HFE0805_RFIDTutorial
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RFID基础知识1.什么是RFIDRFID是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别。
常称为感应式电子芯片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等等。
一套完整 RFID系统由Reader 与Transponder两部份组成,其动作原理为由Reader发射一特定频率之无限电波能量给Transponder,用以驱动Transponder电路将内部之ID Code送出,此时Reader便接收此ID Code.Transponder的特殊在于免用电池、免接触、免刷卡故不怕脏污,且芯片密码为世界唯一无法复制,安全性高、长寿命。
RFID的应用非常广泛,目前典型应用有动物芯片、汽车芯片防盗器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化、物料管理。
RFID标签有两种:有源标签和无源标签。
2.什么是电子标签电子标签即为RFID,有的称为射频标签、射频识别。
它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,作为条形码的无线版本,RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。
3.什么是RFID技术RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。
RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。
短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境,可在这样的环境中替代条码,例如用在工厂的流水线上跟踪物体。
长距射频产品多用于交通上,识别距离可达几十米,如自动收费或识别车辆身份等.4.什么是RFID解决方案RFID解决方案是RFID技术供应商针对行业发展特点制定的RFID应用方案,可根据不同企业的实际要求“量身定做”。
RFID解决方案可按照行业进行分类,物流、防伪防盗、身份识别、资产管理、动物管理、快捷支付等等.5。
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。
13.56MHZ HF多协议读写器实验一、基于符合ISO/IEC 14443 A、B及 ISO/IEC 15693 标准协议的寻卡(查询)及读取UID号操作实验二、基于符合ISO/IEC 14443A 标准协议的_Request、Anticoll、Select、Halt、Authentication 操作实验三、基于符合ISO/IEC 14443A标准协议的M1卡认证及读写数据操作实验四、基于符合ISO/IEC 14443B 标准协议的Request、Halt、Deselect操作实验五、基于符合ISO/IEC 14443B 标准协议的AT88RF020卡认证及读写数据操作实验六、基于符合ISO/IEC 14443B 标准协议的SR176卡认证及读写数据操作实验七、基于符合ISO/IEC 14443A 协议的Verayo卡的256/512位读卡器认证标签、读写块、internal、获取随机数、写口令到标签等双向认证操作实验八、基于符合ISO/IEC 14443A 标准协议的verayo卡带认证的读写标签数据操作实验九、基于符合ISO 15693 标准协议的Inventory16、Inventory、Stay_Quiet、Select指令操作实验十、基于符合ISO 15693 标准协议的Reset_To_Ready、Read、Write、Lock、Write_AFI、Lock_AFI、Write_DSFID、Lock_DSFID、Get_System_Information、Get_Multiple_Block_Security指令操作实验十一、基于符合ISO/IEC 7816 标准协议的CPU卡RATS指令操作实验十二、CPU卡操作系统FMCOS的发卡指令操作(1):选择文件、取响应数、取随机数、外部认证实验十三、CPU卡操作系统FMCOS的发卡指令操作(2):擦除DF、建立文件、增加或修改密钥实验十四、CPU卡操作系统FMCOS的发卡指令操作(3):内部认证、读二进制文件、写二进制文件、写记录文件实验十五、CPU卡操作系统FMCOS的消费指令操作(1):验证PIN、初初化交易、读余额、圈存实验十六、CPU卡操作系统FMCOS的消费指令操作(2):消费/取现/圈提、取交易认证、重装/修改PIN2、综合性实验(1)实验项目实验一、基于符合ISO/IEC 14443 A、B及 ISO/IEC 15693 标准协议的寻卡(查询)及读取UID号操作实验二、基于符合ISO/IEC 14443A 标准协议的_Request、Anticoll、Select、Halt、Authentication操作实验三、基于符合ISO/IEC 14443A标准协议的M1卡认证及读写数据操作实验四、基于符合ISO/IEC 14443B 标准协议的Request、Halt、Deselect 操作实验五、基于符合ISO/IEC 14443B 标准协议的AT88RF020卡认证及读写数据操作实验六、基于符合ISO/IEC 14443B 标准协议的SR176卡认证及读写数据操作实验七、基于符合ISO/IEC 14443A 协议的Verayo卡的256/512位读卡器认证标签、读写块、internal、获取随机数、写口令到标签等双向认证操作实验八、基于符合ISO/IEC 14443A 标准协议的verayo卡带认证的读写标签数据操作实验九、基于符合ISO 15693 标准协议的Inventory16、Inventory、Stay_Quiet、Select指令操作实验十、基于符合ISO 15693 标准协议的Reset_To_Ready、Read、Write、Lock、Write_AFI、Lock_AFI、Write_DSFID、Lock_DSFID、Get_System_Information、Get_Multiple_Block_Security指令操作(2)实验方案实验一、基于符合ISO/IEC 14443 A、B及 ISO/IEC 15693 标准协议的寻卡(查询)及读取UID号操作实验目的1、学习和了解13.56MHZ 非接触IC技术。
射频技术RFID实验报告_wen
实验目的:
1.了解射频技术(RFID)的基本原理和应用。
2.掌握射频信号的发送和接收。
3.了解RFID标签的工作原理和数据传输方式。
实验仪器:
1.RFID读写器
2.RFID标签
3.电脑
实验步骤:
1.连接RFID读写器和电脑。
2.将RFID标签粘贴在物体上。
3.打开电脑上的RFID读写器软件。
4.将RFID读写器接近RFID标签,并点击软件上的“读取”按钮。
5.观察软件界面上显示的RFID标签的信息,包括标签的唯一识别码(UID)和存储的数据。
6.尝试向RFID标签写入数据,并重新读取该标签的信息。
