EPC G2 UHF RFID 860MHz-960MHz
电子标签使用说明书
本说明书是从用户使用的角度来描述EPC G2 UHF RFID 电子标签的定义及使用步骤。
如果用户需要详尽了解该标准，请参考有关EPC G2 UHF RFID 电子标签完整的标准资料。
524_FCD_18000_3.PDF：为EPC G2 UHF的相关的详细英文标准资料。
特别说明：在本文中如有与该上述标准文件中有冲突的部份，用户应以标准文件为准。
本说明书描述符合EPC G2 UHF RFID标准的电子标签的说明、标签操作命令集以及标签的响应数据格式。在EPC G2的命令集包括对电子标签操作的基础命令集以及各厂商的提供的标签的可选用命令集。用户在具体使用某厂商的卡片时，还需参考各厂商卡片提供的专用命令集。但对于通用的命令集，各标签生产厂商提供的电子标签都应该是支持的。
本说明书包括如下部份：
1）EPC G2 UHF标准的接口参数
2）电子标签数据存贮结构
3）几个重要的EPC标签的概念说明
4）电子标签操作命令集
第一章EPC G2 UHF标准的接口参数
对于每间公司生产的符合EPC G2 UHF标准的电子标签，其性能均应符合EPC G2 UHF 相关无线接口性能的标准。从用户应用电子标签的角度来说，我们不需要详细了解该标准的各项参数及读写器与电子标签之间的无线通信接口性能指标。对以下参数有一个大致的了解，对于用户选用电子标签的应用会有较大的帮助。
以下为EPC G2 UHF物理接口概念以及其简明说明，以帮助用户对该标准有一个了解。详细说明请参考EPC G2 UHF标准文本。
. 系统介绍
EPC系统是一个针对电子标签应用的使用规范。一般系统包括有读写器、
电子标签、天线以及上层应用接口程序等部份。每家厂商提供的产品应符
合有家的相关标准，所提供的设备在性能上有不同，但功能会是相似的。
. 操作说明
读写器向一个或一个以上的电子标签发送信息，发送方式是采用无线通信
的方式调制射频载波信号。标签通过相同的调制射频载波接收功率。
读写器通过发送未调制射频载波和接收由电子标签反射(反向散射)的信
息来接收电子标签中的数据。
. 工作频率：920.125MHz—924.875MHz
. EPC G2 UHF的标准文本所规定的无线接口频率为：860MHz—960MHz,
但每个国家在确定自己的使用频率范围时，会根据自己的情况选择某段
频率作为自己的使用频段。
. 我国目前暂订的使用频段为：920MHz—925MHz。
. 用户在选用电子标签和读写器时，应选用符合国家标准的电子标签及读写器。一般来说，电子标签的频率范围较宽，而读写器在出厂时会严
格按照国家标准规定的频率来限定。
. 频道工作模式：跳频扩频模式
读写器在有效的频段范围内，将该频段分为20个频道，在某个使用的
时刻读写器与电子标签的通信只占用一个频道进行通信。为防止占用某
个频道时间过长或该频道被其他设备占用而产生的干扰，读写器使用自
会自动跳到下一个频道。
用户在使用读写器时，如发现某个频道在某地己被其他的设备所占用或
某个频道上的信号干扰很大，可在读写器系统参数设定中，先将该频道
屏蔽掉，这样读写器在自动跳频时，会自动跳过该频道，以避免与其他
设备的应用冲突。
. 发射功率：最大2W
读写器的发射功率是一个很重要的参数。读写器对电子标签的操作距离
主要会由该发射功率来确定，发射功率越大，则操作距离越远。
我国的暂订标准为2W，读写器的发射功率可以通过系统参数的设置来
进行调整。可分为几级或连续可调，用户需根据自己的应用调整该发射
功率，使读写器能在用户设定的距离内完成对电子标签的操作。对于满
足使用要求的，将发射功率调到较少，以减少能耗。
. 天线：50 Ohm, 范围为860-960MHz
天线的读写系统中非常重要的一部份，它对读写器与电子标签的操作距
离有很大的影响。天线的性能越好，则操作距离可能会越远。用户在选
用时需作较多的关注。
读写器与天线的连接有二种情况，一种是读写器与天线装在一起，称为
分体机，另一种是通过50 Ohm的同轴电缆与天线相连，称为分体机。
天线的指标主要有使用效率（天线增益）、有效范围（方向性选择）、匹
配电阻（50 Ohm）、接口类型等。用户在选用时，需根据自己的需要选用
相关的天线。
一个读写器可以同时连接多个天线，在使用这种读写器时，用户需先设
定天线的使用序列。
. 密集读写器环境（DRM）
在实际应用场合,可能会同时存在多个读写器同时运行,这种情况被称为密
集读写器环境,各个读写器会占用各自的操作频道对自己的某类电子标签
自行操作。用户在使用时，需根据需要选用可在DRM环境下可靠运行的
读写器。
. 数据传输速率：有高/低二种传输速率。一般的厂商我们都选择高速数据传输速率。
第二章电子标签的存贮器结构
本章说明一个电子标签的存贮器结构，对于每个厂商生产的电子标签，其存贮器的结构是相同的，但会存在容量大小的差别。
一、电子标签存贮器
在逻辑上来说，一个电子标签分为四个存贮体，每个存储体可以由一个或一个以上的存储器字组成。其存贮逻辑图为：
电子标签存贮器结构图
从以上结构图中可以看到，一个电子标签的存贮器分成四个存贮体：
分别是：
存贮体0：保留内存（Reserver）
存贮体1：EPC存贮器
存贮体2：TID存贮器
存贮体3：用户自定义存贮器
这四个存储体是：
a) 保留内存保留内存为电子标签存贮密码（口令）的部份。包括灭活口令和访问口令。
灭活口令和访问口令都为4个字节。
其中：灭活口令的地址为00H—03H（以字节为单位）；
访问口令的地址为04H—07H。
b) EPC存储器EPC存储器用于存贮电子标签的EPC号、PC（协议-控制字）以及这部份
的CRC—16校验码。
其中：CRC—16：存贮地址为00—03，4个字节，CRC-16为本存贮体中存
贮内容的CRC校验码。
PC：电子标签的协议-控制字，存贮地址为04—07，4个字节。
PC表明本电子标签的控制信息，包括如下内容：
PC为4个字节，16位，其每位的定义为：
00-04位：电子标签的EPC号的数据长度.
=000002：EPC为一个字,16位
=000012：EPC为两个字,32位
=000102：EPC为三个字,48位
…
=111112：EPC为32个字
05--07位：RFU=0002
08—0F位: =000000002
EPC号: 若干个字,由PC的值来指定.
