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800/900MHz射頻識別(RFID)系統的技術要求

瀏覽:311  來源:通信人在線  日期:2024-07-19

射頻識別(RFIDRadio Frequency Identification)系統是主要由讀寫器和射頻標簽兩個物理實體構成,兩者通過空中接口實現交互。為此,在國家標準GB/T 29261.3中對射頻識別(RFID)系統的定義是:一種自動識別和數據采集系統,包含一個或多個讀寫器以及一個或多個標簽,其中數據傳輸通過對電磁場載波信號的適當調制實現。射頻識別(RFID)系統的技術要求應是對讀寫器和射頻標簽提出技術要求,當然要包括兩者通信的空中接口的技術要求。

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在我國,對于工作在800/900MHz頻段射頻識別(RFID)系統的技術要求是由不同的國家標準所規范的。另外,根據我國無線電管理部門的管理規定,工作于800/900MHz頻段的射頻識別(RFID)系統,主要應用于公共安全、生產管理與控制、物流和供應鏈管理、交通管理等領域。

一、空中接口的技術要求

對于工作在800/900MHz頻段射頻識別(RFID)系統的讀寫器和射頻標簽,它們應該遵循其同一空中接口規范,以保證其互相通信與交互。我國國家標準GB/T 29768《信息技術 射頻識別 800/900MHz空中接口協議》規范了工作在800/900MHz頻段射頻識別(RFID)系統空中接口的技術要求,包括其物理層和媒體訪問控制層的參數及協議工作方式。若要詳細了解該標準具體內容的請查閱下附件1

附件 1GB/T 29768-2013《信息技術 射頻識別 800/900MHz空中接口協議》

1、空中接口的工作方式

RFID系統的空中接口的工作方式是:讀寫器使用截斷式脈沖位置編碼(TPPTruncated Pusle Position encoding)對基帶數據進行編碼,使用雙邊帶幅移鍵控(DSB-ASKDouble Sideband Amplitude Shift Keying)或單邊帶幅移鍵控(SSB-ASKSingle-Sideband Amplitude Shift Keying)方式調制射頻載波,向一個或多個標簽發出命令。命令發出后,讀寫器繼續發送未經調制的射頻載波,并監聽來自標簽的相應數據包。標簽從讀寫器發送的載波獲得工作能量,使用FM0或者米勒編碼對基帶數據進行編碼,反向散射調制射頻載波的幅度和(或)相位。

由上述可知,在RFID系統中,讀寫器和射頻標簽之間通過空中接口的交互通信,讀寫器是主動的,射頻標簽是被動的,只要有交互需求,首先由讀寫器向標簽發出命令,標簽依據命令而響應。讀寫器和射頻標簽之間使用半雙工的方式進行通信。通信時,讀寫器先發送命令,標簽根據接收的命令執行響應的操作,需要時,發送響應數據包。

2、空中接口的工作頻率

RFID系統空中接口的工作頻率可工作在840MHz~845MHz920MHz~925MHz兩個頻段,即兩個5MHz帶寬,每個頻帶內共有20個信道,信道中心頻率fc的確定詳見下表1-2,即每信道帶寬為250kHz。另外,讀寫器使用跳頻擴頻(FHSS)通信時,應使用表1-2規定的40個信道,每個信道的最大駐留時間為2s

1-2RFID系統工作頻率信道中心頻率fc的選取

溫馨提示:根據我國無線電管理機構的管理要求,在早期是允許RFID系統工作于840MHz~845MHz920MHz~925MHz兩個頻段的。但為了有效利用頻率資源,自2024111日起,我國無線電管理機構不再受理840MHz~845MHz頻段的使用許可管理,原取得使用許可的可使用到設備報廢為之。

