【提要】本文通過(guò)研究超高頻段RFID標簽的特性，提出了一種符合ISO18000-6B標準的標簽設計方案，重點(diǎn)介紹了標簽的系統結構、關(guān)鍵部分的電路和工作流程。該標簽具有識別距離遠、通信速度快、尺寸較小、可重復使用等優(yōu)點(diǎn)，應用范圍較廣。

1.引言

RFID(RadioFrequencyIdentification,射頻識別)技術(shù)是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象并獲取相關(guān)數據，識別工作無(wú)須人工干預，因此廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、供應鏈管理、物流貨物跟蹤、交通運輸管理等領(lǐng)域。

當前國內對RFID標簽的研究都集中在頻率為125KHz、134KHz的低頻和13.56MHz的高頻頻段，在860～960MHz的超高頻段和2.45GHz以上的微波頻段研究相對較少。而后者由于具有操作距離遠、通信速度快、尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，未來(lái)的應用將更廣泛[1]。

2．工作原理及工作特性

2.1工作原理

RFID系統一般包括閱讀器、標簽（或稱(chēng)射頻卡）兩部分。根據供電方式的不同，標簽可分為有源標簽和無(wú)源標簽兩種，都由標簽芯片和天線(xiàn)組成。本文設計的是一種符合ISO18000-6B標準的超高頻無(wú)源標簽，本身無(wú)電源，靠從閱讀器的射頻場(chǎng)獲取能量。

每個(gè)標簽都含有唯一的識別碼，用來(lái)標識標簽所附著(zhù)的物體。當標簽收到閱讀器主動(dòng)發(fā)出的信號時(shí)，標簽被喚醒，一方面通過(guò)射頻耦合的方式獲取能量，另一方面將收到的信號進(jìn)行解調，從載波中還原出數字信號，然后根據其中包含的指令完成相應的操作，并將應答信息通過(guò)反向散射回送給閱讀器。當同時(shí)有多個(gè)標簽出現在閱讀器的射頻場(chǎng)時(shí)，閱讀器通過(guò)啟動(dòng)防沖突算法，逐個(gè)識別標簽。

2.2物理接口

標簽和閱讀器之間基于“閱讀器先發(fā)言”的傳輸機制，采用半雙工的通信方式。前向鏈路采用Manchester基帶編碼，便于防沖突檢測；采用ASK載波調制，調制深度為11%或99%（本文設計的標簽取99%），占用頻道帶寬為200KHz。反向鏈路采用FM0編碼，經(jīng)ASK載波調制后，反向散射給閱讀器[2]。

2.3存儲特性

標簽內置一個(gè)4Kbit的EEPROM存儲器，通過(guò)一個(gè)8位的地址塊來(lái)尋址，因此可以尋址256個(gè)存儲器塊，每塊包含1字節的數據。存儲器的第0塊到第17塊被保留用作存儲系統信息，第18塊以上的存儲器用作標簽中普通的應用數據存儲區。

2.4標簽的應答格式

標簽收到閱讀器的命令后，進(jìn)行處理并應答，應答格式如下：

靜默是標簽持續2字節的反向散射；返回幀頭是一個(gè)16位數“00000101010101010101000110110001”；數據通常包含一個(gè)64位的UID號、8位的標志段以及用戶(hù)信息；CRC采用16位數據編碼。