RFID超高频读写器的设计

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二、主要技术标准
汇海路为城市主干路，设计行车速度为50km/h； 桥位区基本烈度：抗震设防烈度为7度；设计基本地 震动加速度值为0.10g，设防类别为B类；设计汽车荷 载为公路-I级；人群活载为3.5kN/m2。
三、主拱设计
（一） 主拱总体设计 （拱轴线线型及节段划分 拱轴线的形状直接影响主拱截面内力分布与大 小，选择合理的拱轴线可降低外荷载引起的内力。 由于汇海路大桥桥梁宽大，而主梁为混凝土箱梁， 其恒载占比大。在均布荷载作用下，拱的合理拱轴线 为二次抛物线。介于此，本桥的主拱拱轴线采用二次 抛物线设计。主拱矢跨100.00m，矢高32m。矢跨比 1/3.125。由于主拱倾斜20°，实际正立面视觉矢跨 比1/3.325。 主拱节段的划分与施工方案密切相关。汇海路大 桥施工流程为先梁后拱施工流程，即先支架浇筑主
标签，以及耦合方式所构成。其中，耦合方式有电感 和电磁反向散射耦合两种，由于两种耦合间的不同是 电磁耦合的射频信号以电磁波进行传送，而电感耦合 的射频信号则被捆绑在其它的电感线周围，缺乏空 间辐射的电磁能量，只适合在低频段进行识别，不适 合高频读写器中应用，因此，对于高频段读写器来 说，电磁反向散射耦合较为适合；标签有有源和无源 两种，由于超高频段极容易受到许多因素的干扰，但 数据传输率很高，而且通讯好，比较适合远距离，因 此，针对RFID超高频的分析，判定可以采用无源标签 实现具体操作；而读码器则有控制和导入、解码器， 以及控制和射频模块，主要用于对数据和命令的传输 交换进行控制与通信，导入和执行指定空间的程序， 并利用解码和防撞击等处理方式进行命令的识别。 其工作的原理是：读写器采用发射天线将射频信 号进行发送，标签在进入天线工作范围的时候就会出 现相应的感应电流而被激活，这样一来就可以将信息 通过内置天线进行发送，读写器受到所发送的调制信 号后，自动进行解调与解码等相关的处理，并传送到 后台的系统中。
二、 RFID 超高频读写器的构成及原理
RFID超高频读写器主要由主机、天线、读写器、
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的发展来看，ISO18000-6C已经逐渐为大家所认同， 尤其是EPCGlobalC1G2标准与ISO1800-6C兼容后， ISO18000-6C已经成为解决物流供应链和追踪性最为 合适的选择对象，更加符合物联网的标准，也是人们 所关注的焦点。所以本次设计我们的RFID超高频读写 器，以ISO18000-6C为标准协议，根据此协议分析读 写器至标签、标签至读写器的状态。如下表所示：
一、 RFID 超高频读写器
RFID超高频读写器技术也可以被称之为射频识别 技术，并结合了自动识别与无线射频通信两种技术。 它能够进行非接触式的操作和远距离的识别，还能够 在非常恶劣的环境中正常工作，不会对机械造成磨损 等影响。同时识别多个标签，读写器也具有很强的安 全性，除了拥有密码的保护以外，还可以利用算法加 强其安全，通过读写器和标签间的认证，使其完成安 全的通信与存储。一般在物流和零售、医疗和防伪、 身份识别和军事，以及交通等方面得到应用。 由于RFID分为低频和高频、超高频，以及微波 段，而每个频段的应用不同，因此针对RFID超高频读 写器主要以UHF超高频段为主。根据目前我国的发展 趋势，以及市场的需求，RFID超高频读写器将融入新 的技术，使产品标签多样化和系统网络化，同时拥有 很强的兼容性，并且与更多的产业相融合。
参考文献 [1] 张晓鹏， 朱云龙， 罗海波．超高频射频识别系统读写器设
计 [J]．电子器件， 2005， （3） ． 黄廷磊．基于 ARM7 的超高频 （UHF） RFID 读 [2] 郭振军， 写器的设计 [A]．中国仪器仪表学会第九届青年学术会议 论文集， 2007． [3] 吕 志 良．RFID 技 术 正 处 于 快 速 发 展 的 前 夜 [A]． OA’ 2007 办公自动化学术研讨会论文集， 2007． [4] 邢 晓 辉．基 于 ISO/IEC 18000-6 Type C 的 UHF RFID 标签芯片数字处理单元设计 [D]．天津大学， 2009． （责任编辑： 周加转）
防撞击 读写器 至标签 标签至 读写器 随机槽时 隙仲裁 随机槽时 隙仲裁 工作频段 /MHz 860-960 860-960 数据速率 /（Kb/s） 50 150 编码 形式 PIE FM0 调制形 式 OOK OOK
（TxD0）发送。因此可以减弱信号的反射。
同时，利用防撞击的算法进行处理，以此确定是 否与读写器间完成通信。以QueryRep与QueryAdjust 分别确定槽时值及Q值大小，并确定范围。如下图Q值 算法流程所示：
RFID 超高频读写器的设计
张 辉
（杭州中瑞思创科技股份有限公司， 浙江 杭州 310011）
