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科智立JY-H818高頻RFID讀寫(xiě)器采用工業(yè)級(jí)緊湊設(shè)計(jì)，具備IP67防護(hù)等級(jí)和黃銅鍍鎳外殼，適應(yīng)惡劣工況。設(shè)備內(nèi)置防浪涌保護(hù)模塊，支持9-28V寬電壓輸入，體積較同類縮小40%，可嵌入狹小空間。工作頻率13.56MHz，兼容主流標(biāo)簽協(xié)議，讀距0-45mm，支持RS232/485接口和Modbus協(xié)議。適用于物料追溯、刀具管理、AGV站點(diǎn)識(shí)別等場(chǎng)景，尤其適合空間受限的工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用，提供可靠的非接觸式數(shù)據(jù)采集解決方案。

串行端口最早是在1980年左右出現(xiàn)的。串行端口的目的是連接計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備。在無(wú)線模塊中，串行端口也等效于計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備，串行端口是無(wú)線模塊和計(jì)算機(jī)之間相互通信的接口。

ECB20-PG6Y28C-I 是成都億佰特電子科技基于 i.MX6ULL 處理器推出的工業(yè)級(jí)測(cè)試底板，搭配 ECK20-6Y28C 系列核心板，專為高性能嵌入式場(chǎng)景設(shè)計(jì)。其核心亮點(diǎn)在于 雙網(wǎng)口、多接口擴(kuò)展能力 和 工業(yè)級(jí)可靠性，可快速應(yīng)用于工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、智能終端等領(lǐng)域。

RFID技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的感知層面，是現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界進(jìn)行信息交換與通信的核心之一，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化識(shí)別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理等。SECS（Semiconductor Equipment Communication Standard）協(xié)議是半導(dǎo)體設(shè)備通訊標(biāo)準(zhǔn)，用來(lái)統(tǒng)一各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備之間以及生產(chǎn)設(shè)備和控制設(shè)備之間的通訊，由SEMI（Semiconductor Equipment and Materials Institute）制定，被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體設(shè)備和系統(tǒng)的控制和數(shù)據(jù)傳輸。

在通信工作中，Modbus RTU采用主從架構(gòu)，主設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求，從設(shè)備響應(yīng)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。其通信過(guò)程遵循嚴(yán)格的幀格式，包括地址碼、功能碼、數(shù)據(jù)區(qū)和校驗(yàn)碼，各部分協(xié)同工作，保障信息無(wú)誤傳遞，適用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的高可靠性需求。Fab晶圓廠半導(dǎo)體RFID讀寫(xiě)器JY-V640支持標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)半導(dǎo)體SECS協(xié)議，還支持Modbus RTU協(xié)議，采用RS232、RS485、RJ45、IO通信接口進(jìn)行通信，無(wú)需理解復(fù)雜的通信協(xié)議，可與現(xiàn)有的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)縫傳輸。讀卡器出廠默認(rèn)地址為0x02。

首先弄清無(wú)源標(biāo)簽的供電機(jī)理，繼而針對(duì)UHF RFID空中接口的應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行分析，才可能尋得完整的解決方案。

RFID 中間件扮演RFID標(biāo)簽和應(yīng)用程序之間的中介角色，從應(yīng)用程序端使用 中間 件所提供一組通用的應(yīng)用程序接口（API），即能連到RFID讀寫(xiě)器，讀取RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)。

使用ULINK2仿真器連接EduKit-IV實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)平臺(tái)的主板JTAG接口;使用EduKit-IV實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)平臺(tái)附帶的交叉串口線，連接實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)平臺(tái)主板上的COM2和PC機(jī)的串口;使用EduKit-IV實(shí)驗(yàn)平臺(tái)附帶的電源適配器，連接實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)平臺(tái)主板上的電源接口。

該設(shè)計(jì)選用W78E465作為主控模塊，IntelR1000收發(fā)器作為射頻模塊。該設(shè)計(jì)可以作為手持終端，并用RS 232串行通信模塊和電平轉(zhuǎn)換接口MAX232與上位機(jī)相連。系統(tǒng)硬件原理見(jiàn)圖1。

