通讯协议价
⑴ rfid的主要通信协议有哪些
RFID工作频率指南和典型应用
来源: | 发布时间:2015-9-17 10:53:07 | 浏览次数:98
摘要:不同频段的RFID读写器会有不同的特性,本文详细介绍了无源的读卡器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。目前定义RFID读写器的工作频率有低频、高频和超高频的频率范围内的符合不同标准的不同的产品,而且不同频段的RFID读写器会有不同的特性。其中读卡器有无源和有源两种方式,下面详细介绍无源的读卡器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。
一、低频(从125KHz到134KHz)
其实RFID技术首先在低频得到广泛的应用和推广。该频率主要是通过电感耦合的方式进行工作, 也就是在读写器线圈和RFID标签线圈间存在着变压器耦合作用。通过读写器交变场的作用在天线中感应的电压被整流,可作供电电压使用。 磁场区域能够很好的被定义,但是场强下降的太快。
特性:
1、工作在低频的读卡器的一般工作频率从120KHz到134KHz, TI 的工作频率为134.2KHz。该频段的波长大约为2500m。
2、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。
3、工作在低频的读写器在全球没有任何特殊的许可限制。
4、低频产品有不同的封装形式。好的封装形式就是价格太贵,但是有10年以上的使用寿命。
5、虽然该频率的磁场区域下降很快,但是能够产生相对均匀的读写区域。
6、相对于其他频段的RFID读写器,该频段数据传输速度比较慢。
7、读卡器的价格相对与其他频段来说要贵。
主要应用:
1、畜牧业动物的管理系统
2、汽车防盗和无钥匙开门系统的应用
3、马拉松赛跑系统的应用
4、自动停车场收费和车辆管理系统
5、自动加油系统的应用
6、酒店门锁系统的应用
7、门禁和安全管理系统
符合的国际标准:
a) ISO 11784 RFID畜牧业的应用-编码结构
b) ISO 11785 RFID畜牧业的应用-技术理论
c) ISO 14223-1 RFID畜牧业的应用-空气接口
d) ISO 14223-2 RFID畜牧业的应用-协议定义
e) ISO 18000-2 定义低频的物理层、防冲撞和通讯协议
f) DIN 30745 主要是欧洲对垃圾管理应用定义的标准
二、高频(工作频率为13。56MHz)
在该频率的读卡器不再需要线圈进行绕制,可以通过蚀刻印刷的方式制作天线。读卡器一般通过负载调制的方式进行工作。也就是通过读卡器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化,实现用远距离读卡器对天线电压进行振幅调制。如果人们通过数据控制负载电压的接通和断开,那么这些数据就能够从读卡器传输到读写器。
特性:
1、工作频率为13.56MHz,该频率的波长大概为22m。
2、除了金属材料外,该频率的波长可以穿过大多数的材料,但是往往会降低读取距离。读卡器天线需要离开金属一段距离。
3、该频段在全球都得到认可并没有特殊的限制。
4、感应器一般以电子标签的形式。
5、虽然该频率的磁场区域下降很快,但是能够产生相对均匀的读写区域。
6、该系统具有防冲撞特性,可以同时读取多个电子标签。
7、可以把某些数据信息写入标签中。
8、数据传输速率比低频要快,价格不是很贵。
主要应用:
1、图书档案管理系统的应用
2、瓦斯钢瓶的管理应用
3、服装生产线和物流系统管理和应用
4、三表预收费系统
5、酒店门锁的管理和应用
6、大型会议人员通道系统
7、物流与供应链管理解决方案
8、医药物流与供应链管理
9、智能货架的管理
符合的国际标准:
a) ISO/IEC 14443 近耦合IC卡,最大的读取距离为10cm。