实验结果和分析:
通过实验,我们成功读取了RFID标签的信息,包括其唯一识别码和存储的数据。
当我们尝试向RFID标签写入数据时,我们也可以成功地将数据写入标签中,并在之后重新读取该标签的信息时看到写入的数据。
实验结论:
通过本实验,我们深入了解了射频技术(RFID)的基本原理
和应用,并掌握了射频信号的发送和接收的方法。
我们还了解了RFID标签的工作原理和数据传输方式。
RFID技术在物流、仓储管理、库存控制等领域具有广泛的应用前景。
基于 rfid射频课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解RFID(射频识别)技术的基本原理,掌握其工作流程和应用领域。
2. 学习并掌握RFID系统中各个组件的功能和相互关系,如标签、读写器、天线和后台系统。
3. 了解RFID技术在物联网中的应用实例,认识其在智慧生活、智能制造等领域的重要性。
技能目标:1. 能够操作RFID实验设备,完成基础的数据读写和标签识别实验。
2. 学会使用RFID相关软件进行数据分析和处理,提高解决问题的能力。
3. 培养团队协作能力,通过与同学共同完成项目实践,提高沟通与协作水平。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对物联网技术的兴趣,激发其探索未知、勇于创新的精神。
2. 增强学生的环保意识,认识到RFID技术在节能减排、资源利用方面的重要作用。
3. 培养学生遵守实验操作规程,养成良好的实验习惯,提高安全意识。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够独立完成RFID实验操作,并正确解释实验结果。
2. 学生能够运用所学知识,设计简单的RFID应用方案,解决实际问题。
3. 学生在课程学习过程中,展现出积极的探索精神、团队协作能力和安全意识。
二、教学内容1. 基本原理:介绍RFID技术的工作原理,包括能量捕获、数据传输、标签与读写器的通信过程。
教材章节:第一章“射频识别技术概述”2. 硬件组成:讲解RFID系统的各个硬件组件,如标签、读写器、天线等,并介绍其功能与特性。
教材章节:第二章“RFID硬件系统”3. 软件应用:学习RFID系统的软件平台,包括数据管理、标签管理以及系统配置等。
教材章节:第三章“RFID软件平台与应用”4. 实践操作:开展RFID实验,使学生掌握实际操作技能,包括数据读写、标签识别等。
教材章节:第四章“RFID实验与实践”5. 应用案例分析:分析RFID技术在物联网、智慧城市等领域的典型应用案例,了解其实际应用场景。
rfid门禁课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握RFID门禁系统的基本原理、工作方式以及在实际应用中的优势和限制。
通过本课程的学习,学生将能够:1.描述RFID技术的基本原理,包括无线通信、数据加密和编码等关键概念。
2.解释RFID门禁系统的工作流程,包括标签读取、数据传输和权限验证等环节。
3.分析RFID门禁系统在提高安全性和便捷性方面的应用,并评估其可能存在的风险和挑战。
4.运用RFID门禁系统的相关知识,解决实际生活中的相关问题,如设计简单的RFID门禁系统等。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.RFID技术的基本原理:介绍RFID技术的起源、发展及其基本组成部分,如标签、读写器和数据管理系统等。
2.RFID门禁系统的工作方式:详细讲解RFID门禁系统的工作流程,包括标签的读取、数据的传输和权限的验证等环节。
3.RFID门禁系统的应用案例:分析RFID门禁系统在现实生活中的应用,如小区门禁、公司考勤等,并评估其优缺点。
4.RFID门禁系统的安全性和隐私保护:探讨RFID门禁系统在安全性和隐私保护方面的问题,并提出相应的解决方案。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:通过讲解RFID技术的基本原理、门禁系统的工作方式和应用案例,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:分析实际应用中的RFID门禁系统,使学生更好地理解理论知识,并提高解决实际问题的能力。
3.实验法:安排实验课程,让学生亲自动手操作RFID门禁系统,加深对知识的理解和记忆。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,如《RFID技术原理与应用》等,为学生提供系统的理论知识。
2.参考书:提供相关的参考书籍,如《RFID门禁系统设计与应用》等,丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,生动形象地展示RFID门禁系统的工作原理和应用场景。
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(Proxmark3HFAntenna13.56MHZ);圆形的为低频天线(Proxmark3LFAntenna125KHz/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-compliantdevice”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-compliantdevice”,更新驱动程序。
智能家居物联网实训台RFID实验手册目录第1章RFID基础知识11.1RFID简介11.2RFID工作原理11.3RFID应用2第2章HF RFID32.1高频(HF)读卡模块简介32.1.1MFRC500简介32.1.2MFRC500特点72.1.3MIFARE卡介绍72.2实训1 MIFARE 1卡读写测试实训142.2.1实训目的142.2.2实训设备142.2.3实训内容142.2.4实训原理142.2.5实训步骤172.3实训2 MIFARE 1卡通讯测试实训252.3.1实训目的252.3.2实训设备252.3.3实训内容252.3.4实训原理252.3.5实训步骤29第3章UHF RFID323.1超高频(UHF)读卡模块简介323.1.1JT-2860模组特点323.1.2JT-2860模组参数333.1.3JT-2860模组接口定义343.2实训3 标签读写测试实训363.2.1实训目的363.2.2实训设备363.2.3实训内容363.2.4实训原理363.2.5实训步骤37第4章IC卡收费系统开发实训464.1实训目的464.2实训设备464.3实训内容464.4实训原理464.4.1IC卡收费系统简介464.4.2IC卡收费系统运行方式474.4.3IC卡收费系统组成48 4.5实训步骤504.5.1新建一个Qt工程504.5.2与读卡器建立通讯514.5.3实现开户功能654.5.4实现查询功能73第1章RFID基础知识1.1RFID简介RFID(射频识别:radiofrequencyidentification)是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,作为条形码的无线版本,RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点,其应用将给零售、物流等产业带来革命性变化。
