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由于超高頻RFID的接收和發(fā)射頻率相同，讀卡器結(jié)構(gòu)基本為零中頻結(jié)構(gòu)。零中頻結(jié)構(gòu)的接收機(jī)射頻前端沒(méi)有選擇濾波器，對(duì)鄰近頻率的信號(hào)抗干擾能力很弱。我國(guó)在《800/900 MHz頻段射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)應(yīng)用規(guī)定(試行)》中規(guī)定的跳頻間隔為250 kHz，這對(duì)零中頻結(jié)構(gòu)的RFID讀卡器在多詢問(wèn)機(jī)環(huán)境下工作是一個(gè)很大的技術(shù)難點(diǎn)。所以，在現(xiàn)階段的多詢問(wèn)機(jī)環(huán)境下工作的UHF RFID讀卡器，基本是工作于時(shí)分復(fù)用方式。在讀卡器中加入單刀多擲開關(guān)(Single Pole 4Throw，SP4T)，本機(jī)輪詢4個(gè)天線，可以取代另外的3個(gè)讀卡器，降低整個(gè)系統(tǒng)成本。

符合 NFC 和 RFID 標(biāo)準(zhǔn)的手持讀取器可用于讀取智能無(wú)源傳感器，并已在供應(yīng)鏈管理等使用案例中得到驗(yàn)證。與掃描 RFID 標(biāo)簽以記錄收貨或發(fā)貨的方式完全一樣，掃描無(wú)源傳感器可以獲取讀數(shù)。在供應(yīng)鏈應(yīng)用中，將 RFID 標(biāo)簽升級(jí)為傳感器標(biāo)簽帶來(lái)額外功能，可記錄供應(yīng)鏈中貨物在任何位置的狀態(tài)。例如，用于驗(yàn)證是否符合規(guī)定的存儲(chǔ)條件，或者幫助識(shí)別供應(yīng)鏈中可能出現(xiàn)損壞的點(diǎn)。

患者監(jiān)護(hù)在醫(yī)療設(shè)備中是個(gè)非常嚴(yán)格的工作，所以通常由醫(yī)療工作者或者由醫(yī)療工作者控制下的無(wú)線體域傳感器網(wǎng)絡(luò)（WBSN）來(lái)操作。本文提供了一個(gè)結(jié)合了無(wú)線人體傳感網(wǎng)、拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)、無(wú)線射頻識(shí)別（RFID）三者優(yōu)勢(shì)的患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng)， 創(chuàng)造的RFID無(wú)線體域拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)提供了更大范圍網(wǎng)絡(luò)下可靠的基礎(chǔ)設(shè)施。智能體用于在基于生理參數(shù)監(jiān)視下做出決策；云計(jì)算技術(shù)被用來(lái)維護(hù)醫(yī)療設(shè)備、統(tǒng)一管理和遠(yuǎn)程的病人。采用基于云計(jì)算的架構(gòu)期望為系統(tǒng)的運(yùn)行提供了一個(gè)在“As A Service”規(guī)定下的高效平臺(tái)，例如架構(gòu)即服務(wù)（Iaas）、平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）。

