间较长，参观者的基本信息是什么等就了然于胸 了，当参观者走近时，可以更精确地提供服务。同 时，主办者可以在会展上部署带有RFID 读取器的多 媒体查询终端，参观者可以通过终端知道自己当前 的位置及所在展区的信息，还能通过查询终端追踪 到走失的同伴信息。
自动识别技术
条形码技术
自动识别技术举例
条码技术是在计算机应用发展过程中，为消除数据
录入的“瓶颈”问题而产生的，可以说是最“古 老”的自动识别技术。
条形码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组 成的标记。当使用专门的条形码识别设备如手持式条码
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2020/6/26
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第4章 RFID电子标签
2.2 电子标签天线
①体积要足够小，因为天线还要嵌入到体积很小的电子标签 中；
②要具有全向性，或者覆盖半球的方向性； ③要能够为电子标签当中的芯片供给能量，并保证芯片获得
的信号最大化； ④要保证不管标签的位置在哪里，天线都能够正常的与阅读
第4章 RFID电子标签
2、电子标签的组成
电子标签内部又可细分为以下几个小单元： ①天线：主要的功能是接收阅读器传送过来的电磁
信号或者将阅读器所需要的数据传回给阅读器， 也就是负责发射和接收电磁波。它是电子标签与 读写器之间联系的重要一环；
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无线射频识别(RFID)技术---第4 章-RFID电子标签资料
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第4章 RFID电子标签
因此说，电子标签是一种非接触式的自动识别技 术，是目前使用的条形码的无线版本。 电子标签的应用给零售、物流等产业带来了革命性 的变化。 而且电子标签十分方便于大规模生产，并能够做到 日常免维护。
第4章 RFID电子标签
②逻辑控制单：负责对读写器传送来的信号进行 译码，并且按照读写器的要求回传数据给读写器；
③调制解调单元：由控制单元传出的数据需要经过 调制单元的调制以后，才能加载到天线上，成为 天线可以传送的射频信号，再回传给阅读器；解 调单元负责将经过调制的信号加以解调，将载波 去除，以获得最初的调制信号；
⑤存储单元：主要用于存储系统运行时产生的数据或者识别 数据等。
电子标签与读写器之间通过电磁波进行通信，与其他通信系 统一样，电子标签可以看做一个特殊的收发信机 （Transceiver）
2020/6/26
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第4章 RFID电子标签
2.1 电子标签芯片
2020/6/26
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第4章 RFID电子标签
2、电子标签的组成
④电压调节单元：主要用来把从读写器接收过来的射频信号 转 化 为 直 流 电 源 （ DC ） ， 并 且 经 由 其 内 部 的 储 能 装 置 （大电容）将能量储存起来，再通过稳压电路，以确保稳 定的电源供应；
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第4章 RFID电子标签
1、电子标签的特点 2、电子标签的组成 3、电子标签的分类 4、声表面波电子标签 5、电子标签的状态转移 6、电子标签的技术参数 7、电子标签的发展趋势
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第4章 RFID电子标签
2、电子标签的组成
电子标签主要由天线、射频接口和芯片三部分组成，其内部 框图如下图所示：
ROM
射频接口
天
调制器
线
解调器
电压调节器
芯片
逻辑控制单元
EEPROM
2020/6/26
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第4章 RFID电子标签
1、电子标签的特点
电子标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子 编码，附着在物体目标对象上。 电子标签内编写的程序可按具体需要进行随时读取和改写。 电子标签中的内容也可在被改写的同时可以被永久锁死、进 行保护。 通常电子标签的芯片体积很小，厚度一般不超0.35mm，可 印制在纸张、塑料、木材、玻璃、纺织品等包装材料上，也 可以直接制作在商品标签上。
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第4章 RFID电子标签
2.1 电子标签芯片
电子标签芯片内部的逻辑控制模块又可以细分为PPM译码模块、命令处
理模块、主状态机、编码模块、防碰撞控制、通用寄存器、EEPROM接
口等部分。其主要职责是对模拟解调后的数据做一些必要的处理，并且
电子标签芯片是电子标签的一个重要组成部分，它主要负责 存储标签内部信息，还负责对标签接收到的信号以及发送出 去的信号做一些必要的处理。标签芯片可以分为逻辑控制模 块和存储模块两部分。
逻辑控制模块
存储模块
接收编码 发送编码 收发控制 安全认证 主状态机
防冲突
存储器读 写控制
数据 地址 控制
高压产生 存储单元
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第4章 RFID电子标签
1、电子标签的特点
电子标签的特点有： （1）具有一定的存储容量，存储被识别物品的相关信息。 （2）在一定工作环境及技术条件下，能够对电子标签的存
储数据进行读取和写入操作。 （3） 维持对识别物品的识别及相关信息的完整。 （4） 具有可编程操作，对于永久性数据不能进行修改。 （5） 对于有源标签，通过读写器能够显示电池的工作状况。
命令处理 状态机
比较器
第4章 RFID电子标签
2.2 电子标签天线
天线可以将导行波转换为自由空间波，也可以把自由空间波 转换为导行波。 天线的周围是一个三维空间，这三维分别是波束范围、立体 弧度和立体角。 由无线发射机发送的信号，首先经由馈线传送给天线，天线 接收完毕以后，再经由馈线传送给无线接收机。 由此可以看出，在传送信号的过程中，天线是必不可少的。 而在RFID系统中，电子标签的天线必须满足以下的一些性 能要求。
器进行通信； ⑤要具有鲁棒性。 ⑥考虑到电子标签的价格，天线的价格也不应过高。