EPC为识别标签对象的电子产品码。EPC存储在以20h存
储地址开始的EPC存储器内，MSB优先。
用于存贮本电子标签的EPC号,该EPC号的长度在以上PC
值中来指定.每类电子标签(不同厂商或不同型号)的EPC号
长度可能会不同。
用户通过读该存贮器内容命令读取EPC号。
c) TID存储器该存贮体是指电子标签的产品类识别号，每个生产厂商的TID号都会不同。
用户可以在该存贮区中存贮其自身的产品分类数据及产品供应商的信息。
一般来说，TID存贮区的长度为4个字，8个字节。但有些电子标签的生产厂
商提供的TID区会为2个字或5个字。
用户在使用时，需根据自己的需要选用相关厂商的产品。
d) 用户存储器该存贮区用于存贮用户自定义的数据。用户可以对该存贮区进行该、写操
作。
该存贮器的长度由各个电子标签的生产厂商确定。每个生产厂商提供的电
子标签，其用户存贮区的成度会不同。存贮长度大的电子标签会贵一些。
用户应根据自身应用的需要，来选择相关长度的电子标签，以减低标签的
成本。
二、存贮器的操作
对于电子标签的应用，由电子标签供应商提供的标签为空白标签，用户首先会在电子标签的发行时，通过读写器将相关数据存贮在电子标签中（发行标签）。然后在标签的流通使用过程中，通过读取标签存贮器的相关信息，或将某状态信息写入到电子标签中得完成系统的应用。
对于电子标签的四个存贮区，读写器提供的存贮命令都能支持对其的读写操作。但有些电子标签在出厂时就己由供应商设定为只读的，而不能由用户自行改写，这点在选购电子标签时需特别注意。
第三章电子标签的应用概念
用户在实际应用电子标签时，需要对其相关的使用规范有一个了解，才能有效地进行系统的设计及应用。
包括如下部份：
1）电子标签的存贮结构
2）电子标签的状态及其转换
3）电子标签的操作及命令说明
4）电子标签的使用步骤
一、电子标签的存贮结构
见第二章的说明
二、电子标签的应用概念及说明
以下描述电子标签的一些重要的概念。这些是在应用电子标签的命令中经常遇到的，用户需详细了解这些概念，请参考《EPC G2 UHF》的标准资料。
2．1 电子标签的操作命令集
在对电子标签的操作中，有三组命令集，用于完成相关的操作。这三种命令分别是：选择、盘存及访问，这三组命令集分别由一个或多个命令组成。
2．1 ．1 选择（SELECT）
由一条命令组成。
读写器对电子标签的读写操作前，需应用相关的命令，选择符合用户定义的标签。
使符合用户定义的标签进入相应的状态，而其他不符合用户定义的标签仍处于非活动状态，这样可有效地先将所有的标签按各自的应用分成几个不同的类。以利于进一步的标签操作命令。
2．1 ．2盘存（INVENTORY）
由多条命令组成。
盘存是将所有符合选择条件的标签循环扫描一遍，标签将分别返回其EPC号。用户利用该操作可以首先将所有符合条件的标签的EPC号读出来。并将标签分配到各自的应用块中。
盘存操作中有许多参数，并且是一个扫描的循环，在一个盘存扫描中，会组合应用到几条不同的盘存命令，故一个盘存又被称为一个盘存周期。
因为读写器与标签之间对于盘存命令的数据交换的时间响应有严格的要求，故读写器会将一个盘存周期操作设计成一个盘存循环算法，提供给用户使用。而不需要用户去自己设计盘存算法及盘存步骤。
一般读写器会为各种不同的盘存需要设计几个优化的盘存算法命令，供用户使用。
2．1．3 操作（ACCESS）
用户应用该组命令完成对电子标签的各项读取或写入操作。
该命令集包括电子标签的密码校验、读标签、写标签、锁定标签及灭活标签等。
2．2 盘存部份的相关概念
2.2．1 通话（SESSION）和已盘标记（INVENTORIED FLAG）
通话的概念：
电子标签的工作区域有4个，称为4个通话（S0，S1，S2，S3），一个标签在一个盘存周期中只能处于其中的一个通话中。例如我们可以用SELECT选择命令，使某个应用的标签群进入S0通话（我称之为工作区域），再用另一个SELECT选择命令，使另一个应用的标签群进入S1通话。这就相当于我们首先将标签群按其不同的应用分在不同的工作区域中。然而我们可以分别在不同的工作区域中，应用盘存命令将其标签进行进一步的盘存操作或其他读写操作。
己盘标记的概念
对于一个标签，当其处于某个通话（工作区域）时，用户可以应用盘存命令对其进行盘存，标签会返回其EPC值，并且为其自身设置一个己盘标记。这样对于今后的盘存，如果其参数中与标签的己盘标记不符，标签就不会再响应该盘存命令。
电子标签的己盘标记值有：A或B。
用户在应用SELECT命令中，会有一个参数，确定符合选择条件的标签在进入一个通话后，其初始的己盘标记。当一个标签被盘存后，标签会按照用户的盘存命令中的参数要求，更改其己盘标记。
以下举例说明了两个读写器如何利用通话和已盘标记独立交错地盘存共用标签群：
●打开读写器#1电源，然后启动一个盘存周期，使通话S2中的标签从A单化为B。
●关闭电源
●打开询问机#2电源，然后
●启动一个盘存周期，使通话S3中的标签从B单化为A。
●关闭电源
反复操作本过程直至询问机#1将通话S2的所有标签均放入标签B，然后，将通话S2的标签从B 盘存为A。同样，反复操作本过程直至询问机#2将通话S3的所有标签放入A，然后再将通话S3的标签从A 盘存为B。通过这种多级程序，各询问机可以独立地将所有标签盘存到它的字段中，无论其已盘标记是否处于初始状态。
标签的已盘标记持续时间应如表6.15所示。标签应采用以下规定的已盘标记打开电源：
●S0 已盘标记应设置为A。
●S1 已盘标记应设置为A或B，视其存储数值而定，如果以前设置的已盘标记比其
持续时间要长，则标签应将其S1 已盘标记设置为A打开电源。由于S1已盘标记
不是自动刷新，因此可以从B回复到A，即使在标签上电时也可以如此。
●S2 已盘标记应设置为A或B，视其存储的数值而定，若标签断电时间超过其持续
时间，则可以将S2 已盘标记设置到A，打开标签。
●S3 已盘标记应设置为A或B，视其存储的数值而定，若标签断电时间超过其持续
时间，则可以将S3 已盘标记设置到A，打开标签。
图6.18 通话图
无论初始标记值是多少，标签应能够在2毫秒或2毫秒以下的时间将其已盘标记设置为A或B。标签应在上电时更新其S2和S3标记，这意味着每次标签断开电源，其S2和S3 已盘标记的持续时间如图6.15所示。当标签正参与某一盘存周期时，标签不应让其S1已盘标记失去其持续性。相反，标签应维持此标记值直至下一个Query命令，此时，标记可以不再维持其连续性(除非该标记在盘存周期期间更新，在这种情况下标记应采用新值，并保持新的持续性)。
2.2.2 选定标记（SL）
标签具有选定标记---SL，读写器可以利用Select命令予以设置或取消。
Query命令中的Sel参数使读写器对具有SL标记或无SL标记（～SL)的标签进行盘存，或者忽略该标记和盘存标签。S
SL与任何通话无关，SL适用于所有标签，无论是哪个通话。
标签的SL标记的持续时间如表6.15所示。标签应以其被设置的或取消的SL标记开启电源，视所存储的具体数值而定，无论标签断电时间是否大于其SL标记持续时间。若标签断电时间超过SL持续时间，标签应以其被取消确认的SL标记开启电源(设置到～SL)。标签应能够在2毫秒或2毫秒以下的时间内确认或取消确认其SL标记，无论其初始标记值如何。打开电源时，标签应刷新其SL标记，这意味着每次标签电源断开，其SL标记的持续时间均如表6.15所示。
表6.15 标签标记和持续值
注1：对于随机选择的足够大的标签群，95%的标签持续时间应符合持续要求，应达到90%的置信区间。
2.2.3 标签状态
标签在使用过程中，会根据读写器发出的命令处于不同的工作状态，在各个状态下，可以完成各自不同的操作。即标签只有在相关的工作状态下才能完成相应的操作。标签亦是按照读写器命令将其状态转换到另一个工作状态。
标签的状态包括：就绪状态
仲裁状态
应答状态
确认状态
开放状态
保护状态
灭活状态
2．2．3.1 就绪状态
标签在进入读写器天线有效激励射频场后，未灭活的标签就进入就绪状态。
在此状态下。标签等待选择命令，按照其参数进入相应的工作区域（通话），并设置其初始己盘标记（A、B、SL或SL），并等待某盘存命令，当一个盘存命令中的参数符合当前标签所处在于工作区域（通话）和己盘标记，则匹配的标签就进入了一个盘存周期。标签会
从其随机数发生器中抽出Q位数(参见槽计数器)，将该数字载入其槽计数器内，若该数字不等于时，则标签转换到仲裁状态，若该数字等于零，则标签转换到应答状态。
对于掉电后的标签，当其电源恢复后，亦进入就绪状态。
2.2.
3.2 仲裁状态
在一个盘存周期中，各个标签的槽计数器值是不同的。所有标签会根据当前盘存扫描周期中的命令，完成其计数器的减一。当某个标签的槽计数器等于零时，表明该标签进入应答状态。
而其他的标签则仍然会处于仲裁状态中。通过这种方式就会分别使所有的标签进入应答状态，从而完成对标签的更进一步的操作。
2.2.3．3 应答状态
标签进入应答状态后，标签会发回（实际上是反向散射，但为叙述简便，我们在今后的描述中会说成是标签的响应或发射）一个16位的随机数RN16。读写器在收到标签发射的RN16后，会向该标签发送一条含有该RN16的ACK命令。若标签收到有效的ACK的命令，则该标签会转换到确认状态，并发射标签自身的PC、EPC和CRC-16值。
若标签未能接收到ACK，或收到无效ACK，则应返回仲裁状态。
2.2．3．4 确认状态
标签进入确认状态后，读写器可以发出访问命令使标签进入以后的开发状态或保护状态。
2.2.
3.4 开放状态
如果该标签的访问口令不等于零，标签在读写器发出访问命令后，会进入开放状态。
在此状态下，读写器需进一步发出访问口令的校验命令，当该命令有效时，标签进入保护状态。
2.2.