RFID 超高频读写器不仅可以在高频段和跳频中正常运行，它的发送通路和接受回路则分别利用的 摘要 ： 是 ：射频发送芯片及相关的解调，而且它的成本很低，其结构也非常简易，可以在各种环境下进行标签识 别。文章通过介绍 RFID 超高频读写器，对 RFID 超高频读写器的构成和原理及主要标准体系进行分析，并 进行 RFID 超高频读写器的设计。 RFID ； 超高频 ； 读写器设计 关键词 ： TN822 文献标识码 ： A 1009-2374（2012） 09-0038-03 中图分类号 ： 文章编号 ：
一、工程概况
汇海路大桥位于连云港连云新城汇海路，连接 现状大港西路及规划中的海滨大道，跨径布置为 40+100+40米，为下承式系杆钢箱拱桥。主梁采用预 应力混凝土箱梁，拱梁间采用吊杆连接，吊杆间距 5m。标准截面宽度38米；主跨设置人行观景平台，跨 中最宽处增加为53米。 汇海路横向设两片拱，两拱面外倾成40度V字形 （单侧拱与竖直面成20°夹角），两侧拱在横桥向左 右对称。桥梁平、立面布置如图1所示：
三、主要的标准体系
RFID主要有三种标准体系：美国的EPCGlobal标 准体系和日本的UID标准体系，以及国际化标准组织 ISO标准体系。其中，ISO标准体ISO18000系列标准， 涵盖了从低频133K到微波2.4G的所有标准，在超高频 860-960MHZ方面，ISO/IEC 已经建立18000-6A、ISO/ IEC 18000-6B、ISO/IEC 18000-6C属于一种非接触 式的自动识别技术，是根据利用射频识别技术原理来 实现的。信息间的传递是通过空间耦合来完成，以 实现自动完成对物体的识别。因此，在新的设计中， RFID超高频读写器不但能够拥有读取的功能，还能够 拥有写入的功能。在实现识别时详细记录信息录入标 签中，并利用各种先进的组成结构来实现远距离全自 动化的识别。
图 2
其二，在软件方面设计中，首先进行数字基带处 理模块设计，其次进行读写编码脉冲间隔编码设计， 最后进行解码等设计。如图３所示：
图３ 图1
设置好PIE定时器的值（X≥T，为1；X﹤T，为0）， 从FIFO中读取编码信号数据，当为0时，其值为2T做 自减运算；当为1时，其值为4T做自减运算。在进行 解码设计时，采用双相间隔解码，读写器采取信号样 本，利用帧头的准确性对信号进行解码。根据双相间 隔解码的优势我们可以知道，当窗位时间以下降沿和 上升沿为起始点时，在下降沿样本为1时，数据就会 为0；在上升沿赝样本为0或1时，数据就会为0或1。 在整个软件设计的同时，启动代码部分主要是以 汇编语言编写为主，其余以C语言编写为主。当启动 代码完成后，程序就会自动转入C语言入口处，并进 入主循环程序中。在读写器收到指令后，就会自动向 标签发送命令并进行处理，以此建立彼此间的通信。 当遇上撞击的时候，则利用防撞击算法明确标签，以 此建立通信，从而进行读写操作。如图4所示：
图4
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连云港汇海路大桥钢拱设计
胡 奇 1 赖亚平 2
（1. 重庆中设工程设计股份有限公司， 重庆 400023； 2. 林同棪国际工程咨询 （中国） 有限公司， 重庆 401121）
汇海路大桥位于连云港连云新城汇海路，连接现状大港西路及规划中的海滨大道，文章以汇海路大桥 摘要 ： 为背景，介绍了钢箱拱桥主拱结构设计、耐久性设计的要点，同时对钢混结合段的设计做了介绍。 下承式系杆钢箱拱桥 ； 吊杆 ； 吊耳 ； 钢混结合段 ； 涂层防腐 关键词 ： TU984 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1009-2374（2012） 09-0040-03 中图分类号 ：
其中，Q、C、Qfp为正整数， F 2 Q 1 为信息 帧的长度，而由于Q处于动态变化，因此，选取round （Qfp）为值。假如时隙冲突则加上参数C，相反则减 去参数C。读写器按照Q=round（Qfp）确定是发送时 隙或者是对帧的重新启动。
四、 RFID 超高频读写器的设计
其一，在硬件方面的设计，以控制和射频收发、 通信，以及功率和电源等模块构成。为了确保读写 器至标签之间通信可以达所到预期的参数，因此利 用具有成本便宜及资源丰富等优势的LPC2103作为控 制的中心，并采用ADF7020作为射频收发芯片，支持 OOK与FSK的调制等，其输出的频率为240～930MHz之 间。通过数据读回对ADF7020进行读取，SLE为锁存信 号，DATA I/O为复用引脚，天线发送信号给ADF7020 以后，INT/LOCK就会发送中断信号给LPC2138。由于 ADF7020的max功率为13dBm，所以高频读写器的功率 应该满足29dBm，电压为3V。如图2所示。 因为超高频读写器拥有和嵌入式、PC通信的功 能，所以，LPC2138有RS232连接口和RS485总线连 接口，其中，采用RS485时，要在PC端上加入转换器 RS232，并与SP3485连接。在低电时，RS485就从RO引 脚输出，并利用P0.1（RxD0）接收，相反则利用P0.1
图 1 立面 （尺寸单位： cm）
总而言之，虽然目前RFID超高频读写器的应用不 多，但是随着我国RFID技术的发展，以及市场不断的 需求增大，为日后RFIT超高频读写器的推广带了新的 领域。通过对RFID超高频读写器的设计，其硬件方面 更为简易，不仅提高了性能，还节约了成本费用，同 时拥有远距离的识别和多标签识读等优势。