1 引 言 　　射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)作為一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外得到了迅速發(fā)展。目前，我國(guó)開發(fā)的RFID產(chǎn)品普遍基于中低頻，如二代身份證、票證管理等。在超高頻段我國(guó)自主開發(fā)的產(chǎn)品較少，難以適應(yīng)巨大的市場(chǎng)需求以及激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。超高頻(UHF)標(biāo)簽是指工作頻率在860～960 MHz的RFID標(biāo)簽，具有可讀寫距離長(zhǎng)、閱讀速度快、作用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于物流管理、倉(cāng)儲(chǔ)、門禁等領(lǐng)域。為適應(yīng)市場(chǎng)需求，本文以EPC C1G2協(xié)議為主，ISO/IEC18000.6為輔，設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于超高頻標(biāo)簽的數(shù)字電路。 　　2 UHF RFID標(biāo)簽的工作原理 　　射頻識(shí)別系統(tǒng)通常由讀寫器(Reader)和射頻標(biāo)簽(RFID Tag)構(gòu)成。附著在待識(shí)別物體上的射頻標(biāo)簽內(nèi)存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，作為待識(shí)別物品的標(biāo)識(shí)性信息。讀寫器可無(wú)接觸地讀出標(biāo)簽中所存的電子數(shù)據(jù)或者將信息寫入標(biāo)簽，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各類物體的自動(dòng)識(shí)別和管理。讀寫器與射頻標(biāo)簽按照約定的通信協(xié)議采用先進(jìn)的射頻技術(shù)互相通信，其基本通訊過(guò)程如下。 　　(1)讀寫器作用范圍內(nèi)的標(biāo)簽接收讀寫器發(fā)送的載波能量，上電復(fù)位; 　　(2)標(biāo)簽接收讀寫器發(fā)送的命令并進(jìn)行操作; 　　(3)讀寫器發(fā)出選擇和盤存命令對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別，選定單個(gè)標(biāo)簽進(jìn)行通訊，其余標(biāo)簽暫時(shí)處于休眠狀態(tài); 　　(4)被識(shí)別的標(biāo)簽執(zhí)行讀寫器發(fā)送的訪問(wèn)命令，并通過(guò)反向散射調(diào)制方式向讀寫器發(fā)送數(shù)據(jù)信息，進(jìn)入睡眠狀態(tài)，此后不再對(duì)讀寫器應(yīng)答; 　　(5)讀寫器對(duì)余下標(biāo)簽繼續(xù)搜索，重復(fù)(3)、(4)分別喚醒單個(gè)標(biāo)簽進(jìn)行讀取，直至識(shí)別出所有標(biāo)簽。 　　3 UHF RFID標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)規(guī)格 　　UHF RFID標(biāo)簽的示意圖如圖1所示，由模擬和數(shù)字兩部分組成。模擬電路主要包括天線、喚醒電路、時(shí)鐘產(chǎn)生電路、包絡(luò)檢波電路、解調(diào)電路和反射調(diào)制電路;數(shù)字部分主要實(shí)現(xiàn)EPC通信協(xié)議，識(shí)別讀寫器發(fā)出的命令并執(zhí)行，如實(shí)現(xiàn)多標(biāo)簽閱讀時(shí)的防沖突方法、執(zhí)行讀寫器發(fā)送的讀寫命令、實(shí)現(xiàn)讀寫器和標(biāo)簽的通訊過(guò)程以及對(duì)輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼等。協(xié)議規(guī)定的標(biāo)簽系統(tǒng)規(guī)格如表1所示。 　　 　　圖1 UHF RFID標(biāo)簽的示意圖 　　表1 UHF RFID標(biāo)簽系統(tǒng)規(guī)格 　　 　　4 標(biāo)簽數(shù)字電路的設(shè)計(jì)方法 　　4.1 電路的整體系統(tǒng)設(shè)計(jì) 　　經(jīng)過(guò)對(duì)協(xié)議內(nèi)容的深入研究，本文采用Top.down的設(shè)計(jì)方法，首先對(duì)電路功能進(jìn)行詳細(xì)描述，按照功能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行模塊劃分;再用VHDL硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行RTL代碼設(shè)計(jì)并進(jìn)行功能仿真;功能驗(yàn)證正確后，采用EDA工具，

根據(jù)超高頻RFID國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議EPC GEN2中的規(guī)定，基于ARM9芯片S3C2440提出一種適用于超高頻讀寫器的PIE編碼以及MILLER2解碼的實(shí)現(xiàn)方式。設(shè)計(jì)中使用該芯片的PWM輸出進(jìn)行編碼，并使用其外部中斷進(jìn)行解碼。通過(guò)分析示波器捕捉到的MILLER2波形以及串口打印的解碼輸出，驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的正確性。

作為一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)在社會(huì)生活中起到越來(lái)越重要的作用，但是安全隱患的存在制約了RFID的廣泛應(yīng)用。分析了現(xiàn)有的RFID安全機(jī)制，在EPCglobal UHF協(xié)議規(guī)定的基礎(chǔ)上，提出了針對(duì)標(biāo)簽和閱讀器之間安全通訊的模型，并且對(duì)原有的DES加密算法進(jìn)行改進(jìn)，降低了標(biāo)簽電路的尺寸，同時(shí)也提高了RFID讀寫系統(tǒng)的安全性。

在實(shí)際應(yīng)用中，RFID系統(tǒng)的應(yīng)用要綜合考慮位置、距離、溫度、濕度、干擾等諸多影響系統(tǒng)性能的因素。未經(jīng)過(guò)測(cè)試的RFID系統(tǒng)，系統(tǒng)整體性能不明確，可能會(huì)影響實(shí)際應(yīng)用效果，甚至打擊最終用戶對(duì)RFID技術(shù)本身的信心。不同的無(wú)線信號(hào)傳播方式需要不同的測(cè)試設(shè)備支持，并且要采用不同的方法。ISO/IEC 18047-3定義了用于物品管理的RFID標(biāo)簽的性能特性的測(cè)試方法，規(guī)定了標(biāo)簽性能的一般性要求和測(cè)試要求。下面對(duì)各個(gè)具體測(cè)試內(nèi)容進(jìn)行分析。