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3、物理層和媒體訪問控制層的要求

GB/T 29768標準對RFID系統空中接口的物理層和媒體訪問控制層的要求提出了規定,它包括讀寫器到標簽的物理層和媒體訪問控制層的技術要求和標簽到讀寫器的物理層和媒體訪問控制層的技術要求。讀寫器到標簽的物理層和媒體訪問控制層的技術要求其內容除上述外還包括:讀寫器打開和關閉載波時的射頻信號和讀寫器到標簽的射頻信號的包絡與其參數;以及數據編碼和前導碼的格式要求等。標簽到讀寫器的物理層和媒體訪問控制層的技術要求包括:標簽上電、調制方式、數據編碼、反向鏈路頻率等內容。下表1-3-1和表1-3-2表分別匯總了讀寫器到標簽的物理層和媒體訪問控制層參數和標簽到讀寫器的物理層和媒體訪問控制層參數(包括參數的編號、參數的名稱和參數值或描述)。RFID系統物理層和媒體訪問控制層要求的具體內容請詳見該標準原文,即見本文的附件1

1-3-1:讀寫器到標簽的物理層和媒體訪問控制層參數

1-3-2:標簽到讀寫器的物理層和媒體訪問控制層參數

4、協議工作方式

GB/T 29768標準對RFID系統空中接口的協議工作方式規定的內容較多,包括:防碰撞機制(指多標簽或多讀寫器時);標簽存儲區結構(分為用戶區、安全區、編碼區、信息區四個邏輯區,每個邏輯存儲區包含一個或多個字);標簽標志位(包括匹配標志、會話盤點標志);標簽狀態(詳見下表1-4-1介紹);讀寫器命令集(詳見下表1-4-2介紹);安全鑒別協議(包括單向鑒別協議和雙向鑒別協議)等內容。具體內容請詳見本文的附件1。另外,下表1-4-3和表1-4-4表分別匯總了RFID系統協議工作方式參數和防碰撞管理參數,包括參數的編號、參數的名稱和參數值或描述。

1-4-1:標簽狀態的類型

1-4-2:讀寫器命令集的名稱與含義(27種)

1-4-3:協議工作方式參數

1-4-4:防碰撞管理參數

二、讀寫器設備的技術要求

我國國家標準GB/T 34996800/900MHz射頻識別讀/寫設備規范》規范了工作在800/900MHz頻段射頻識別(RFID)系統中讀寫器設備的技術要求。其中:設備的空中接口協議要求應符合上述GB/T 29768標準的要求;功能要求可詳見下表2-1 環境條件要求包括了氣候環境適應性和機械環境適應性(含振動、沖擊、碰撞、運輸包裝件跌落等);下表2-2匯總了其它技術要求的內容,包括設備的防護等級要求、電磁兼容性要求、安全要求、電源適應能力要求、能耗要求、可靠性要求、有害物質限量要求等。若要詳細了解該標準具體內容的請查閱下附件2

2-1800/900MHz射頻識別讀寫器設備的功能要求

2-2800/900MHz射頻識別讀寫器設備的相關技術要求

附件 2GB/T 34996-2017800/900MHz射頻識別讀/寫設備規范》

三、無源標簽的技術要求

國家標準GB/T 36365《信息技術 射頻識別 800/900MHz無源標簽通用規范》規范了工作在800/900MHz頻段射頻識別(RFID)系統中無源標簽的技術要求。若要詳細了解該標準具體內容的請查閱下附件3

附件 3GB/T 36365-2018《信息技術 射頻識別 800/900MHz無源標簽通用規范》

其中要求:標簽應由嵌體以及外封裝構成,其尺寸應符合具體應用要求,外觀應完整無破損、無折痕、無明顯突起,標簽表面文字和圖形完整清晰。標簽的空中接口協議要求應符合上述GB/T 29768標準的要求。其應具備基本的應答功能,應能符合GB/T 29768標準要求的讀寫器發來的信號做出正確響應。標簽的性能要求詳見下表3。標簽環境條件要求包括了氣候環境適應性和機械環境適應性(含鹽霧、太陽輻射、彎曲應力、抗靜電能力等)。

3800/900MHz射頻識別系統中無源標簽的性能要求

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附錄
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