32High Frequency Electronics High Frequency DesignRFID TUTORIALFrom August 2005 High Frequency Electronics Copyright © 2005 Summit Technical Media34High Frequency ElectronicsFigure 14 · Baseband depiction of EPCGlobal class 0tag symbols and superimposition of tag reponse on 36High Frequency ElectronicsFigure 17 · Baseband depiction ofEPCGlobal Class1 Gen II readersymbols.Figure 18 · Baseband depiction of EPCGlobal Class1 Gen II tag symbols. Only the M = 2 MMS option is shown here (M = 4 and M = 8 are also available).August 200537Figure 19 · Simplified block diagram of homodyne UHF RFID reader (only the“I” branch of receiver is shown).amplifier chain if not filtered.The offsets are only at DC the various objects to which the tag may be attached.Figure 21 · A dual-dipole passive RFID tag; tag size40High Frequency ElectronicsFigure 22 · Front and back views of a human-readable label with embedded RFID tag.Commercial class 1 tags have generally been config-ured as single dipoles or bent dipoles,whereas class 0 42High Frequency Electronicsmixture of various types of products.When a pallet is transferred from a manufacturing facility or distribution center to a truck or train for shipment,or when the reverse operation occurs at the receiving dock,it is very useful to obtain an automated record of the contents of the pallet.Traditionally,this was done either through the use of a paper manifest,or by manually scanning the label on each box using a bar code scanner.With RFID tags on each case,it becomes possible to envision auto-mated identification of every case on the pallet as it enters or leaves a facility by way of an RFID-enabled por-tal (Figure 23).As the pallet passes through the portal region,a sensor such as a photocell is triggered,and a reader with antennas mounted around the portal attempts to read tags within the portal.There are two general approaches to portal reading. The direct method is to attempt to read every tag on the pallet:this is sometimes known as an X-ray pallet read. Such reads are possible when the contents of the boxes are substantially inactive with respect to the electromag-netic radiation in use.For example,boxes of dry clothing, cereal,or mineral or vegetable oils have little effect on 900 MHz propagation,but women’s underclothes may contain support wires which can act as very effective antennas at these frequencies! X-ray reads also become quite difficult if the contents of the boxes are strong RF absorbers or scatterers,such as metallic objects or aque-ous fluids.The situation can be improved by empirical screening (hotspot testing) of possible tag locations to find the best placement of the tag on the box for each product type.The most effective approach to X-ray reading is to place the reader at the station where the pallet is shrink-wrapped.At this location,the pallet rotates several times over the course of the wrapping operation,and the reader has a chance to view the pallet from every angle and acquire all the tags (Figure 24).Nevertheless,unless all the tags are outward-facing,it is challenging to obtain high read percentages.The alternative is to perform a virtual X-ray read,by reading boxes one at a time as they are assembled onto the pallet,then creating a database association of all the EPCs present on a pallet,along with the pallet label itself.Then a successful read of any RFID tag on a pallet, combined with a database lookup,provides the unique EPC of all containers received.Virtual reads greatly sim-plify the task of automated pallet identification,but do not provide any benefit in reducing shrinkage (theft or loss of individual items).Portal readers face a number of radio-related chal-lenges.Portal readers need to have a read zone that sub-stantially covers the entry portal (shipping door) of inter-est.Since the opening can be as much as 3-4 meters wide, read ranges of several meters are important,requiring high reader power and high-gain antennas.In many jurisdictions outside the United States,reader power is limited to 1/2 watt or less,and site licenses may be need-ed to employ sufficiently high effective isotropic radiated power (EIRP) to reach the whole portal region.In order to read both short and tall pallets,and see both sides of an RF-opaque pallet,at least four antennas are normally used,two on each side of the portal,one high and one low. The antennas are typically multiplexed to a single read-er,which means that long antenna cables must be used for some of the antennas;it is important to employ low-loss cabling to avoid dissipating the transmitted power in the cables.If single-dipole tags are used,polarization is an impor-tant issue.Circularly-polarized antennas will read any single-dipole tag whose axis is not directed at the anten-na,but at some reduction in range due to the division of power between horizontal and vertical polarizations. Linearly polarized antennas offer improved range if the orientation of the tag can be controlled.Dual-dipole tags offer greatly-reduced polarization sensitivity but at increased cost and larger tag size.Another key challenge is to properly associate tags read with pallets.Because high power readers are used, sporadic reads must be expected at much longer ranges than the nominal,and at large angles from the pointing direction of the reader antennas,due to antenna side-lobes,reflections from people and objects,and the general complexity of the indoor propagation environment. Pallets may be staged for shipment in close physical prox-imity to the facility doors.A portal reader may read tags that are not associated with the pallet that is actually entering or leaving the facility through that portal. Solutions include metal screens or shields to minimize portal-to-portal crosstalk,power control,and most impor-tantly middleware provisions for enforcing consistency on the received data.Pallets will contain many tags,all of which may be within the read zone of one or more antennas simultane-ously.The reader must effectively employ the appropriate anti-collision algorithms to manage the shared medium and communicate