3.5 保护状态
如果标签的访问口令等于零，则标签在确认状态下，接收到访口命令后，即进入保护状态。
如果标签的访问口令不等于零，标签在开放状态下，接受到读写器的校验访问口令的命令后，如果该命令有效，则标签进入保护状态。
标签在保护状态下，读写器可以完成对标签的各项访问操作，包括：读标签、写标签、锁定标签和灭活标签等。
2.2.
3.6 灭活状态
标签在开放状态或保护状态下，接受到读写器的灭活标签命令，会使其进入灭活状态。表明该枉签己被杀灭，而不能再被使用。
灭活操作具有不可逆性。即一个标签被灭活后即不能再用。
2.3 槽计数器
每个标签中都含有一个15位的槽计数器，标签在准备状态下，收到盘存命令后，该盘存命令中含有一个参数Q值，标签会由自身的随机数产生器，产生一个0--2^Q-1之间的数值，载入标签的槽计数器。随后，该槽计数器的值会在一个盘存周期中随着盘存命令而减一，
当其值为零时，标签就自动进入应答状态。而其他不为零的标签仍然处于仲裁状态中。
2.4 标签随机或伪随机数据发生器
标签自身含有一个16位的随机数或伪随机数发生器(RNG)。以作为响应读写器命令中的参数用。
2．5 标签的操作步骤
为简便起见，我们在读写器的设计中，为用户提供的操作命令，是有效地包含了对标签的所有操作。有些命令实际上是对标签操作的几条命令的组合。这样可以更进入步减少用户对标签的操作过程的理解。使用户在使用过程更为简单明了。
读写器提供了三大类命令：
1）盘存标签
2）唤醒标签/休眠标签
唤醒标签：只使一张标签处于开放状态或保护状态，在此状态下，该标签可以
执行进一步的访问操作，而对其他标签的访问无效。
休眠标签：使一张被唤醒的标签处于休眠状态。
在此说明的是：实际上标签在使用过程中并没有休眠状态，而是我们在使用过程
中为方便用户的操作，人为地增加了一个唤醒状态，而与其对应
地增加了一个休眠状态。
3）访问标签：包括对标签的读、写、锁定、灭活等操作
在下一章我们将详细描述读写器对标签的各项操作以及其相关的参数。
第三章标签命令集
一、读写器与标签之间的数据交换
读写器与电子标签之间数据交换是由读写器先发出命令，标签根据自己的状态响应该命令，如该命令有效，标签在执行完该命令后，向读写器反向散射返回数据。为描述方便，我们将标签的反向散射描述为向读写器发送数据。
三、读写器命令集说明
读写器对标签的操作包括如下三大类命令：
1）盘存标签
2）唤醒标签/休眠标签
唤醒标签：只使一张标签处于开放状态或保护状态，在此状态下，该标签可以
执行进一步的访问操作，而对其他标签的访问无效。
休眠标签：使一张被唤醒的标签处于休眠状态。
在此说明的是：实际上标签在使用过程中并没有休眠状态，而是我们在使用过程
中为方便用户的操作，人为地增加了一个唤醒状态，而与其对应
地增加了一个休眠状态。
3）访问标签：包括对标签的读、写、锁定、灭活等操作
注：. 在本章中，主要是详细描述各个命令的功能及所含参数的意义，具体的使用\ 命令格式请参见《RFID08开发手册》
. 本章所包括的命令并不是指《EPC G2 UHF》标准中所含的命令集，只是从用户的实用出发，说明了读写器提供给用户的操作命令。因为对标签的基础
命令集，用户不需要也不可能直接在读写器的上层进行操作。
四、读写器命令
3．1 盘存命令
该命令用于启动一个盘存周期，对当前读写器天线有效范围内的标签进行扫描。
并将扫描的EPC号全部记录下来。供用户读取。
有关盘存命令的参数包括两个部份：
第一部份为SELECT命令的参数，第二部份为INVENTORY命令的参数。
请参考《RFID08开发手册》中的命令码解释。
第一部份的参数包括：
目标：值为0—4，分别表示：
0—通话S0
1—通话S1
2—通话S2
3—通话S3
4—选择标记SL
该参数表示应用选择命令后，将使符合用户需要的标签进入哪一个工作
区域（通话）中。
动作：值为0—7，分别表示：
表6.19 标签对动作参数的响应
该参数表明对于被选择的符合条件的标签，设定其己盘标记。
存贮体：0-3，分别表示，
0---RFU ；未用
1---EPC ：EPC存贮体
2---TID ：TID存贮区
3---User ：用户存贮区
该参数与以下的参数组合在一起，构成一个掩膜值，用于选择符合掩膜值内容的电
子标签。
指针：1个字节
该参数说明掩膜数据是起始地址。
长度：1个字节
该参数说明掩膜数拘的数据长度。
掩摸数据：若干字节
该参数表示掩膜数据。
掩膜值的意义是：
当SELECT命令设置了有效的掩膜值后，表示符合该掩膜值的标签才算是本次选择的有效匹配标签，而其他的标签为未匹配标签。对于有效匹配标签，则作相应的己盘标记动作（ACTION），并进入SELECT命令中设定的通话（工作区域中）。
对于无效的标签也会按照ACTION参数的要求进入相应的动作和相应的工作区域。
第二部份的命令参数为：
INVENTORY参数：
1）SEL：1个字节，值为：
0: 全部
1: 全部
2: ~SL
3: SL
该参数与SELECT参数中的“目标”参数相对应，表明本盘存周期只针对相应
的选定标签，而对其它标签无效。
2）通话：1个字节，值为：
0: S0
1: S1
2: S2
3: S3
该参数与SELECT参数中的“目标”参数相对应，表明本盘存周期只针对相应
的选定标签，而对其它标签无效。
3）目标：1个字节
0：A
1：B
该参数表明是对于己盘标签为A或B进行盘存。
4）Q值：1个字节
0—15
该参数表明盘存命令的Q值，其解释参见第二章的说明。
5）盘存算法：
对于各种不同的盘存需要，一般读写器会提供用户几种不同的盘存算法，供用
户在不同的盘存情况下使用，用户可以根据自己的要求选择相应的算法，以达
到效率最高。
6）盘存周期
该参数表明在一个盘存周期中执行几次的盘存命令。
三、唤醒标签/休眠标签
唤醒命令用于使一张符合条件的标签处于开放状态或保护状态下，从而用户可以对该标签进行进一步的访问操作。
唤醒命令的参数定义与盘存命令中的SELECT部份命令相同。请参考上一节的说明。
休眠命令：使原被唤醒的标签回到仲裁状态。
五、访问命令
本命令集用于对己被唤醒的标签进行进一步的读、写操作。本部份的操作只对己被唤醒的标签有效。
访问命令集包括如下基本命令：
1）设置访问口令、灭活口令
2）校验访问口令
3）读标签数据
4）写标签数据
5）锁定标签数据
6）灭活标签
7）块写入数据
8）块擦除数据
5．1 设置访问口令、灭活口令
该命令用于将16位的访问口令以及16位的灭活口令设置在读写器中，以用于今口对标签进行进一步的校验和灭活操作。
访问口令：4个字节
灭活口令：4个字节
5．2 校验访问口令
该命令用于对某个己被唤醒的标签进行访问口令的校验，如果校验正确，则进一步可以对标签进行读、写等操作。
5．3 读操作
本命令用于读取标签的某个存贮块的数据。
其中参数包括：
存贮体：1个字节
0—保留内存
1—EPC存贮体
2—TID存贮体
3—用户自定义存贮体
该参数表明待读取的标签存贮体。
字指针：1个字节
该参数表明待读取的标签的起始地址
字计数：1个字节
该参数表明待读取的标签的数据字的数目。
注意：该参数是以字为单位（16位）。
对于标签成功地执行完该命令后，会将相关数据返回到读写器中。
在此需特别说明的是：如果以上参数指定的数据块不存在，或字指针或字计数越界，则会返回错误信息。
5．4 写命令
本命令用于将某个字的数据写入到标签中。
其中的参数包括：
存贮体：1个字节
0—保留内存
1—EPC存贮体
2—TID存贮体
3—用户自定义存贮体
该参数表明待读取的标签存贮体。
字指针：1个字节
该参数表明待读取的标签的起始地址
字计数：1个字节
该参数表明待读取的标签的数据字的数目。
注意：该参数是以字为单位（16位）。
数据：待写入的数据组。
5．5 锁定命令
该命令用于将标签的读取/写入等状态进行锁定。对于己被锁定的状态，则只有在符合锁定状态的条件下，才能对标签进行读、写操作。
锁定命令的参数包括：
表6.37Lock 命令
表6.38标签应答Lock 命令
图6.24 Lock有效负载和使用
表6.39Lock动作－字段功能
5．6 灭活标签
本操作命令将灭活标签，使符合条件的标签不再可用。
在执行灭活命令前，必须先将灭活口令设置到读写器中。
5．7 块数据写入
本命令是将一个数据块一次性写入到标签中。
其中的参数包括：
存贮体：1个字节
0—保留内存
1—EPC存贮体
2—TID存贮体
3—用户自定义存贮体
该参数表明待读取的标签存贮体。
字指针：1个字节
该参数表明待读取的标签的起始地址
字计数：1个字节
该参数表明待读取的标签的数据字的数目。