當(dāng)前，電網(wǎng)企業(yè)普遍應(yīng)用資產(chǎn)安全管理評(píng)估決策系統(tǒng)開(kāi)展結(jié)果性指標(biāo)評(píng)價(jià)。系統(tǒng)主要從PMS系統(tǒng)和SAP系統(tǒng)抽取數(shù)據(jù)，但缺少現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物數(shù)據(jù)的信息，而通過(guò)RFID中間件系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備對(duì)實(shí)物標(biāo)識(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過(guò)接口及時(shí)將實(shí)物信息反饋到資產(chǎn)安全管理評(píng)估決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的賬、卡、物相符的縱向閉環(huán)，為資產(chǎn)安全管理理提供更加精準(zhǔn)的資產(chǎn)營(yíng)運(yùn)狀態(tài)數(shù)據(jù)。

典型的RFID系統(tǒng)包括可編程數(shù)據(jù)的電子標(biāo)簽，讀寫(xiě)器以及處理數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)三個(gè)部分。電子標(biāo)簽也就是射頻卡，具有智能讀寫(xiě)及加密通信的能力。讀寫(xiě)器由無(wú)線收發(fā)模塊、控制模塊和接口電路組成，通過(guò)調(diào)制的RF通道向標(biāo)簽發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)，標(biāo)簽回答識(shí)別信息，然后讀寫(xiě)器把信號(hào)送到計(jì)算機(jī)或者其他數(shù)據(jù)處理設(shè)備。

閱讀器主要由控制單元、高頻收發(fā)模塊、天線以及其他與后臺(tái)設(shè)備相連的接口組成。應(yīng)答器，又叫作標(biāo)簽，是RFID讀取數(shù)據(jù)的來(lái)源，主要由天線和微電子芯片組成。RFID系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是閱讀器，實(shí)現(xiàn)閱讀器的核心技術(shù)是接收電路。本文主要分析和構(gòu)造了UHF無(wú)源RFID閱讀器接收電路。

英特爾、微軟、IBM、NEC、日立、訊寶等巨頭企業(yè)，都對(duì)RFID技術(shù)傾注了巨大的熱情。TI，Intel等美國(guó)集成電路廠商目前都在RFID領(lǐng)域投入巨資進(jìn)行RFID芯片開(kāi)發(fā)，IBM、Microsoft等也在積極開(kāi)發(fā)相應(yīng)的軟件及系統(tǒng)來(lái)支持RFID的應(yīng)用，而菲利普電子公司則是RFID芯片制造業(yè)的領(lǐng)頭產(chǎn)商。故本文以Philips生產(chǎn)的Mifare lS50為例子，剖析RFID卡的結(jié)構(gòu)及其芯片的通訊、存儲(chǔ)技術(shù)。該卡的RFID芯片所具有的獨(dú)特的MIFARE RF(射頻)非接觸式接口標(biāo)準(zhǔn)已被制定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 14443 TYPE A標(biāo)準(zhǔn)，其應(yīng)用很廣泛。

英特爾、微軟、IBM、NEC、日立、訊寶等巨頭企業(yè)，都對(duì)RFID技術(shù)傾注了巨大的熱情。TI，Intel等美國(guó)集成電路廠商目前都在RFID領(lǐng)域投入巨資進(jìn)行RFID芯片開(kāi)發(fā)，IBM、Microsoft等也在積極開(kāi)發(fā)相應(yīng)的軟件及系統(tǒng)來(lái)支持RFID的應(yīng)用，而菲利普電子公司則是RFID芯片制造業(yè)的領(lǐng)頭產(chǎn)商。故本文以Philips生產(chǎn)的Mifare lS50為例子，剖析RFID卡的結(jié)構(gòu)及其芯片的通訊、存儲(chǔ)技術(shù)。該卡的RFID芯片所具有的獨(dú)特的MIFARE RF(射頻)非接觸式接口標(biāo)準(zhǔn)已被制定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 14443 TYPE A標(biāo)準(zhǔn)，其應(yīng)用很廣泛。