b) ISO/IEC 15693 疏耦合IC卡,最大的读取距离为1M。
c) ISO/IEC 18000-3 该标准定义了13.56MHz系统的物理层,防冲撞算法和通讯协议。
d) 13.56MHz ISM Band Class 1 定义13.56MHz符合EPC的接口定义。
三、超高频(工作频率为860MHz到960MHz之间)
超高频系统通过电场来传输能量,电场的能量下降的不是很快,但是读取的区域不是很好进行定义。该频段读取距离比较远,无源可达10m左右。主要是通过电容耦合的方式进行实现。
特性:
1、在该频段,全球的定义不是很相同-欧洲和部分亚洲定义的频率为868MHz,北美定义的频段为902到928MHz之间,在日本建议的频段为950到956之间。该频段的波长大概为30cm左右。
2、目前,该频段功率输出目前统一的定义(美国定义为4W,欧洲定义为500mW)。 可能欧洲限制会上升到2W EIRP。
3、超高频频段的电波不能通过许多材料,特别是水和金属,灰尘和雾等悬浮颗粒也有影响。相对于高频的电子标签来说,该频段的电子标签不需要和金属分开来。
4、电子标签的天线一般是长条和标签状。天线有线极性和圆极化两种设计,满足不同应用的需求。
5、该频段有好的读取距离,但是对读取区域很难进行定义。
6、有很高的数据传输速率,在很短的时间可以读取大量的电子标签。
主要应用:
1、物流与供应链管理解决方案
2、生产线自动化的管理和应用
3、航空包裹的管理和应用
4、集装箱的管理和应用
5、铁路包裹的管理和应用
6、后勤管理系统的应用
符合的国际标准:
a) ISO/IEC 18000-6 定义了超高频的物理层和通讯协议;空气接口定义了Type A和Type B两部分;支持可读和可写操作。
b) EPCglobal 定义了电子物品编码的结构和超高频的空气接口以及通讯的协议。例如:Class 0, Class 1, UHF Gen2。
c) Ubiquitous ID 日本的组织,定义了UID编码结构和通信管理协议。
⑵ 通讯接口和协议
计算机网络要完成数据处理与数据通信两大基本功能,那么从它的结构上必然可以分成两个部分:负责数据处理的计算机和终端,负责数据通信的通信控制处理机CCP(Communication Control Processor)和通信线路。从计算机网络组成角度来分,典型的计算机网络在逻辑上可以分为两个子网:资源子网和通信子网。
一、计算机网络概念
本世纪末,人类正进入信息化时代,社会的进步和生产力的发展,在很大程度上要依赖人类对信息的获得和处理能力,依赖信息技术的进步。
信息技术包含的内容很广,既有对信息的收集、处理、存储、传送和分配,又有表达信息的手段。计算机网络是计算机技术与通信技术结合的产物,是信息技术进步的象征。近年来,INTERNET这个全球化计算机网络的发展,已经证明了计算机网络对信息时代绝对重要性。
那么到底什么是计算机网络呢?它的结构如何呢?
不同的人群对计算机网络的含义和理解是不尽相同的。早期,人们将分散的计算机、终端及其附设,利用通信媒体连接起来,能够实现相互的通信称做网络系统。1970年,在美国信息处理协会召开的春季计算机联合会议上,计算机网络定义为“以能够共享资源(硬件、软件和数据等)的方式连接起来,并且各自具备独立功能的计算机系统之集合”。
上述两种描述的主要区别是:后者各结点的计算机必须具备独立的功能,而且资源(文件、数据和打印机等)必须实现共享。
随着分布处理技术的发展和从用户使用角度考虑,对计算机网络的概念也发生了变化,定义为“必须具有能为用户自动管理各类资源的操作系统,由它调度完成网络用户的请求,使整个网络资源对用户透明”。
综上所述,我们将计算机网络做如下描述:计算机网络是利用通信线路将地理位置分散的、具有独立功能的许多计算机系统连接起来,按照某种协议进行数据通信,以实现资源共享的信息系统。
最简单的网络就是两台计算机互连,而复杂的计算机网络则是将全世界的计算机连在一起,如图1.