注意：该参数是以字为单位（16位）。
数据：待写入的数据组。
5．8 块数据擦除
本命令用于一次性擦除标签中的某个数据块。
其参数的定义是：
存贮体：1个字节
0—保留内存
1—EPC存贮体
2—TID存贮体
3—用户自定义存贮体
该参数表明待读取的标签存贮体。
字指针：1个字节
该参数表明待读取的标签的起始地址
字计数：1个字节
该参数表明待读取的标签的数据字的数目。
注意：该参数是以字为单位（16位）。
6 标签的返回错误码
对标签的访问操作，如果命令码不正确或其他一些错误出现，标签将无法有效地执行相关的操作，标签回返回出错信息，用户可以利用这些信息判别出错误的原因：
表I.2标签错误代码
UHF电子标签读写器LJYZN-RFID101 用户手册v2.0
目录 一、通讯接口规格 (4) 二、协议描述 (4) 三、数据的格式 (5) 1. 上位机命令数据块 (5) 2. 读写器响应数据块 (5) 四、操作命令总汇 (6) 1. EPC C1 G2（ISO18000-6C）命令 (6) 2. 18000-6B命令 (7) 3. 读写器自定义命令 (7) 五、命令执行结果状态值 (8) 六、电子标签返回错误代码 (12) 七、标签存储区及需要注意的问题 (12) 八、操作命令详细描述 (13) 8.1 命令概述 (13) 8.2 EPC C1G2命令 (13) 8.2.1 询查标签 (13) 8.2.2 读数据 (14) 8.2.3 写数据 (15) 8.2.4 写EPC号 (16) 8.2.5 销毁标签 (17) 8.2.6 设定存储区读写保护状态 (18) 8.2.7 块擦除 (20) 8.2.8 读保护设置(根据EPC号设定) (21) 8.2.9 读保护设定(不需要EPC号) (21) 8.2.10 解锁读保护 (22) 8.2.11 测试标签是否被设置读保护 (22) 8.2.12 EAS报警设置 (23) 8.2.13 EAS报警检测 (24) 8.2.14 user区块锁 (24) 8.2.15 询查单张标签 (25) 8.2.16 块写命令 (26) 8.3 18000-6B命令 (27) 8.3.1寻查命令(单张) (27) 8.3.2 按条件寻查标签 (27) 8.3.3 读数据 (28) 8.3.4 写数据 (29) 8.3.5 锁定检测 (29) 8.3.6 锁定 (30) 8.4读写器自定义命令 (30) 8.4.1 读取读写器信息 (30) 8.4.2 设置读写器工作频率 (31) 8.4.3 设置读写器地址 (32)
1、HF RFID基础实验 1.1、读ISO15693标签UID号、读/写/锁定数据块命令 实验目的 通过本实验使学生了解 RFID 的基本原理，熟悉 ISO15693标签的基本特征以及协议规范，理解并掌握实验过程中所用到的基本概念。通过使用开发系统的TI-TRF7960开发系统理解本节所用的的命令操作以及通讯机制。 实验设备 TI TRF7960读卡器一个、USB 连接线一条、电脑一台、HF RFID实验上位机软件、ISO156963 标签若干张 实验知识预备及原理 缩略语 AFI（application family identifier）应用族识别符，应用的卡预选准则 CRC（cyclic redundancy check）循环冗余校验 DSFID（data storage format identifier）数据储存格式标识符 EOF （end of frame）帧结束 LSB（least significant bit）最低有效位 MSB（most significant bit）最高有效位 RFU（reserved for future use0）留作将来ISO/IEC 使用 SOF （start of frame）帧的起始 UID （unique identifier）唯一标识符 VCD（vicinity coupling device）附近式耦合设备 VICC（vicinity integrated circuit card）附近式卡 理解Ti_RF7960 硬件连接原理框图 将迷你USB线缆直接连入读卡器和电脑即可。
HF RFID读卡器 MiniUSB 电脑 USB口 数据速率和数据编码 数据编码采用脉冲位置调制，VICC应能够支持两种数据编码模式。VCD决定选择哪一种模式，并在帧起始（SOF）时给与VICC 指示。 （1）数据编码模式：256取1 一个单字节的值可以由一个暂停的位置表示。在256/fC（约18.88μs）的连续时间内256 取 1 的暂停决定了字节的值。传输一个字节需要 4.833 ms，数据速率是1.54 kbits/s（fC/8192）。最后一帧字节应在VCD发出EOF前被完整传送，如图2-1所示。 图1-1 256 取1编码模式 在图 1-1中数据′E1′ = (11100001)b = (225) 是由 VCD 发送给 VICC 的。暂停产生在已决定值的时间周期的后一半，如图 1-2所示。 图1-2 1 个时间周期的延迟
R F I D实验指导书 Revised final draft November 26, 2020
RFID实验指导书 适用所有对无线射频传感器感兴趣的学生 xxx 编写 概述 一、课程目的 《RFID无线射频实验》是一门实践性很强的实验课程，为了学好这门课，每个学生须完成一定的实验实践作业。通过本实验的实践操作训练，可以更好的了解RFID的基本功能和基本的使用方法，为以后深入的研究学习打下良好的基础。 本课程实验的目的是旨在使学生进一步扩展对无线射频方向理论知识的了解；培养学生的学习新技术的能力以及提高学生对该方向的兴趣与动手能力。 二、实验名称与学时分配 三、实验要求 1. 问题分析 充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么，包括功能要求、性能要求、设计要求和约束。 2. 原理理解 在按照教程执行过程当中，需要弄清楚每一个步骤为什么这样做，原理是什么。 3. 实践测试 按照要求执行每一步命令，仔细观察返回值，了解每项返回值表达什么意思，为什么有的卡片可以破解有的不可以。 三、实验考核 实验报告应包括如下内容： 1、实验原理描述：简述进行实验的原理是什么。 2、实验的操作过程：包括实验器材、实验流程的描述。 3、分析报告：实验过程中遇到的问题以及问题是否有解决方案。如果有，请写明如何解决的；如果没有，请说明已经做过什么尝试，依旧没有结果导致失败。最后简述产生问题的原因。 4、实验的体会以及可以讲该功能可以如何在其他地方发挥更强大的功能。 注：最后实验结果须附命令行回显截图 四、实验时间
总学时：6学时。
实验一高低频卡鉴别 一、实验目的 1、掌握RFID驱动等环境安装设置。 2、掌握如何通过读取电压高低来区分高低频。 二、实验要求 1、认真阅读和掌握本实验的程序。 2、实际操作命令程序。 3、保存回显结果，并结合原理进行分析。 4、按照原理最后得出结果。 三、注意事项： 命令在实行时，如果想停止，不能用平时的Ctrl+C或者ESC等常规结束按键（可能会造成未知损坏），只需要按下Promxmark3上的黑色按钮。 方形的为高频天线（Proxmark3 HF Antenna ）； 圆形的为低频天线（Proxmark3 LF Antenna 125KHz/134KHz） 四、实验内容 1．安装驱动 打开我的电脑》右键--属性—设备管理器》人体学输入设备 这个“HID-compliant device”就是我们的proxmark3设备，选择“USB 人体学输入设备”一般是最下面那个，注意：不是“HID-compliant device”，更新驱动程序。 然后选择：Proxmark-Driver-2012-01-15\proxmark_driver\ 下一步继续安装完成。安装完成之后在设备管理器里面可以看到proxmark3的新驱动。 2．软件使用 所需要的软件已经打包好，直接在命令行中运行 D: \pm3-bin-r486\Win32\ 这样就算成功安装好各种环境，并可以在该命令窗口中执行命令了。 3．高低频卡的判别 本部分介绍利用高频天线判别卡片的高低频，可自行利用低频天线测试，原理类似。 命令：hw tune，这个命令大概需要几秒钟等待回显。 当你输入完hw tune之后，窗口所显示的HF antenna后面的数值就是现在非工作状态下的电压，当你把相关的卡放在高频天线上面/下面的时候，电压就会所变化了（依然是非工作状态下）。 从图中我们可以看到，当卡没有放到天线的情况下电压为，而卡放在天线之后电压将为，现在的电压依然是为非工作电压，但是从这个现象当中我们会得到很多非常有意义的数据。 变化出来了！第三张hw tune的结果为，是因为我把一张125kHZ的门禁卡放在了高频天线上面，所以其电压的降幅很低，但是如果我把一张的卡放