with all the tags in the read zone.Anti-collision reading is significantly slower than reading an isolated tag,and combined with the need to address the various antennas sequentially and the need (in FCC-like environments) to execute frequency hops,the total time for reading all tags in the field of each antenna may exceed the nominal turn-on time,which is a tradeoff between tag read efficiency and interference.In a facility with numerous portals (50 doors are not unusual for a large distribution center),interference between readers may become of considerable importance. The distance over which a reader can interfere with another reader is much larger than the tag read range, particularly if high-gain reader antennas view each otherAugust 200543High Frequency DesignRFID TUTORIAL44High Frequency ElectronicsAugust 200545High Frequency DesignRFID TUTORIALInput Power,”IEEE J.Solid-State Circuits,38 #10 p.1602 (2003).Ling Lingyu,Zhao Nan,Yang,Xingzi,“New design of RF interface circuits for PICC complying with ISO/IEC14443-2 Type B,”IEEE ASIC Conference 2003,p. 1037.ami,“An Ultra Small RFID Chip:m-chip,”2004 IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Symposium, paper MO3D-5,p.241.X.Qing and N.Yang,“A Folded Dipole Antenna for RFID,”2004 Antennas and Propagation Symposium, Monterey,CA.P.Raumonen,L.Sydanheimo,konen,L,M. Keskilammi,and M.Kivikoski,“Folded dipole antenna near metal plate,”Antennas and Propagation Society International Symposium,2003,vol 1 p.848-851.konen,D.Engels,L.Sydanheimo,M.Kivikoski,“Planar Wire-Type Inverted-F RFID Tag Antenna Mountable on Metallic Objects,”IEEE Antennas & Propaga-tion Symposium,Monterey 2004.P.Foster and R.Burberry,“Antenna Problems in RFID Sys-tems,”IEE RFID Symposium 1999.Author InformationDaniel M.Dobkin,Ph.D.is a consultant and former director of technical marketing at WJ Communi-cations. He has worked in the physics of operation of high-speed communications devices and systems for over two decades.He is the author of two books and twenty-five technical publications and is inventor or co-inventor of six U.S.patents.Dr.Dobkin has taught short courses in RFID technology for the Software Development Forum,San Jose State University,and the Singapore Manufacturer’s Federation.He holds both a Ph.D.and M.S.degree in Applied Physics from Stanford University,and a B.S.from the California Institute of Technology.Titus Wandinger is a strategic marketing engineer for WJ Communications and has almost 20 years of experi-ence designing and developing high performance radio and semiconductor products.Early in his career he devel-oped high performance semiconductor devices for advanced receiver applications.Subsequently he led the circuit development group for semiconductor products. Since joining Strategic Marketing,he has been involved in promoting the growth of RFID applications within WJ. He has also served on the EPC Standards Group for the development of next generation RFID standards.Mr. Wandinger holds an MS from Stanford University in Applied Physics and a BSEE from Cornell University.46High Frequency Electronics。