射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification, RFID)中間件介于RFID 閱讀器和上層應(yīng)用之間，用來(lái)屏蔽不同型號(hào)的閱讀器和各種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)簽，為上層應(yīng)用軟件提供統(tǒng)一接口。另外，還負(fù)責(zé)整合和過(guò)濾數(shù)據(jù)，產(chǎn)生報(bào)表，工字電感器減少應(yīng)用層軟件的處理負(fù)擔(dān)，使海量標(biāo)簽數(shù)據(jù)的傳輸和應(yīng)用成為可能。目前，國(guó)內(nèi)外的RFID 中間件體積龐大，只適用于PC 機(jī)，不能移植到嵌入式閱讀器中。本文提出一種可直接運(yùn)行于各種嵌入式閱讀器設(shè)備，基于EPCglobal ALE 標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式 RFID 中間件，并詳細(xì)研究其中的標(biāo)簽數(shù)據(jù)處理流程。

基于NFC技術(shù)的RFID門(mén)禁讀頭采用模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)NFC手機(jī)和門(mén)禁讀頭之間的通信。讀頭配備標(biāo)準(zhǔn)Wiegand26接口，且兼容傳統(tǒng)的非接觸式門(mén)禁讀頭功能。相比傳統(tǒng)門(mén)禁讀頭只能作為讀卡器來(lái)讀取非接觸式卡片，基于NFC技術(shù)的RFID門(mén)禁讀頭可以和符合NFC標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備如手機(jī)、非接觸式卡、讀卡器等直接通訊，大大拓展了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。電路板在升級(jí)優(yōu)化之后，能夠具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，轉(zhuǎn)發(fā)功能，以及記錄不同NFC設(shè)備的特征碼，存儲(chǔ)并授權(quán)，當(dāng)NFC設(shè)備進(jìn)入有效場(chǎng)后，即開(kāi)啟門(mén)鎖。

由于QE4具有超低功耗，豐富的外圍接口，性價(jià)比高等特點(diǎn)，因此非常適合于在RFID中的設(shè)計(jì)應(yīng)用。 Freescale 將不斷推出新的基于HCS08內(nèi)核的系列單片機(jī)，來(lái)滿足低功耗市場(chǎng)應(yīng)用的需求。

針對(duì)近距離無(wú)線傳輸系統(tǒng)中nRF2401芯片在實(shí)際應(yīng)用中存在的數(shù)據(jù)丟失問(wèn)題，提出一種對(duì)通信協(xié)議加以擴(kuò)展的解決辦法，并在用單片機(jī)與該芯片設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路上給予證明，給出了程序開(kāi)發(fā)流程及硬件接口電路。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明，此方法可以有效解決數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)可靠的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。

根據(jù)RFID系統(tǒng)特點(diǎn)和RFID中間件功能需求，本文提出基于JMX的分布式RFID中間件架構(gòu)，并從RFID中間件系統(tǒng)整體架構(gòu)、各功能模塊的軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)等方面介紹了其構(gòu)建方法。該分布式RFID中間件實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和應(yīng)用的分離，通過(guò)閱讀器代理方式，有效地屏蔽底層RFID硬件設(shè)備信息，并向外提供Web service接口，封裝RFID中間件向外邏輯，實(shí)現(xiàn)屏蔽上層應(yīng)用的功能。動(dòng)態(tài)靈活的JMX架構(gòu)，模塊化的設(shè)計(jì)，閱讀器代理、過(guò)濾器等功能模塊可根據(jù)需求進(jìn)行添加和裁剪，使RFID中間件擁有高度的伸縮性，方便系統(tǒng)集成和擴(kuò)充。