1、UHF RFID读卡实验 1.1、EPC Gen2读、写标签号实验 实验目的 理解UHF RFID的工作原理，并掌握其与HF RFID工作原理的异同点。掌握EPC标签号的存储区域以及结构特点。 实验设备 UHF 读卡器一个、UHF 天线一个、USB连接线一条、9V电源适配器一个、电脑一台、UHF实验上位机软件 实验知识预备与原理 1.UHF-RFID工作原理 在UHF RFID阅读器及电子标签之间的通讯是采用电磁反向散射耦合方式完成。 电磁反向散射耦合方式类似雷达的工作原理，如下图所示。 阅读器就像手电筒，标签就像一个镜子，标签反射最大，就是逻辑“1”。标签反射最小，就是逻辑“0”。
阅读器开始工作之后，通过天线先向空间发送860～960 MHz频率范围的载波，激活标签，然后开始发送带调制的命令信息到标签（TAG），可以采用ASK 调制，脉冲间隔编码（Pulse Interval Encoding），通讯速率26.7到128 KBIT/S。 在高频范围内的标签收到阅读器发出的高频载波信号，标签天线接收到特定的电磁波，天线就会产生感应电流，在经过整流电路时，激活电路上的微型开关，给标签供电。标签上的电子线路，将根据阅读器发出信息，通过ASK或者PSK 耦合方式进行调制，FM0等编码方式，向阅读器反馈相关信息。
UHF标签电路采用ASK和PSK的调制方式，将编码信息发送给阅读器，实现了阅读器和标签之间的双向通讯。 相互认证通过之后，阅读器会向电子标签发出读、写、锁定、kill、盘存等操作指令。 2.EPC编码 产品电子代码(EPC编码)是国际条码组织推出的新一代产品编码体系，原来的产品条码仅是对产品分类的编码，EPC码是对每个单品都赋予一个全球唯一编码，EPC编码96位(二进制)方式的编码体系，可以为2.68亿公司赋码，每个公司可以由1600万产品分类，每类产品有680亿的独立产品编码，形象的说可以
ZK-RFID105 UHF RFID Reader User's Manual V1.2
Content 1、COMMUNICATION INTERFACE SPECIFICATION (4) 2、PROTOCOL DESCRIPTION (4) 3、DATA BLOCK FORMAT (5) 3.1 COMMAND DATA BLOCK (5) 3.2 RESPONSE DATA BLOCK (5) 4、OPERATION COMMAND (CMD) SUMMARY (6) 4.1 EPC C1 G2（ISO18000-6C）COMMAND (6) 4.2 18000-6B COMMAND (8) 4.3 READER DEFINED COMMAND (8) 5、LIST OF COMMAND EXECUTION RESULT STATUS (9) 6、TAG ERROR CODES (13) 7、TAG MEMORY AND ISSUES REQUIRING ATTENTION (13) 8、DETAILED DESCRIPTION OF OPERATION COMMAND (14) 8.1 COMMAND OVERVIEV (14) 8.2 EPC C1G2 COMMAND (14) 8.2.1 Inventory (14) 8.2.2 Read Data (15) 8.2.3 Write Data (16) 8.2.4 Write EPC (17) 8.2.5 Kill Tag (18) 8.2.6 Lock (19) 8.2.7 BlockErase (20) 8.2.8 ReadProtect (With EPC) (21) 8.2.9 ReadProtect (Without EPC) (22) 8.2.10 Reset ReadProtect (23) 8.2.11 Check ReadProtect (23) 8.2.12 EAS Alarm (24) 8.2.13 Check EAS Alarm (24) 8.2.14 User Block Lock (25) 8.2.15 Inventory (Single) (26) 8.2.16 Block Write (26) 8.3 18000-6B COMMAND (28) 8.3.1Inventory Signal 6B (28) 8.3.2 Inventory Multiple 6B (28) 8.3.3 Read Data 6B (29) 8.3.4 Write Data 6B (29) 8.3.5 Check Lock 6B (30) 8.3.6 Lock 6B (30) 8.4 READ-DEFINED COMMAND (31) 8.4.1 Get Reader Information (31) 8.4.2 Set Region (32) 8.4.3 Set Address (32)
1、UHF RFID读卡实验 、EPC Gen2读、写标签号实验 实验目的 理解UHF RFID的工作原理，并掌握其与HF RFID工作原理的异同点。掌握EPC标签号的存储区域以及结构特点。 实验设备 UHF 读卡器一个、UHF 天线一个、USB连接线一条、9V电源适配器一个、电脑一台、UHF实验上位机软件 实验知识预备与原理 工作原理 在UHF RFID阅读器及电子标签之间的通讯是采用电磁反向散射耦合方式完成。 电磁反向散射耦合方式类似雷达的工作原理，如下图所示。 ; 阅读器就像手电筒，标签就像一个镜子，标签反射最大，就是逻辑“1”。标签反射最小，就是逻辑“0”。
阅读器开始工作之后，通过天线先向空间发送860～960 MHz频率范围的载波，激活标签，然后开始发送带调制的命令信息到标签（TAG），可以采用ASK 调制，脉冲间隔编码（Pulse Interval Encoding），通讯速率到128 KBIT/S。 在高频范围内的标签收到阅读器发出的高频载波信号，标签天线接收到特定的电磁波，天线就会产生感应电流，在经过整流电路时，激活电路上的微型开关，给标签供电。标签上的电子线路，将根据阅读器发出信息，通过ASK或者PSK 耦合方式进行调制，FM0等编码方式，向阅读器反馈相关信息。 UHF标签电路采用ASK和PSK的调制方式，将编码信息发送给阅读器，实现了阅读器和标签之间的双向通讯。
相互认证通过之后，阅读器会向电子标签发出读、写、锁定、kill、盘存等操作指令。 * 编码 产品电子代码(EPC编码)是国际条码组织推出的新一代产品编码体系，原来的产品条码仅是对产品分类的编码，EPC码是对每个单品都赋予一个全球唯一编码，EPC编码96位(二进制)方式的编码体系，可以为亿公司赋码，每个公司可以由1600万产品分类，每类产品有680亿的独立产品编码，形象的说可以为地球上的每一粒大米赋一个唯一的编码。EPC代码是由标头、厂商识别代码、对象分类代码、序列号等数据字段组成的一组数字。具体结构如表所示：
RFID原理与应用 实验报告 2016– 2017学年第二学期 级物联网工程专业 课程名称 RFID原理与应用 学号 姓名 指导教师王超梁 2017年月日
实验一RFID通信系统编解码和调制解调仿真 一、实验目的 射频识别技术是一种通过高频电磁破实现物体识别的无线电技术，一个完整的射频识别系统由射频识别阅读器，射频识别标签和射频识别软件系统三大部分组成，根据工作频段的不同，RFID系统编解码方式、调制解调方式不同，不同的编解码和调制解调方式可以提高RFID系统的通信效率，分析与设计RFID系统中不同编解码算法和调制解调方式具有很强的实用性。分析RFID系统不同编解码算法和调制解调方式，并进行仿真，比较不同编解码算法和调制方式对波形的影响，同时对现有算法进行优化和改进，从而提高RFID系统的效率。 二、实验内容 1. RFID实验箱各模块的划分和作用； 电子标签各种编解码算法的仿真； 3. RFID电子标签调制解调的仿真； 4. 记录并截图电子标签各编解码算法和调制解调的波形。 三、预备知识 了解RFID的通信模型和原理；了解调制解调和编解码算法及波形；了解RFI实验箱各模块的功能；了解RFID系统的组成和各部分的作用。 四、实验设备 1. 硬件环境配置 计算机：Intel(R) Pentium(R) 及以上； 内存：1GB及以上； 实验设备：韩柏电子RFID实验箱一套； 2. 软件环境配置 操作系统：Microsoft Windows 7 Professional Service Pack 1； RFID开发环境：AVR Studio，Miniscope。 五、实验分析 1．采用Manchester编码方式，对编码数据和解码数据波形的对比。 2．采用AM调制方式（AM/FM/PM），对数据ASK调制和解调波形的对比。
