“讀寫器”(通常指 RFID 讀寫器或RFID讀卡器)的核心功能是??與標簽或卡片進行無線通信??(發(fā)送詢問信號、接收并解碼應答信號)??以及與應用系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互??(接收指令、發(fā)送讀取的數(shù)據(jù))。
其組成部分中,真正構成其核心功能、實現(xiàn)上述通信與數(shù)據(jù)交互流程的關鍵部件主要有以下幾個:
- ??射頻模塊(RF Module)??:
- ??這是最核心的組件,負責產(chǎn)生、發(fā)射射頻信號,以及接收和解調(diào)來自標簽的微弱射頻信號。??
- ??組成??:通常包含:
- ??振蕩器(Oscillator)??:產(chǎn)生穩(wěn)定的工作頻率(如 125kHz, 13.56MHz, 860-960MHz, 2.45GHz 等)。
- ??調(diào)制器(Modulator)??:將控制單元發(fā)出的數(shù)字指令數(shù)據(jù)調(diào)制(加載)到射頻載波信號上。
- ??功率放大器(Power Amplifier, PA)??:將調(diào)制后的射頻信號放大到足夠的功率,通過天線發(fā)射出去。
- ??低噪聲放大器(Low Noise Amplifier, LNA)??:對天線接收到的、來自標簽的微弱射頻信號進行初步放大(盡量不引入噪聲)。
- ??解調(diào)器(Demodulator)??:從接收到的射頻信號中提取(解調(diào))出標簽返回的數(shù)字數(shù)據(jù)。
- ??接收/發(fā)送開關(T/R Switch)或環(huán)形器(Circulator)??:在同一根天線上進行發(fā)射和接收模式的切換(時分復用)。
- ??天線(Antenna)??:
- ??這是射頻信號的物理收發(fā)接口,是實現(xiàn)讀寫器與標簽之間空間無線通信的關鍵媒介。??
- ??功能??:將射頻模塊產(chǎn)生的電信號高效地轉(zhuǎn)換成空間中傳播的電磁波能量(發(fā)射),并將標簽反射/發(fā)出的電磁波能量收集轉(zhuǎn)換成電信號(接收)。
- ??重要性??:天線的設計(形狀、尺寸、增益、方向性、極化方式等)直接決定了讀寫器的讀取范圍、方向性和通信可靠性。
- ??基帶控制單元(Baseband Control Unit / Microcontroller)??:
- ??這是讀寫器的“大腦”,負責邏輯控制、協(xié)議處理和數(shù)據(jù)流管理。??
- ??功能??:
- ??控制邏輯??:執(zhí)行讀寫器固件或軟件程序,協(xié)調(diào)射頻模塊、接口單元等各部分工作。
- ??協(xié)議處理??:實現(xiàn)與標簽通信所需的特定空中接口協(xié)議(如 ISO 14443A/B, ISO 15693, ISO 18000-6C (EPC Gen2), ETSI EN 302 208 等),包括編碼/解碼、防沖突算法(防止多個標簽同時響應造成沖突)、數(shù)據(jù)幀的生成與解析等。
- ??數(shù)據(jù)緩存??:臨時存儲讀取到的標簽信息或待發(fā)送給標簽的指令數(shù)據(jù)。
- ??電源管理??:控制內(nèi)部電源分配。
- ??與主機系統(tǒng)接口邏輯??:準備數(shù)據(jù)以通過接口單元發(fā)送給主機(如 PC、PLC 等)。
- ??接口單元(Interface Unit)??:
- ??負責讀寫器與外部主機系統(tǒng)(計算機、PLC、網(wǎng)絡等)之間的物理和數(shù)據(jù)鏈路連接。??
- ??常見接口??:RS-232 (Serial), RS-422/485, USB, Ethernet (RJ45), WLAN, GPIOs (用于輸入/輸出觸發(fā)信號、指示燈、蜂鳴器等)。
- ??功能??:接收來自主機系統(tǒng)的指令(如“開始讀取”、“停止讀取”、“寫入數(shù)據(jù)”等),并將讀取到的標簽數(shù)據(jù)或操作狀態(tài)報告給主機系統(tǒng)。