基于单片机的近距离ID卡读取设计文献综述
2020-04-14 17:13:04
无源和免接触是该芯片两个最突出的特点,射频接口电路是关键的核心技术,它从读卡器接收的射频能量,为芯片产生电源和时钟。非接触式ID卡具有操作方便、快捷、可靠等突出优点,获得了广泛应用。
物联网技术是现当下一个重要而热门的话题,它起源于传媒领域是信息科学技术产业的第三次革命。“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上,将用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换通信的一种网络概念。物联网的基本架构由三层组成,分别是感知层、网络层和应用层。感知层由物体的传感器及其他的控制、执行设备联网组成。网络层包括接入网和通信网,以及各种通信协议和互联网协议栈。应用层是基于Web浏览器的应用,如智能电网、城市管理、智能家居,智能交通,工业监测等具体某一领域的引用方案 。
射频识别技术(RFID)是物联网的关键技术之一,是属于物联网感知层的级数,融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术。无线射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性实现对识别物体的自动识别技术。射频识别一般由两个部分组成,即电子标签(应答器,tag)和阅读器(读头,reader)。在RFID的实际应用中,电子标签附着在被识别的物体上(表面或者内部),当带有电子标签的被识别物体通过其可读识范围时,阅读器自动已无接触的方式将电子标签中的约定识别信息取出来,从而实现自动识别物品或自动收集物品标志信息的功能。
射频识别技术早在20世纪70年代得到发展,然而在近几十年来发展的速度迅速、范围广,其产品遍及各行各业。从全球产业来看,目前RFID产业主要集中在RFID技术应用比较成熟的欧美市场。在美国,各集成电路厂家都在RFID领域投入巨资进行芯片开发。Symbol等公司已经研制出同时可以阅读条形码和RFID的扫描器。IBM、Microsoft等也积极开发相应的软件及系统来支持RFID的应用。目前,美国的交通、车辆管理、身份识别、生产线自动化控制、仓库管理及物资跟踪等领域已经逐步应用RFID技术。相对于欧美等发达国家或地区,我国在RFID产业上的发展还较为落后。目前我国RFID企业虽然超过百家,但是缺乏核心关键技术,特别是在超高频RFID方面。从包括芯片、天线、标签和读写器等硬件产品来看,低高频RFID技术门槛较低,国内发展较早,技术较为成熟,产品应用广泛。超高频RFID技术门槛高,国内发展较晚,技术相对欠缺。从事超高频产业的企业很少,更缺乏具有自主知识产权的创新型企业,未形成成熟的产业链。
就技术而言,在未来RFID技术将继续保持高速发展的势头,随着技术的不断进步,相应的产品种类也会有越来越丰富,应用和衍生的增值服务夜间越来越广泛。
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2. 研究的基本内容与方案
{title}本课题的基本内容: 研究ID卡及读取识别ID卡的设备的工作原理,实现以射频识别技术为核心,以AT89C52单片机为控制单元的ID卡读取设备的设计。运用调制与解调技术,对ID卡内的信息进行调制与解调,获得其序列号。了解曼彻斯特码的编译码原理。
本课题的目标:设计完成的基于单片机的ID卡读卡器设备能够识别ID卡的序列号,并在单片机LCD显示屏上显示序列号,完成硬件电路和软件设计并对整个系统进行仿真调试。
本课题的基本技术方案:射频识别一般由两个部分组成,即电子标签(应答器,tag)和阅读器(读头,reader)。电子标签附着在被识别的物体上(表面或者内部),在本设计中是ID卡芯片。当带有电子标签的被识别物体通过其可读识范围时,即芯片进入读卡器响应区域后,芯片被激活。ID卡中的谐振回路接收到由单片机和射频识别模块组成的读卡器发射出来的载波,芯片中的读取控制模块将卡内存储的数据经过编码后调制在读卡器发射的载波上,并发送回读卡设备,在读卡设备内进行解调并输出。
3. 参考文献
[1] 郎为民,褚开锋,吴培仁,张汉.射频识别的发展历史[J].电信快报,2019(01):2-5.