实验1实训与实践 1.5.1实训目的及要求 RFID已涉及人们日常生活的各个方面，并被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输管理等众多领域，如火车的交通监控系统、高速公路自动收费系统、物品管理、流水线生产自动化、门禁系统、金融交易、仓储管理、畜牧管理、车辆防盗等。 1.实训目的 观察日常生活中的RFID 技术，思考和了解其系统构成与类型。 2.实训要求 观察日常生活中的RFID技术应用，并记录他们的使用具体情况，撰写观察实践分析报告。 1.5.2实训任务
实验2 实训项目 2.3.1实训目的及要求 1.实训目的 通过实训，掌握RFID读写器的接口类型及主要参数，能准确的进行RFID读写器与控制器或计算机进行互连，掌握RFID天线的基础知识，在安装部署RFID天线时能使RFID标签的读取率最高。 2.实训要求 能正确进行RFID读写器与控制器或计算机连接，能正确进行RFID天线连接与配置，提交实训报告。 2.3.4实训任务表 上网查询列举同功能设备相关参数公司名称及报价，完成下表。
实验3 实训与实践 3.8.1实训目的及要求 1.实训目的：通过实训，比较日常生活中应用的RFID技术，掌握RFID的标准。 2.实训要求：比较日常生活中应用的技术，如校园一卡通、公交卡、门禁卡、酒类仿伪卡、物流货品卡等。 3.所需仪器设备：高频RFID读写器4套，超高频RFID读写器4套，有源标签10张，无源标签10张，抗金属标签10张。 3.8.2实训任务 实训任务如表3-7所示。 填写表3-8的实训任务分析报告表。 表3-8 实训任务分析报告表
实验4 无源RFID读写实验（写标签实验） 实验目的 掌握读卡器与网关的连接，熟悉无源标签（也称无源卡片、无源卡）的写操作。 实验设备 感知教学/开发平台SensorRF107H2.0平台内的HF读卡器1 台，ISO1443A标签1个，网关主板1块，电源1个，连接线1个。 关键介绍 注意HF读卡器与网关主板连接，HF读卡器跳线设置。 实验过程 1）通过连接线把网关主板左上角RFID 接口与HF读卡器连接起来，并为网关主板接上电源。2）短接HF读卡器J3。 3）打开网关主板电源开关，进入实验菜单选择界面，选择RFID。 4）进入实验界面。 5）选择实验操作。 6）把ISO1443A标准标签放至HF 读卡器上。 7）通过网关主板键盘输入相应32 位ID，如12345678901234567890123456789012： 8)按下键盘“OK”键，如果写入标签失败，显示如下图所示，此时注意检查，标签与读卡 器距离，读卡器设置是否正确。如果成功把ID 写入标签，则显示。 实验结论
广州飞瑞敖电子科技有限公司 IOT-L01-05型 物 联 网 综 合 实 验 箱 RFID相关实验指导书 广州飞瑞敖电子科技有限公司
IOT-L01-05型 (1) 实验一 LF低频RFID实验 (2) 一、实验目的 (2) 二、实验设备 (2) 三、实验原理 (2) 四、实验过程 (5) 实验二、HF高频RFID通信协议 (7) 一、实验目的 (7) 二、实验设备 (7) 三、实验原理 (7) 四、实验步骤 (15) 实验三 UHF特高频RFID实验 (20) 一、实验目的 (20) 二、实验设备 (20) 三、实验原理 (20) 四、实验步骤 (26) 实验四 2.4G有源RFID低功耗实验 (31) 一、实验目的 (31) 二、实验设备 (31) 三、实验原理 (31) 四、实验步骤 (34)
实验一 LF低频RFID实验 一、实验目的 1.1了解ID卡内部存储结构 1.2掌握符合ISO 18000-2标准的无源ID卡识别系统的工作原理 1.3掌握符合ISO 18000-2标准的无源ID卡识别系统的工作流程 1.4 掌握本平台ID模块的操作过程 二、实验设备 硬件：RFID实验箱套件，电脑等。 软件：Keil，串口调试助手。 三、实验原理 3.1 低频RFID系统与ID卡 低频RFID系统读卡器的工作频率范围一般从120KHz到134KHz。该频段的波长大约为2500m，除了金属材料影响外，一般低频能够穿过任意材料的物品而不降低它的读取距离。低频RFID系统使用ID卡，全称为身份识别卡(Identification Card)，作为其电子标签。ID卡是一种不可写入的感应卡，其内部唯一存储的数据是一个固定的ID卡编号，其记录内容(卡号)是由芯片生产厂商封卡出厂前一次性写入，封卡后不能更改，开发商只可读出卡号加以利用。ID卡与我们通常使用磁卡一样，仅仅使用了“卡的号码”而已，卡内除了卡号外，无任何保密功能，其“卡号”是公开、裸露的。目前市场上主要有台湾SYRIS的EM、美国HID、TI、MOTOROLA等各类ID卡。本实验平台使用EM系列ID卡，它符合ISO 18000-2标准，工作频率为125KHZ，后续的讲解也围绕这种标签展开。 ID 标签中保存的唯一数据——标签标识符（UID）以 64 位唯一识别符来识别。UID 由标签制造商永久设置，符合 ISO/IEC DTR15693。UID 使每一个标签都唯一、独立的编号。UID 包含（图2.1）： 固定的8位分配级“EO” 根据ISO/IEC 7816-6/AM1定义的8位IC制造商代码 由IC制造商指定的唯一48位制造商序列号MSN 图1.1 UID结构图 3.2 ISO18000-2 标准 实验平台的低频ID模块符合ISO18000-2标准。询问器载波频率为125KHZ。ISO18000-2标准中规定了基本的空中接口的基本标准： 询问器到标签之间的通信采用脉冲间隔编码；
UHF RFID标签的测试 读写器发射的射频信号最大幅度的被标签接收，即标签天线与芯片阻抗满足共轭匹配，因此UHF频段的RFID芯片阻抗值直接决定了标签天线的设计；超高频的标签天线直接和芯片相连，标签天线一般为复数阻抗，因此，标签天线无法直接与网分的标准接头直连进行测试。 标签天线的阻抗测量方法探讨 与传统的同轴线馈电的天线不同，超高频RFID标签天线直接与标签芯片相连。因此，标签天线无法直接接上测试仪器的标准接头进行测量。由于标签天线一般都是复数阻抗，无法采用50Q和70Q的标准网分的端口进行反射系数测量测量。以外，对于偶极子类型的标签天线，测试接头接近天线时，会对标签天线的阻抗、辐射效率及方向图产生影响。目前最常用的标签天线阻抗测试方法有：镜像法、巴伦测试法和测量线法。 镜像法测量 镜像法主要针对对称型的偶极子标签天线，根据镜像法理论，一个靠近纯导电地平面的单极子的输入阻抗为相应偶极子输入阻抗的一半。因此，可以在纯导电平面上测量偶极子标签天线的一半来计算整个标签天线的阻抗。如图4.3所示的对称偶极子标签天线为例，可以将天线的一半放在一块很大的金属平板上，用SMA接头穿过金属平板对标签天线进行馈电。测量时，网分直接连接到SMA接头即可。测量图如图4.4所示。测量所得的单极子天线的阻抗乘以2即偶极子标签天线的输入阻抗。
图4.3偶极子标签天线 金属平板 SMA接头 图4.4镜像法测量示范 当然，由于网分只校准到其接口的输出端面，对于采用SMA接头导致增加的相位变化，需要通过计算或仿真进行校正。实际上，对称结构的标签偶极子标签天线的E面和H面也为对称型分布，在仿真时可以节省CPU计算的时间和内存消耗量，因此设计天线时，尽可能设计为对称结构的标签天线。一方面方便仿真；另一方面也便于天线的测量[40]。 巴伦法测量 弯折偶极子天线如图4.5所示，其属于平衡馈电天线，其测试架测试原理图如图4.6所示。如果用同轴电缆馈电，还需要在天线和电缆间加入平衡/不平衡转换器—巴伦。目前的巴伦设计也考虑了阻抗匹配问题，但是一般只为实部变换，如从80欧转为50欧等。标签天线的阻抗存在较大的虚部，所以巴伦之前要加一个阻抗匹配网络，把天线的阻抗转化为50欧，从而实现对标签天线的准确测试。 图4.5弯折偶极子天线
UHF一体机电子标签读写器用户手册v2.0 R F I D改变识别的距离 杭州恒竣科技有限公司