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第4章 RFID电子标签
2.2 电子标签天线 因此，在选择天线的时候，必须考虑如下因素：
负责与EEPROM及与读写器的通信。
模拟部分
命令处理状态机
模拟部分
PPM 解码
CRC
EEPROM接口
数据发送
接收 数据
接收专用 寄存器
发送专用 寄存器
通用移位寄存器
EEPROM 接口
命令 标志 位寄 存器
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映射模块
定时器
主状态机
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2.2 电子标签天线
①体积要足够小，因为天线还要嵌入到体积很小的电子标签 中；
②要具有全向性，或者覆盖半球的方向性； ③要能够为电子标签当中的芯片供给能量，并保证芯片获得
的信号最大化； ④要保证不管标签的位置在哪里，天线都能够正常的与阅读
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2、电子标签的组成
电子标签内部又可细分为以下几个小单元： ①天线：主要的功能是接收阅读器传送过来的电磁
信号或者将阅读器所需要的数据传回给阅读器， 也就是负责发射和接收电磁波。它是电子标签与 读写器之间联系的重要一环；
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因此说，电子标签是一种非接触式的自动识别技 术，是目前使用的条形码的无线版本。 电子标签的应用给零售、物流等产业带来了革命性 的变化。 而且电子标签十分方便于大规模生产，并能够做到 日常免维护。
第4章 RFID电子标签
②逻辑控制单：负责对读写器传送来的信号进行 译码，并且按照读写器的要求回传数据给读写器；
③调制解调单元：由控制单元传出的数据需要经过 调制单元的调制以后，才能加载到天线上，成为 天线可以传送的射频信号，再回传给阅读器；解 调单元负责将经过调制的信号加以解调，将载波 去除，以获得最初的调制信号；
⑤存储单元：主要用于存储系统运行时产生的数据或者识别 数据等。
电子标签与读写器之间通过电磁波进行通信，与其他通信系 统一样，电子标签可以看做一个特殊的收发信机 （Transceiver）
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2.1 电子标签芯片
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2、电子标签的组成
④电压调节单元：主要用来把从读写器接收过来的射频信号 转 化 为 直 流 电 源 （ DC ） ， 并 且 经 由 其 内 部 的 储 能 装 置 （大电容）将能量储存起来，再通过稳压电路，以确保稳 定的电源供应；
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1、电子标签的特点 2、电子标签的组成 3、电子标签的分类 4、声表面波电子标签 5、电子标签的状态转移 6、电子标签的技术参数 7、电子标签的发展趋势
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2、电子标签的组成
电子标签主要由天线、射频接口和芯片三部分组成，其内部 框图如下图所示：
ROM
射频接口
天
调制器
线
解调器
电压调节器
芯片
逻辑控制单元
EEPROM
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1、电子标签的特点
电子标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子 编码，附着在物体目标对象上。 电子标签内编写的程序可按具体需要进行随时读取和改写。 电子标签中的内容也可在被改写的同时可以被永久锁死、进 行保护。 通常电子标签的芯片体积很小，厚度一般不超0.35mm，可 印制在纸张、塑料、木材、玻璃、纺织品等包装材料上，也 可以直接制作在商品标签上。
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2.1 电子标签芯片
电子标签芯片内部的逻辑控制模块又可以细分为PPM译码模块、命令处
理模块、主状态机、编码模块、防碰撞控制、通用寄存器、EEPROM接
口等部分。其主要职责是对模拟解调后的数据做一些必要的处理，并且
电子标签芯片是电子标签的一个重要组成部分，它主要负责 存储标签内部信息，还负责对标签接收到的信号以及发送出 去的信号做一些必要的处理。标签芯片可以分为逻辑控制模 块和存储模块两部分。
逻辑控制模块
存储模块
接收编码 发送编码 收发控制 安全认证 主状态机
防冲突
存储器读 写控制
数据 地址 控制
高压产生 存储单元
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1、电子标签的特点
电子标签的特点有： （1）具有一定的存储容量，存储被识别物品的相关信息。 （2）在一定工作环境及技术条件下，能够对电子标签的存
储数据进行读取和写入操作。 （3） 维持对识别物品的识别及相关信息的完整。 （4） 具有可编程操作，对于永久性数据不能进行修改。 （5） 对于有源标签，通过读写器能够显示电池的工作状况。
命令处理 状态机
比较器
第4章 RFID电子标签
2.2 电子标签天线
天线可以将导行波转换为自由空间波，也可以把自由空间波 转换为导行波。 天线的周围是一个三维空间，这三维分别是波束范围、立体 弧度和立体角。 由无线发射机发送的信号，首先经由馈线传送给天线，天线 接收完毕以后，再经由馈线传送给无线接收机。 由此可以看出，在传送信号的过程中，天线是必不可少的。 而在RFID系统中，电子标签的天线必须满足以下的一些性 能要求。
器进行通信； ⑤要具有鲁棒性。 ⑥考虑到电子标签的价格，天线的价格也不应过高。
2020/6/26
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第4章 RFID电子标签
2.2 电子标签天线 因此，在选择天线的时候，必须考虑如下因素：
负责与EEPROM及与读写器的通信。
模拟部分
命令处理状态机
模拟部分
PPM 解码
CRC
EEPROM接口
数据发送
接收 数据
接收专用 寄存器
发送专用 寄存器
通用移位寄存器
EEPROM 接口
命令 标志 位寄 存器
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映射模块
定时器
主状态机