肉食品追溯目前已經(jīng)成為全球熱議的話題，歐盟發(fā)布了諸多嚴(yán)格加強(qiáng)動(dòng)物飼養(yǎng)的法律規(guī)定，要求飼養(yǎng)者必須加強(qiáng)和優(yōu)化動(dòng)物飼養(yǎng)各環(huán)節(jié)的管理。依靠耳標(biāo)實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)動(dòng)物的標(biāo)識(shí)和自動(dòng)數(shù)據(jù)采集被普遍認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)這一目的最基本的手段。

為保障供港蔬菜的安全，提高供港蔬菜的安全監(jiān)管能力, 本文從檢驗(yàn)檢疫部門監(jiān)管工作實(shí)際出發(fā), 提出了基于射頻識(shí)別技術(shù)的供港蔬菜安全監(jiān)管溯源系統(tǒng)。首先介紹了RFID技術(shù)及其主要功能, 通過(guò)檢驗(yàn)檢疫角度提出供港蔬菜的業(yè)務(wù)框架結(jié)構(gòu)、技術(shù)框架結(jié)構(gòu)和安全保障體系結(jié)構(gòu), 在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)溯源系統(tǒng)種植基地、加工廠、口岸和超市四個(gè)點(diǎn)的功能需求, 并規(guī)定了溯源系統(tǒng)與RFID的接口標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐證明, 該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)供港蔬菜流轉(zhuǎn)中的每一管理節(jié)點(diǎn)的上下游追溯, 實(shí)現(xiàn)管理者對(duì)蔬菜從原料、生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)戒N售全過(guò)程的了解和把握, 使企業(yè)的生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、通關(guān)、配送過(guò)程更加便捷, 全面保證了蔬菜集裝箱在運(yùn)輸過(guò)程的完好性, 滿足了供港蔬菜的安全溯源監(jiān)管體系需求，該系統(tǒng)對(duì)食品的安全監(jiān)管、產(chǎn)品的偽劣甄別有著重要的啟示作用和意義。

參照ISO/IEC 18000-6 Type B 協(xié)議設(shè)計(jì)了一款工作頻率為915 MHz的射頻讀卡器，采用FPGA完成協(xié)議中規(guī)定的數(shù)字信號(hào)處理，C8051F020單片機(jī)作為主控器。利用Verilog HDL硬件描述語(yǔ)言，搭建FPGA內(nèi)部各個(gè)小模塊及系統(tǒng)的驗(yàn)證平臺(tái)，選用Altera公司Cyclone系列的EP1C6Q240C8芯片為目標(biāo)器件，使用Quartus II進(jìn)行綜合，并通過(guò)時(shí)序和功能驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該讀卡器符合ISO/IEC 18000-6 Type B 協(xié)議要求，具有結(jié)構(gòu)靈活、體積小、升級(jí)容易等優(yōu)點(diǎn)。

由于銀行營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)作為金融單位在安全方面的敏感性，其對(duì)監(jiān)控要求具有和常規(guī)應(yīng)用不同的特點(diǎn),為此公安部于2004年9月22日新發(fā)布了《銀行營(yíng)業(yè)場(chǎng)所風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和防護(hù)級(jí)別的規(guī)定》（GA 38-2004）的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中特別要求對(duì)顧客的面部特征要能清晰顯示與記錄。

礦山車輛胎壓監(jiān)測(cè)是以無(wú)損檢測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)研究車輛胎壓的實(shí)時(shí)信號(hào)，了解礦山車輛的輪胎氣壓的變化特性，從而達(dá)到礦山車輛安全監(jiān)控提供依據(jù)。描述了以LPC2132 為核心構(gòu)成的胎壓的監(jiān)控裝置的研究。通過(guò)帶有藍(lán)牙的傳感器模塊采集車輛胎壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)調(diào)理電路后進(jìn)行比較計(jì)算，若超過(guò)規(guī)定值就報(bào)警，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到車載CAN 總線上。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一套基于藍(lán)牙的胎壓監(jiān)控裝置，硬件系統(tǒng)主要由傳感器、LPC2132 處理器，信號(hào)調(diào)理電路，藍(lán)牙模塊和報(bào)警模塊等組成。軟件系統(tǒng)由固件程序，數(shù)據(jù)收發(fā)模塊等構(gòu)成。