目录 一、通讯接口规格 (4) 二、协议描述 (4) 三、数据的格式 (5) 1. 上位机命令数据块 (5) 2. 读写器响应数据块 (5) 四、操作命令总汇 (6) 1. EPC C1 G2（ISO18000-6C）命令 (6) 2. 18000-6B命令 (7) 3. 读写器自定义命令 (7) 五、命令执行结果状态值 (8) 六、电子标签返回错误代码 (12) 七、标签存储区及需要注意的问题 (12) 八、操作命令详细描述 (13) 8.1 命令概述 (13) 8.2 EPC C1G2命令 (13) 8.2.1 询查标签 (13) 8.2.2 读数据 (14) 8.2.3 写数据 (15) 8.2.4 写EPC号 (16) 8.2.5 销毁标签 (17) 8.2.6 设定存储区读写保护状态 (18) 8.2.7 块擦除 (20) 8.2.8 读保护设置(根据EPC号设定) (21) 8.2.9 读保护设定(不需要EPC号) (21) 8.2.10 解锁读保护 (22) 8.2.11 测试标签是否被设置读保护 (22) 8.2.12 EAS报警设置 (23) 8.2.13 EAS报警检测 (24) 8.2.14 user区块锁 (24) 8.2.15 询查单张标签 (25) 8.2.16 块写命令 (26) 8.3 18000-6B命令 (27) 8.3.1寻查命令(单张) (27) 8.3.2 按条件寻查标签 (27) 8.3.3 读数据 (28) 8.3.4 写数据 (29) 8.3.5 锁定检测 (29) 8.3.6 锁定 (30) 8.4读写器自定义命令 (30) 8.4.1 读取读写器信息 (30) 8.4.2 设置读写器工作频率 (31) 8.4.3 设置读写器地址 (32)
实验2 RFID（UHFReader18）安装与读写设备的基本操作 在打开端口之前，请将读写器与串口、天线正确连接，再接通电源。连接时需注意一下两点： 1) 电源线连接时要对准连接器缺口，如图2-1所示。 2) DB9头的没用到的预留线用黑胶布隔离开（如图2-2所示），否则有可能使串口服务器工作不正常。 图2-1 连接器缺口示意图 图2-2 黑胶布隔离预留线示意图
打开“安装工具包\硬件安装\串口服务器-链路\串口服务器配置工具\RFID （UHFReader18读写器）配置工具”文件夹，双击“UHFReader18demomain.exe”文件，进入如图2-3所示UHFReader18读写器操作界面。主要包含“读写器参数设置界面”、“EPCC1-G2 Test”、“18000-6B Test”和“频点分析”四大部分，下面一一介绍各部分的使用。 图2-3 UHFREADER18读写器操作主界面 1. 读写器参数设置界面操作 读写器参数设置界面如图2-3所示。 (1) 打开端口 打开端口有两种方法。 方法一：自动打开可用端口。 按图2-4所示，设置端口为“AUTO”，读写器地址为“FF”，单击“打开端口”按钮，若一个读写器连上电脑COM1～COM9其中之一，则演示软件以指定的波特率57600bps 通过连接的端口与读写器通讯，打开成功则会看到连接的端口在已打开端口里，如图2-5所示；反之，失败则显示如图2-6所示“串口通讯错误”信息提示。图2-4自动打开可用端口示意图 图2-4 自动打开可用端口示意图
图2-5 已打端口示意图 图2-6 端口打开失败提示框 说明： 1) 读写器地址等于“FF”时，为广播方式，与该串口连接的读写器均会响应。 2) 读写器地址等于其他值时，如“00”，则读写器信息中地址为“00”的读写器才会响应。 方法二：打开指定端口。 按图2-7所示，设置端口为指定端口，如“COM1”，读写器地址为“FF”，单击“打开端口”按钮，则演示软件分别以9600bps、19200bps、38400bps、57600bps、115200bps 通过指定端口搜索读写器，打开成功则会看到连接的端口在已打开端口里，如图2-8所示；反之，失败则显示如图2-9所示“串口通讯错误”信息提示。 图2-7自动打开可用端口示意图 图2-8已打端口示意图 图 2-9端口打开失败提示框 当一台电脑连接多个读写器，一个演示软件打开多个端口时，一个端口对应一个读写器，如图2-10所示，可在“已打开端口”下拉框里选择要操作的端口，如“COM6”，就是选择要操作的读写器，右下角显示如图2-11所示。
实验9 UHF超高频RFID通信协议实验-V20170317 1.实验目的 掌握UHF超高频通讯原理； 掌握UHF超高频通讯协议； 掌握读卡器操作流程； 了解UHF超高频应用； 2.实验设备 硬件：7号超高频节点，公母直连串口线，电脑等； 软件：Keil； 3.实验原理 3.1超高频RIFD系统 典型的超高频UHF（Ultra-High Frequency）RFID系统包括阅读器（Reader）和电子标签（Tag，也称应答器Responder）。其结构示意图如下图3.1所示。工作步骤如下：阅读器发射电磁波到标签；标签从电磁波中提取工作所需要的能量；标签使用内部集成电路芯片存储的数据调制并反向散射一部分电磁波到阅读器；阅读器接收反向散射电磁波信号并解调以获得标签的数据信息。电子标签通过反向散射调制技术给读写器发送信息。 反向散射技术是一种无源RFID电子标签将数据发回读写器时所采用的通信方式。根据要发送的数据的不同，通过控制电子标签的天线阻抗，使得反射的载波幅度产生微小的变化，这样反射的回波就携带了所需的传送数据。控制电子标签天线阻抗的方法有很多，都是基于一种称为“阻抗开关”的方法，即通过数据变化来控制负载电阻的接通和断开，那么这些数据就能够从标签传输到读写器。 读写器天线Tag 图3.1 RFID系统结构示意图 3.2电子标签存储结构 超高频标签的工作频率在860MHz?960MHz之间。超高频标签芯片制造商主要有Alien、IMPINJ、TI、NXP、STM等，标签制造商通过设计天线并制作封装而生产出标签。标签的封装是各种各样，下图3.2是几种标签的外形。不同厂商的标签天线规格不同，同时天线的谐振频率点也不完全相同，这样当使用固定频点的读写器读一类标签时的效果很好，而读另一类标签的效果却会很差。
、EPC Gen2读、写标签号实验 实验目的 理解UHF RFID的工作原理，并掌握其与HF RFID工作原理的异同点。掌握EPC标签号的存储区域以及结构特点。 实验设备 UHF 读卡器一个、UHF 天线一个、USB连接线一条、9V电源适配器一个、电脑一台、UHF实验上位机软件 实验知识预备与原理 工作原理 在UHF RFID阅读器及电子标签之间的通讯是采用电磁反向散射耦合方式完成。 电磁反向散射耦合方式类似雷达的工作原理，如下图所示。 阅读器就像手电筒，标签就像一个镜子，标签反射最大，就是逻辑“1”。标签反射最小，就是逻辑“0”。 阅读器开始工作之后，通过天线先向空间发送860～960 MHz频率范围的载波，激活标签，然后开始发送带调制的命令信息到标签（TAG），可以采用ASK 调制，脉冲间隔编码（Pulse Interval Encoding），通讯速率到128 KBIT/S。 在高频范围内的标签收到阅读器发出的高频载波信号，标签天线接收到特定的电磁波，天线就会产生感应电流，在经过整流电路时，激活电路上的微型开关，给标签供电。标签上的电子线路，将根据阅读器发出信息，通过ASK或者PSK 耦合方式进行调制，FM0等编码方式，向阅读器反馈相关信息。 UHF标签电路采用ASK和PSK的调制方式，将编码信息发送给阅读器，实现了阅读器和标签之间的双向通讯。
相互认证通过之后，阅读器会向电子标签发出读、写、锁定、kill、盘存等操作指令。 编码 产品电子代码(EPC编码)是国际条码组织推出的新一代产品编码体系，原来的产品条码仅是对产品分类的编码，EPC码是对每个单品都赋予一个全球唯一编码，EPC编码96位(二进制)方式的编码体系，可以为亿公司赋码，每个公司可以由1600万产品分类，每类产品有680亿的独立产品编码，形象的说可以为地球上的每一粒大米赋一个唯一的编码。EPC代码是由标头、厂商识别代码、对象分类代码、序列号等数据字段组成的一组数字。具体结构如表所示： 实验准备 1、硬件连接： 1）为 UHF 读卡器安装连接 9V电源，关闭电源开关。 2）打开 UHF 读卡器电源开关，确定右边 D1-D4 灯那一个亮起，关闭电源开关。把 UHF天线与 UHF读卡器亮灯那一个天线接口连接起来。 3）通过 USB 线把计算机与 UHF 读卡器连接起来。 读卡器连接示意图 2、USB 驱动安装 详见节：FT232驱动安装。 安装成功在设备描述中有一个串口端口，安装完成后在设备管理器中查看COMxx端口，（例如COM8）如下图所示： 图：查看系统分配的串口号 上位机软件介绍 确保硬件连接正确，然后打开上位机软件（目录：\\RFID技术实验\3-UHF RFID实验\RFIDread）， COM口完成自动选择连接，如下图。