文章詳細(xì)介紹了射頻識(shí)別技術(shù)在數(shù)控加工中刀具識(shí)別的應(yīng)用。首先介紹了整個(gè)系統(tǒng)的硬件構(gòu)架,其中主要包含兩個(gè)接口:工控機(jī)與射頻讀寫(xiě)模塊之間的接口,射頻讀寫(xiě)模塊與存儲(chǔ)刀具信息的射頻卡之間的接口。而后在系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)里,給出了工控機(jī)與射頻讀寫(xiě)模塊間實(shí)現(xiàn)通信的具體編程方法;而射頻讀寫(xiě)模塊與射頻卡之間通信功能的實(shí)現(xiàn)通常由其生產(chǎn)廠家提供, 文章以Phllips 公司的mifare one 卡和通信協(xié)議ISO14443 TYPE - A為例,介紹了mifare one 卡的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及它如何支持該協(xié)議從而實(shí)現(xiàn)與射頻讀寫(xiě)模塊間的通信。至此就可以完成加工現(xiàn)場(chǎng)的刀具信息在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的流動(dòng)。

針對(duì)汽車(chē)制造企業(yè)在總裝環(huán)節(jié)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集手段落后，生產(chǎn)線實(shí)時(shí)監(jiān)控能力弱，制造執(zhí)行系統(tǒng)和物流執(zhí)行系統(tǒng)、企業(yè)資源計(jì)劃等系統(tǒng)之間存在信息和管理斷層等問(wèn)題，在對(duì)RFID技術(shù)進(jìn)行了汽車(chē)生產(chǎn)流程適用性分析之后，將RFID技術(shù)引入生產(chǎn)過(guò)程之中，通過(guò)工位RFID讀寫(xiě)器完成現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，通過(guò)系統(tǒng)集成接口實(shí)現(xiàn)MES與各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)集成，提出了基于射頻識(shí)別技術(shù)的總裝生產(chǎn)模式，構(gòu)建了該模式下的總裝制造執(zhí)行系統(tǒng),并在實(shí)際應(yīng)用中取得成效。

本文對(duì)完整的RFID應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行研究，重點(diǎn)分析了目前相對(duì)成熟的RFID中間件系統(tǒng)，并明確了RFID中間件的功能需求。在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)的分布式RFID中間件，其中的總控子系統(tǒng)與設(shè)備管理子系統(tǒng)分布于網(wǎng)絡(luò)上；實(shí)現(xiàn)了對(duì)讀寫(xiě)器的完全控制以及標(biāo)簽的過(guò)濾與整合功能，并通過(guò)規(guī)范的數(shù)據(jù)服務(wù)接口按需提供RFID數(shù)據(jù)服務(wù)

本文介紹了高頻RFID讀寫(xiě)芯片MFRC530和USB接口芯片CH374T，給出了13.56MHZ閱讀器的設(shè)計(jì)方法，對(duì)單片機(jī)控制MFRC530的具體開(kāi)發(fā)方案和電路原理圖進(jìn)行分析。通過(guò)USB接口，實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)和閱讀器之間的數(shù)據(jù)傳輸，并詳細(xì)介紹下位機(jī)軟件的實(shí)現(xiàn)。

本文設(shè)計(jì)了一種基于便攜式射頻卡記錄儀。首先從射頻識(shí)別技術(shù)出發(fā)，分析了射頻識(shí)別的工作原理和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；然后結(jié)合嵌入式硬件和軟件詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)數(shù)字接口和天線進(jìn)行了詳細(xì)的分析，介紹了RFID讀寫(xiě)程序流程和SD存儲(chǔ)卡記錄程序流程。最后本文進(jìn)行了測(cè)試，分析了應(yīng)用價(jià)值。

提出了一種CPU卡低層讀寫(xiě)驅(qū)動(dòng)接口的設(shè)計(jì)方案，該方案采用MCU的通用I/O引腳直接驅(qū)動(dòng)CPU卡的方式實(shí)現(xiàn)。首先分析了CPU卡的接口特性及傳輸協(xié)議，介紹了方案設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)MCU選型的注意事項(xiàng)和ESAM安全模塊的功能及作用；接著基于Microchip公司的PIC16LF1946芯片，完成了方案中硬件接口設(shè)計(jì)和軟件接口函數(shù)設(shè)計(jì)；最后對(duì)方案中給出的設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)和接口驗(yàn)證測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，該設(shè)計(jì)方案符合ISO7816標(biāo)準(zhǔn)的要求，能高效實(shí)現(xiàn)CPU卡的讀寫(xiě)。

