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基于物流仓储管理的RFID读写器设计

基于物流仓储管理的RFID 读写器设计

[日期:2008-8-19] 来源:电子技术应用 作者:武慧芝 朱云龙 罗海波 [字体:大 中 小]

RFID(Radio Frequency ldentification 、射频识别) 技术是一种利用无线射频通信实现远距离识别的非接触自动识别技术。与现代物流领域普遍使用的条码技术相比,它在读写距离、保密性、智能化、环境适应能力以及使用寿命方面都有显著的优势。

目前,世界范围内针对RFID 的物流应用存在两种编码体系,一种是日本UID(Ubiquitous ID) 中心提出的UID 编码体系,另一种是美国E PC(Electmnic Production Code .电子产品代码) 环球协会提出的EPC 电子产品编码标准。这两种标准在所使用的无线频段、信息位数和 应用领域等方面都有所不同。而我国还没有自己正式的标准,但是有关RFID 在900MHz 频段应用的电磁检测工作已经基本完成,我国最为关心的是IS018000 6标准。本质上EPC 标准和IS018000并不矛盾,对于物流应用,EPC 标准则更为完善。

另外,对于物流应用来说,成本是企业最关心的问题。在满足需要的前提下,选择最低成本是首当其冲的。UHF(915MHz)射频工作距离大概在10m 左右,已经能够满足物流应用的需求,而且成本要比微波段低得多。特别是UHF 射频允许采用相对较小的方向性天线,这将使读写器的辐射波束定向到一个特定的区域,这种特点使读写器能够抵御来自于其他读写器或发射机的潜在干扰。

鉴于上述情况,为了促进RFID 系统在我国物流仓储管理领域的大规模应用,本文提出了一种基于物流仓储管理应用的读写器设计方泫。该读写器的设计参照EPC 标准,采用915MHz 工作频率.以某公司的RFID 标签芯片的读写为目标,电路设计简单,应用灵活.生产成本低廉。

1标签功能简介

本设计所采用的标签为工作在860MHz ~960MHz 的长距离无源标签,符合ISO18000- 6标准,工作距离可达8.4m(具体视天线情况而定) ,尤其适用于美国物流供应链管理和后勤保障系统。该标签主要有如下特点:

(1)通过RF 前端的模拟电路将天线接收能量部分转化为电量.为内部电路供电。

(2)内部包含有16位CRC(循环冗余校验) 编码,具有很高的数据完整性。

(3)拥有快速防冲突机制,运用自身防冲突算法实现了真正的内部冲突判断以及防冲突。

(4)采用64位EPC 编码,且内部包含2,16字节用户自定义存储空间。

当标签进入RF 区域后,标签被激活。如果RF 区域信号强度达到标签工
作能量的需要,则标签进入准备工作状态,等待接收读写器发送的指令。标签接收以及发送的数据都将经过CRC 进行差错校验。同时.还通过曼彻斯特编码以及FM0编码对数据进行进一步的保护, 以此来保证数据的安全性。读写器通过外部命令结合标签内部防冲突算法来实现多个标签数据的同时读取与写入。

当标签进入RF 区域后,标签被激活。如果RF 区域信号强度达到标签工作能量的需要,则标签进入准备工作状态,等待接收读写器发送的指令。标签接收以及发送的数据都将经过CRC 进行差错校验。同时.还通过曼彻斯特编码以及FM0编码对数据进行进一步的保护, 以此来保证数据的安全性。读写器通过外部命令结合标签内部防冲突算法来实现多个标签数据的同时读取与写入。

2 RFID 读写器设计

2.1硬件设计

RFID 读写器应用在仓储管理中.除完成简单的射频信号收发处理之外,还需要连接上层仓库管理系统(Warehouse Management Syste m .WMS) ,将接收到的标签信息传送到WMS 中,以便于系统完成仓库的入库、盘点、出库管理等操作。同时,将物品的货位等信息通过WMS 写入物品标签。所以读写器总体结构包括四个模块:接收/发送模块、控制模块、对外接口模块和供电管理模块。射频电路的

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