RFID预测

最新推荐文章于 2024-09-23 14:40:54 发布

yixihu

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分类专栏：期末考文章标签：物联网

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/u014546382/article/details/124823463

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这篇博客详细介绍了RFID系统的基础知识，包括组成、工作原理、通信模型和电子标签的分类。内容涵盖从简答题到深入的分析计算题，涉及数字调制、编码方法、防碰撞算法和安全问题。此外，还讨论了读写器的类型和标准体系，以及中间件在系统集成中的作用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

简答题 (6*5=30)

RFID 系统的组成

电子标签（tag），阅读器/读写器（reader），RFID中间件和应用系统软件组成

RFID 的工作原理

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1.读写器的天线发射一定频率的射频信号
2.当电子标签进入读写器发射天线的工作区域时,电子标签产生足够的感应电流,电子标签获得能量后被激活
3.电子标签将自身携带的信息通过内置天线发送出去
4.读写器天线接收到从电子标签发来的载波信号
5.读写器天线将载波信号传送到读写器
6.读写器对接收的信号进行解调和解码,然后传送到系统高层进行相关处理
7. 系统高层判断该电子标签合法性并针对不同设定做出响应处理

RFID 通信系统模型的框图

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读写器控制模块的构成框图

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电子标签的基本结构框图

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根据工作频率不同,RFID的分类以及特点

(1)低频系统(30kHz～300kHz -> 常见:125kHz和134.2kHz):
   技术简单;可靠成熟;无频率限制;存储的数据量少;阅读距离短;阅读天线方向性不强;
(2)高频系统(3MHz～30MHz -> 常见:6.75MHz和13.56MHz):
   应用成熟;适用范围广;距离不够远;天线尺寸大;
 (3)超高频系统:
 	工作距离长;天线尺寸小;可定向识别;对人体有害;发射功率受限制;
 (4)微波系统(300MHZ-3000MHZ -> 常见:(433MHz、860/960MHz:超高频(UHF)频段)、2.45GHz和5.8GHz):
    工作距离更长;天线尺寸更小;读写器成本较高;标签内保存的数据量较大;阅读距离较远;
    (4-1)有源标签
    (4-2)无源标签

(1)一位电子标签
   该系统读写器只能发出两种状态，这两种状态分别是“在读写器工作区有电子标签”和“在读写器工作区没有电子标签”
(2)声表面波电子标签
(3)含有芯片的电子标签
(4)具有存储功能的电子标签

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-qjpkunT2-1652774135290)(RFID预测.assets/image-20220514172048899.png)]

1.按能量获取方式电子标签分为哪三类？各有什么特点？
(1)有源。电能充足，工作可靠，信号传送距离远，体积大，价格高，寿命有限，传输距离随电力消耗越来越短。
(2)半有源。标签未进入工作状态一直处于休眠状态，相当于无源标签。当标签进入读写器的读取区域，受到读写器发出的射频信号激励而进入工作状态，标签内部电池的作用主要在于弥补标签所处位置的射频场强不足，标签内部电池能量并不转换为射频能量，因而电池能量消耗很少，可维持几年甚至10年。
(3)无源。使用寿命长，用于频繁读写场合，支持长时间读写和永久性存储，价格、体积及易用性都优于有源标签，但传输距离短，要求敏感性高的接收器才能可靠读写。
2.按工作频率电子标签分为哪三类？其典型工作频率及典型应用是什么？
（1）低频（LF）。125kHz，133kHz。动物、容器、电子闭锁防盗。
（2）中高频（HF）。13.56MHz。公交卡、身份证、NFC、电子闭锁防盗、图书馆、屠宰场、资产管理等。
（3）超高频与微波（UHF）。433.92MHz，862（902）~928MHz，2.45GHz，5.8GHz。车辆、电子身份证、仓储物流、电子闭锁防盗。

U2280B 构成的读写器硬件、框图并简要说明。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LZV8qLt7-1652774135291)(RFID预测.assets/image-20220514205516800.png)]
电子标签的安全性

(1)主动攻击(硬件攻击):认证
(2)被动攻击(窃听手段):加密

滤波器的类型以及衰减曲线

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-wdn8zAid-1652774135291)(RFID预测.assets/image-20220514172216045.png)]

分析与计算题(10*2=20)

设计一个巴特沃斯低通滤波器并画出巴特沃斯低通滤波器的电路，其截止频率为200MHz，阻抗为 50Ω，在340MHz处插入损耗至少要有30dB衰减。

首先, 要求在300MHz处的插入损耗特性的巴特沃斯滤波器的阶数. 
     (W/Wc)-1= 340/200-1= 0.7 (1分)
查看附图, 横坐标选择0.7, 查看N=7,可以满足衰减>30DB查看附表, 当N=7,找出电导（2分）
g0=g8=1,
g1=g7= 0.445,
g2=g6=1.247,
g3=g5=1.8019,g4=2
计算实际滤波器的元件值.（4分）
C1’=C/(RsWc)=g1/(RsWc)=9.84 pF
L2’=RsL/Wc=64.38 nH
C3’=31.83 pF
L4’= 64.38 nH
C5’=9.84pF
L6’= 64.38 nH
C7’=9.84pF
RS’= RL’=50