設(shè)計(jì)一種射頻識(shí)別讀寫(xiě)器，包括射頻收發(fā)芯片、巴倫電路、功率放大電路、衰減器、低通濾波器、耦合器、收發(fā)天線、微控制器模塊、RS232接口和USB接口。該射頻識(shí)別讀寫(xiě)器通過(guò)優(yōu)化電路的設(shè)計(jì)以及相關(guān)組件、電路和模塊的合理選型，使得整個(gè)射頻識(shí)別讀寫(xiě)器的工作穩(wěn)定，能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行信息讀取，應(yīng)用范圍廣，實(shí)用性強(qiáng)。

為了改善這種情況，介紹了一種基于圖形化虛擬儀器編程軟件LabVIEW的超高頻RFID讀寫(xiě)器測(cè)試系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中PC／LabVIEW控制待測(cè)對(duì)象和所需儀器組成一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)，把所測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的顯示在前面板上，并自動(dòng)保存至文件中。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，該軟件運(yùn)行良好，簡(jiǎn)化了測(cè)試過(guò)程，降低了對(duì)測(cè)試人員的要求，極大地提高了工作效率。

RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織EPCglobal在2007年推出了底層讀寫(xiě)器協(xié)議LLRP（Low Level Reader Protocol），它為讀寫(xiě)器和其控制器提供了標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接口，極大地提高了RFID應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建效率。借助于開(kāi)源的RFID中間件平臺(tái)Fosstrak對(duì)LLRP協(xié)議及其實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析對(duì)比，會(huì)使開(kāi)發(fā)者對(duì)LLRP協(xié)議有更深入的理解，為實(shí)現(xiàn)EPCglobal系統(tǒng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

NFC技術(shù)被認(rèn)為在手機(jī)支付等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。近年來(lái)由于手機(jī)的功能與普及度快速的成長(zhǎng)，使早期的電子錢(qián)包有了推廣的機(jī)會(huì)點(diǎn)。NFC的演進(jìn)取自于RFID的特定頻段，由于手機(jī)的市場(chǎng)應(yīng)用使的NFC可在較快的時(shí)間點(diǎn)取得標(biāo)準(zhǔn)接口與平臺(tái)，本文將針對(duì)NFC的架構(gòu)與規(guī)范做一簡(jiǎn)要討論。

近年來(lái)由于手機(jī)的功能與普及度快速的成長(zhǎng)，使早期的電子錢(qián)包有了推廣的機(jī)會(huì)點(diǎn)。NFC的演進(jìn)取自于RFID的特定頻段，由于手機(jī)的市場(chǎng)應(yīng)用使的NFC可在較快的時(shí)間點(diǎn)取得標(biāo)準(zhǔn)接口與平臺(tái)，本文將針對(duì)NFC的架構(gòu)與規(guī)范做一簡(jiǎn)要討論。

超高頻RFID系統(tǒng)空中接口標(biāo)準(zhǔn)包括ISO/IEC 系列，F(xiàn)2C系列，以及中國(guó)正在研究制定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字接收機(jī)可實(shí)現(xiàn)軟件升級(jí)和多協(xié)議支持，相比模擬接收機(jī)具備易于調(diào)試、應(yīng)用靈活的優(yōu)勢(shì)，因而在超高頻姍讀寫(xiě)器中得到了廣泛應(yīng)用.提高超高頻RFID讀寫(xiě)器的讀取效果一直是近年來(lái)的研究重點(diǎn).在經(jīng)過(guò)詳盡分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后，本文給出相關(guān)問(wèn)題的解決辦法。

按照915MHzRFID電子標(biāo)簽的要求，設(shè)計(jì)電子標(biāo)簽整體電路如下。它主要由射頻接口部分和控制部分組成 ，射頻接口部分是研究的重點(diǎn)，具體設(shè)計(jì)如圖1所示。