实验四 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4.1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 4.1 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4.2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。
物联网与UHF RFID频谱资源刘礼白（中国电子科技集团公司第7研究所广州510310）摘 要 本文从物联网的概念出发，谈到物联网对R F ID的关联，介绍了各国U HF R F ID频谱资源安排情况，指出现实可供频谱资源与物联网发展需求的矛盾。
分析了现行R F ID空中接口频谱资源不足与频谱资源浪费的现实的矛盾，提出出路在于研究新的技术体制。
关键词 物联网射频识别频谱资源刘礼白 研究员，中国电子科技集团公司第7研究专家委员会副主任。
历任电子工业部760厂副总工程师、22所副总工程师、7所副总工程师、所科技委主任。
曾主持研究开发短波通信、航空通信、数字微波通信，对流层散射通信系统与设备，是我国第一台自主开发GSM手机的总体设计师。
享受国务院颁发的政府特殊津贴。
物联网感知手段中的重头是R FID。
量大而面广。
RF ID通过无线连接进入物联网，依靠与多种业务共用的无须许可的ISM频带，和从移动通信频带缝隙中挤占小块的频谱以资使用，因而频谱资源相当窘迫。
UHF R FID包括433.92MHz和2.45GHz两个ISM频带和800/900MHz指配频带。
当今433.92MHz和2.45GHz两个ISM频带的主要问题是不同系统间的干扰严重，R FID要在日趋严酷的干扰环境中求生存，困难很大。
在800/900MHz频段是蜂窝和集群移动通信工作频段，政府无线电频谱管理部门有过认真协调，干扰不是主要问题，能否利用好政府主管部门指配的频带资源更加重要。
然而作为物联网的核心技术之一的UHF R FID现行体制，单信道应答，基带数据直接调制，所有标签排队依次应答以防碰撞的设计，又造成频谱资源的巨大浪费。
因此更加加剧了频谱资源窘迫的严重困扰。
对于433.92MHz和2.45GHz两个ISM频带的RF ID空中接口，现行技术体制缺乏抗干扰能力，也将难于应对物联网发展对RF ID空中接口接入的需求。
由于篇幅的原因，关于应对ISM频带内所存在的干扰问题本文不讨论。
一、RFID的全面介绍和资料如何管理比澳洲人口多得的袋鼠？人类发射到太空中的东西如何追踪？病人不到医院去，医生如何检测并得出第一手的脑电波、心电图数据数据?超市中条形码大量的破旧、损害怎么办？……这些问题似乎困难而且没有必然联系，但是用RFID技术可以解决上述的所用问题。
RFID是英文“Radio Frequency Identification”的缩写，中文称为无线射频身份识别、感应式电子芯片或是近接卡、感应卡、非接触卡...等等，是非接触式自动识别技术的一种。
1、起源RFID最早曾在第二次世界大战中用来在空中作战行动中进行敌我识别：当时英国用以确认进机场的是否为己方的飞机，以免遭误击。
20世纪90年代起，这项技术被美国军方广泛使用在武器和后勤管理系统上。
美国在“伊拉克战争”中利用RFID对武器和物资进行了非常准确地调配，保证了前线弹药和物资的准确供应。
和以往的“充足”供应有所不同，现代化的管理强调的是准确供应，也就是需要多少就提供多少，因为多余的供应会增加不必要的管理成本。
许多欧美国家高速公路有电子收费站，只要凭着黏在车上的RFID辨识卡片，就可直接通过收费道、自动扣款，不须停车。
2、RFID原理1. 标签(Tag，即射频卡)：由耦合组件及芯片组成，卷标含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。
2. 阅读器（Reader）：读取(在读写卡中还可以写入)卷标信息的设备。
3. 天线（Antenna）：在卷标和读取器间传递射频信号。
系统的基本工作流程是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被启动；射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和译码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。