实验三 UHF特高频RFID实验 一、实验目的 1.1 掌握UHF特高频通讯原理 1.2 掌握UHF特高频通讯协议 1.3 掌握读卡器操作流程 1.4 了解UHF特高频应用 二、实验设备 硬件：RFID实验箱套件，电脑等。 软件：Keil。 三、实验原理 3.1特高频RIFD系统 典型的特高频UHF（Ultra-High Frequency）RFID系统包括阅读器（Reader）和电子标签（Tag，也称应答器Responder）。其结构示意图如下图3.1所示。工作步骤如下：阅读器发射电磁波到标签；标签从电磁波中提取工作所需要的能量；标签使用内部集成电路芯片存储的数据调制并反向散射一部分电磁波到阅读器；阅读器接收反向散射电磁波信号并解调以获得标签的数据信息。电子标签通过反向散射调制技术给读写器发送信息。 反向散射技术是一种无源RFID电子标签将数据发回读写器时所采用的通信方式。根据要发送的数据的不同，通过控制电子标签的天线阻抗，使得反射的载波幅度产生微小的变化，这样反射的回波就携带了所需的传送数据。控制电子标签天线阻抗的方法有很多，都是基于一种称为“阻抗开关”的方法，即通过数据变化来控制负载电阻的接通和断开，那么这些数据就能够从标签传输到读写器。 读写器天线 Tag
图 3.1 RFID系统结构示意图 3.2电子标签存储结构 特高频标签的工作频率在860MHz?960MHz之间，可分为有源标签与无源标签两类。工作时，射频标签位于阅读器天线辐射场的远场区内，标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合方式。阅读器天线辐射场为无源标签提供射频能量，将无源标签唤醒。目前UHF频段的标签芯片制造商主要有Alien、IMPINJ、TI、NXP、STM等，标签制造商通过设计天线并制作封装而生产出标签。标签的封装是各种各样，下图3.2是几种标签的外形。不同厂商的标签天线规格不同，同时天线的谐振频率点也不完全相同，这样当使用固定频点的读写器读一类标签时的效果很好，而读另一类标签的效果却会很差。 电子标签芯片中的存储器EEPROM一般分为4个区，分别为保留内存(Reserved区)、EPC 存储器(EPC区)、TID存储器(TID区)、用户存储器(USR区).有的标签可能没有USR区，而且标签的EEPROM存储器的大小会不同。比如有的标签的TID是8字节，有的是10个字节，其它区也一样。标签内部存储器具体结构如下图3.3所示， 3.2 几种标签外形 图 3.3标签内部存储结构
一、UHF RFID的研究现状和发展趋势 1.1国内外现状 国内从事RFID产业的公司生产规模都不大，生产成本比较高，在众多的全国RFID企业中，绝大多数为各种代理、外企分支机构、系统集成与应用系统开发企业，真正从事RFID 核心技术开发、具有自主知识产权的企业寥寥无几，这是我国RFID产业链中最薄弱的环节。针这样的现状和形势，科技部在国家高技术研究发展计划（863计划）的重大项目已经明确把“射频识别（RFID）技术与应用”列入，把UHF RFID 的工作频段划分了840MHz～845MHz和920MHz～925MHz 两个频段，2012年出台了基于ISO/IEC18000-6的国家标准，这对我国电子标签的发展起到了非常重要的作用。 虽然与国外RFID芯片设计水平存在很大的差距，但是我国集成电路设计和制造业在近些年来也取得了令人瞩目的发展和成就。在RFID芯片方面，已经基本实现了自主设计。国内 RFID设计公司主要有北京清华同方集成电路设计公司、上海华虹集成电路设计公司、上海复旦微电子公司等。在芯片制造方面，诸如复旦微电子、上海华虹、上海贝岭等优秀企业都具有大规模生产 RFID芯片的能力。 1.2 发展趋势
近年来，研究的热点集中在RFID 技术与无线传感器网络（WSN，Wireless Sensor Networks）的结合方面，冷链物流的兴起更是为内嵌温度传感器的RFID标签的发展提供了广阔的发展机遇和空间。 带有温度传感器的标签已经在很多论文中出现，而且市场上已经出现了这类成品标签。适用于RFID的温度传感器设计难点在于保证温度范围和精度的条件下使功耗控制在几个微瓦，甚至几百个纳瓦之内。目前的温度传感器，如果不采用校准，误差都是比较大的，因此，一般在RFID标签中采用的温度传感器都会采用校准技术，采用两点校准的比较多，这样又增加了标签的成本和复杂程度。 一些论文中虽然提到过在RFID标签中集成光传感器，但是在实际中很难做到，主要问题在于光敏器件与工艺很难兼容，标签的封装对光线进入光敏器件的影响难以估计。但是相信随着设计技术的进步，封装技术的改进和工艺的完善，光传感器也许在不远的将来就会在RFID标签芯片中实现。 对于压力传感器和湿度传感器，也存在着类似于光传感器一样的问题，而且相关的研究几乎还没有展开。 二、系统关键技术 2.1 射频识别技术 UHF频段RFID系统使用电磁波通过阅读器与标签问的耦合
1 1、UHF RFID读卡实验 2 1.1、EPC Gen2读、写标签号实验 3 实验目的 4 理解UHF RFID的工作原理，并掌握其与HF RFID工作原理的异同点。掌握EPC标签号的存储区域以及结构特点。 5 6 实验设备 7 UHF 读卡器一个、UHF 天线一个、USB连接线一条、9V电源适配器一个、8 电脑一台、UHF实验上位机软件 9 实验知识预备与原理 10 1.UHF-RFID工作原理 在UHF RFID阅读器及电子标签之间的通讯是采用电磁反向散射耦合方式完 11 12 成。 电磁反向散射耦合方式类似雷达的工作原理，如下图所示。 13 14 15 阅读器就像手电筒，标签就像一个镜子，标签反射最大，就是逻辑“1”。 16 标签反射最小，就是逻辑“0”。
17 18 阅读器开始工作之后，通过天线先向空间发送860～960 MHz频率范围的载19 波，激活标签，然后开始发送带调制的命令信息到标签（TAG），可以采用ASK 20 调制，脉冲间隔编码（Pulse Interval Encoding），通讯速率26.7到128 KBIT/S。 21 22 在高频范围内的标签收到阅读器发出的高频载波信号，标签天线接收到特23 定的电磁波，天线就会产生感应电流，在经过整流电路时，激活电路上的微型24 开关，给标签供电。标签上的电子线路，将根据阅读器发出信息，通过ASK或25 者PSK 耦合方式进行调制，FM0等编码方式，向阅读器反馈相关信息。
26 27 UHF标签电路采用ASK和PSK的调制方式，将编码信息发送给阅读器，实现28 了阅读器和标签之间的双向通讯。 29 30 相互认证通过之后，阅读器会向电子标签发出读、写、锁定、kill、盘存31 等操作指令。
UHF电子标签读写模块UHFReader86 用户手册V1.10
目录 一、通讯接口规格 (1) 二、协议描述 (1) 三、数据的格式 (2) 1. 上位机命令数据块 (2) 2. 读写模块响应数据块 (2) 四、操作命令总汇 (4) 1. EPC C1 G2（ISO18000-6C）命令 (4) 2. 读写模块自定义命令 (4) 五、命令执行结果状态值 (5) 六、电子标签返回错误代码 (9) 七、标签存储区及需要注意的问题 (9) 八、操作命令详细描述 (10) 8.1 命令概述 (10) 8.2 EPC C1G2命令 (10) 8.2.1 询查标签 (10) 8.2.2 读数据 (12) 8.2.3 写数据 (14) 8.2.4 写EPC号 (15) 8.2.5 销毁标签 (15) 8.2.6 设定存储区读写保护状态 (16) 8.2.7 块擦除 (18) 8.2.8 读保护设置(根据EPC号设定) (19) 8.2.9 读保护设置(不需要EPC号) (20) 8.2.10 解锁读保护 (21) 8.2.11 测试标签是否被设置读保护 (21) 8.2.12 EAS报警设置 (22) 8.2.13 EAS报警检测 (23) 8.2.14 询查单张标签 (23) 8.2.15 块写命令 (23) 8.2.16 读取Monza4QT工作参数 (25) 8.2.17 设置Monza4QT工作参数 (26) 8.2.18 指定掩码扩展读数据 (27) 8.2.19 指定掩码扩展写数据 (28) 8.2.20 带缓存询查 (30) 8.3读写模块自定义命令 (32) 8.3.1 读取读写模块信息 (32) 8.3.2 设置读写模块工作频率 (33) 8.3.3 设置读写模块地址 (34) 8.3.4 设置读写模块询查时间 (34) 8.3.5 设置串口波特率 (34) 8.3.6 调整功率 (35) 8.3.7蜂鸣器设置 (35)