新的流程中，關(guān)鍵的有兩個(gè)地方：一是通過(guò)采集隨車標(biāo)簽信息，對(duì)車輛事先規(guī)定的銷售地區(qū)進(jìn)行校驗(yàn)，避免串貨（車）現(xiàn)象的發(fā)生；二是采集車輛標(biāo)識(shí)車輛狀態(tài)的物流信息，與前面幾個(gè)環(huán)節(jié)一樣，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛狀態(tài)的追蹤。

經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行和測(cè)試證明，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)誤差達(dá)到了規(guī)定的要求。本系統(tǒng)雖然是以無(wú)線溫度傳感器節(jié)點(diǎn)為例，但同樣也適合其他各種類型的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)，因此可以推廣到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的其他應(yīng)用領(lǐng)域或行業(yè)，如電力抄表、配電自動(dòng)化、路燈監(jiān)控、道路交通等。

ZigBee 協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種便宜的、低功耗的、高可靠性的近距離無(wú)線組網(wǎng)通訊技術(shù)，是一個(gè)由可多到65000 個(gè)無(wú)線數(shù)傳模塊組成的一個(gè)無(wú)線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

RFID 系統(tǒng)主要由三部分組成， 即電子標(biāo)簽（tag）、讀寫器（reader） 以及天線（antenna）， 是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。隨著RFID系統(tǒng)的不斷增多， 多個(gè)電子標(biāo)簽同時(shí)將信號(hào)送入一個(gè)讀寫器的讀寫通道必然會(huì)產(chǎn)生信道爭(zhēng)用問(wèn)題， 如何減少數(shù)據(jù)碰撞從而快速有效的在規(guī)定時(shí)間內(nèi)讀取出所有電子標(biāo)簽的信息成為一個(gè)難點(diǎn)。

城市巡查管理系統(tǒng)不僅為安保人員提供科學(xué)有效的監(jiān)督和管理手段，更為重要的是對(duì)維護(hù)社會(huì)治安起到了防患于未然的作用。傳統(tǒng)的簽到方式的巡查管理系統(tǒng)主要依靠員工的自覺性，在預(yù)先規(guī)定的巡邏地點(diǎn)上定時(shí)簽到，這種方式難以實(shí)現(xiàn)對(duì)安保人員的科學(xué)、準(zhǔn)確的考核與監(jiān)控，存在虛假簽到現(xiàn)象。

作為一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)在社會(huì)生活中起到越來(lái)越重要的作用，但是安全隱患的存在制約了RFID的廣泛應(yīng)用。分析了現(xiàn)有的RFID安全機(jī)制，在EPCglobal UHF協(xié)議規(guī)定的基礎(chǔ)上，提出了針對(duì)標(biāo)簽和閱讀器之間安全通訊的模型，并且對(duì)原有的DES加密算法進(jìn)行改進(jìn)，降低了標(biāo)簽電路的尺寸，同時(shí)也提高了RFID讀寫系統(tǒng)的安全性。

由于超高頻RFID的接收和發(fā)射頻率相同，讀卡器結(jié)構(gòu)基本為零中頻結(jié)構(gòu)。零中頻結(jié)構(gòu)的接收機(jī)射頻前端沒(méi)有選擇濾波器，對(duì)鄰近頻率的信號(hào)抗干擾能力很弱。我國(guó)在《800／900 MHz頻段射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)應(yīng)用規(guī)定(試行)》中規(guī)定的跳頻間隔為250 kHz，這對(duì)零中頻結(jié)構(gòu)的RFID讀卡器在多詢問(wèn)機(jī)環(huán)境下工作是一個(gè)很大的技術(shù)難點(diǎn)。

ISO/IEC14443規(guī)定了鄰近卡（PICC）的物理特性；需要供給能量的場(chǎng)的性質(zhì)與特征，以及鄰近耦合設(shè)備（PCDs）和鄰近卡（PICCs）之間的雙向通信；卡（PICCs）進(jìn)入鄰近耦合設(shè)備（PCDs)時(shí)的輪尋，通信初始化階段的字符格式，幀結(jié)構(gòu)，時(shí)序信息；非接觸的半雙功的塊傳輸協(xié)議并定義了激活和停止協(xié)議的步驟。傳輸協(xié)議同時(shí)適用于TYPE A 和 TYPE B。

RFID射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用給人們提供了一種嚴(yán)格高效的管理方式，大大提高了工作效率及服務(wù)質(zhì)量，但同時(shí)也存在一些相關(guān)的安全問(wèn)題，制約了RFID技術(shù)的應(yīng)用及推廣；針對(duì)Mifarc射頻IC卡識(shí)別系統(tǒng)中的應(yīng)用扇區(qū)密鑰長(zhǎng)度有限、密鑰規(guī)定單一等缺點(diǎn)，提出了基于TEA加密算法的動(dòng)態(tài)密鑰設(shè)計(jì)方案，引入隨機(jī)數(shù)，利用TEA算法加密明文數(shù)據(jù)包，并在8位單片機(jī)PIC16F873A 上進(jìn)行應(yīng)用實(shí)現(xiàn)；試驗(yàn)和實(shí)踐證明該方案高效安全可行大大提升了Mifare射頻IC卡識(shí)別系統(tǒng)的安全性能，有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

隨著越來(lái)越多的公司生產(chǎn)使用 2.4GHz 頻段的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)人員必須處理來(lái)自其他信源的更多信號(hào)。管理免許可頻段的規(guī)定表明，您的設(shè)備必須考慮干擾問(wèn)題。

本文從無(wú)線電管理角度和技術(shù)角度出發(fā)，淺談對(duì)《8O0MHz／900 MHz頻段射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)應(yīng)用規(guī)定(試行)》的一些主要技術(shù)指標(biāo)的理解與廣大讀者共享。

2O07年4月20日 信息產(chǎn)業(yè)部發(fā)布了《8O0MHz／900 MHz頻段射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)應(yīng)用規(guī)定(試行)》(信部無(wú)[2007]205號(hào)) (以下簡(jiǎn)稱《規(guī)定)) 對(duì)我國(guó)UHF頻段RFID無(wú)線發(fā)射設(shè)備的工作頻率、發(fā)射功率、占用帶寬、頻率容限、鄰道功率泄漏比、工作模式、雜散發(fā)射限值以及傳導(dǎo)騷擾發(fā)射等射頻指標(biāo)作了詳細(xì)的規(guī)定。本文從無(wú)線電管理角度和技術(shù)角度出發(fā)，淺談對(duì)《規(guī)定》的一些主要技術(shù)指標(biāo)的理解與廣大讀者共享。

信息產(chǎn)業(yè)部近日發(fā)布了《關(guān)于發(fā)布800/900MHz頻段射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)應(yīng)用試行規(guī)定的通知》。至此，我國(guó)已基本完成了低頻（LH）、高頻（HF）、特高頻（UHF）及超高頻（SHF）頻段的RFID技術(shù)的頻率規(guī)劃，為RFID技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用和發(fā)展提供了無(wú)線電頻譜資源保證。

中國(guó)自己的RoHS規(guī)定--《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》已經(jīng)出臺(tái)。對(duì)比歐盟的RoHS法令，我們看到了許多不同之處。

研發(fā)產(chǎn)品或技術(shù)需要投入大量的人力、物力、金錢與時(shí)間，為確保該產(chǎn)品或技術(shù)之發(fā)明創(chuàng)作者或?qū)＠麢?quán)人擁有其正當(dāng)權(quán)益，故須向?qū)＠嚓P(guān)單位(例如美國(guó)專利局－USPTO、歐洲專利局－EPO、或中華民國(guó)智慧財(cái)產(chǎn)局等)提出專利權(quán)之申請(qǐng)。專利初稿經(jīng)審查后認(rèn)為符合專利法之規(guī)定，專利相關(guān)單位將給予申請(qǐng)人一定期間專有及排除他人未經(jīng)其同意而制造、販賣、使用或?yàn)樯鲜瞿康亩M(jìn)口該物品之權(quán)力，該排他權(quán)利即所謂的專利權(quán)。

　智能卡(SmartCard)，也叫IC卡，它是一個(gè)帶有微處理器和存儲(chǔ)器等微型集成電路芯片的、具有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的卡片。智能卡必須遵循一套標(biāo)準(zhǔn)，ISO7816是其中最重要的一個(gè)。ISO7816標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了智能卡的外形、厚度、觸點(diǎn)位置、電信號(hào)、協(xié)議等。

規(guī)定了IC卡的有關(guān)技術(shù)特性、技術(shù)參數(shù)、技術(shù)規(guī)范等，是有關(guān)組織專門針對(duì)IC卡制定的專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如ISO/IEC7816-1國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)就描述了IC卡的物理特性。