二、计算机网络系统的组成
计算机网络系统是通信子网和资源子网组成的。而网络软件系统和网络硬件系统是网络系统赖以存在的基础。在网络系统中,硬件对网络的选择起着决定性作用,而网络软件则是挖掘网络潜力的工具。
1、网络软件
在网络系统中,网络上的每个用户,都可享有系统中的各种资源,系统必须对用户进行控制。否则,就会造成系统混乱、信息数据的破坏和丢失。为了协调系统资源,系统需要通过软件工具对网络资源进行全面的管理、调度和分配,并采取一系列的安全保密措施,防止用户不合理的对数据和信息的访问,以防数据和信息的破坏与丢失。网络软件是实现网络功能不可缺少的软件环境。
通常网络软件包括:
网络协议和协议软件:它是通过协议程序实现网络协议功能。
网络通信软件:通过网络通信软件实现网络工作站之间的通信。
网络操作系统:网络操作系统是用以实现系统资源共享、管理用户对不同资源访问的应用程序,它是最主要的网络软件。
网络管理及网络应用软件:网络管理软件是用来对网络资源进行管理和对网络进行维护的软件。网络应用软件是为网络用户提供服务并为网络用户解决实际问题的软件。
网络软件最重要的特征是:网络管理软件所研究的重点不是在网络中互连的各个独立的计算机本身的功能,而是在如何实现网络特有的功能。
2、网络硬件
网络硬件是计算机网络系统的物质基础。要构成一个计算机网络系统,首先要将计算机及其附属硬件设备与网络中的其它计算机系统连接起来。不同的计算机网络系统,在硬件方面是有差别的。随着计算机技术和网络技术的发展,网络硬件日趋多样化,功能更加强大,更加复杂。
(1)线路控制器LC(Line Controller):LC是主计算机或终端设备与线路上调制解调器的接口设备。
(2)通信控制器CC(Communication Controller):CC是用以对数据信息各个阶段进行控制的设备。
(3)通信处理机CP(Communication Processor):CP是作为数据交换的开关,负责通信处理工作。
(4)前端处理机FEP(Front End Processor):FEP也是负责通信处理工作的设备。
(5)集中器C(Concentrator)、多路选择器MUX(Multiplexor):是通过通信线路分别和多个远程终端相连接的设备。
(6)主机HOST(Host Computer)。
(7)终端T(Terminal)。
随着计算机网络技术的发展和网络应用的普及,网络结点设备会越来越多,功能也更加强大,设计也更加复杂。
三、计算机网络的分类
计算机网络可按不同的标准进行分类。
(1)从网络结点分布来看,可分为局域网(Local Area Network,LAN)、广域网(Wide Area Network,WAN)和城域网(Metropolitan Area Network,MAN)。
局域网是一种在小范围内实现的计算机网络,一般在一个建筑物内,或一个工厂、一个事业单位内部,为单位独有。局域网距离可在十几公里以内,信道传输速率可达1~20Mbps,结构简单,布线容易。广域网范围很广,可以分布在一个省内、一个国家或几个国家。广域网信道传输速率较低,一般小于0.1Mbps,结构比较复杂。城域网是在一个城市内部组建的计算机信息网络,提供全市的信息服务。目前,我国许多城市正在建设城域网。
(2)按交换方式可分为线路交换网络(Circurt Switching)、报文交换网络(Message Switching)和分组交换网络(Packet Switching)。
线路交换最早出现在电话系统中,早期的计算机网络就是采用此方式来传输数据的,数字信号经过变换成为模拟信号后才能在线路上传输。报文交换是一种数字化网络。当通信开始时,源机发出的一个报文被存储在交换器里,交换器根据报文的目的地址选择合适的路径发送报文,这种方式称做存储-转发方式。分组交换也采用报文传输,但它不是以不定长的报文做传输的基本单位,而是将一个长的报文划分为许多定长的报文分组,以分组作为传输的基本单位。这不仅大大简化了对计算机存储器的管理,而且也加速了信息在网络中的传播速度。由于分组交换优于线路交换和报文交换,具有许多优点,因此它已成为计算机网络的主流。
(3)按网络拓扑结构可分为星型网络、树型网络、总线型网络、环型网络和网状网络。
四、计算机网络的功能
计算机网络既然是以共享为主要目标,那么它应具备下述几个方面的功能:
1、数据通信
该功能实现计算机与终端、计算机与计算机间的数据传输,这是计算机网络的基本功能。
2、资源共享
网络上的计算机彼此之间可以实现资源共享,包括硬件、软件和数据。信息时代的到来,资源的共享具有重大的意义。首先,从投资考虑,网络上的用 户可以共享使用网上的打印机、扫描仪等,这样就节省了资金。其次,现代的信息量越来越大,单一的计算机已经不能将其储存,只有分布在不同的计算机上,网络用户可以共享这些信息资源。再次,现在计算机软件层出不穷,在这些浩如烟海的软件中,不少是免费共享的,这是网络上的宝贵财富。任何连入网络的人,都有权利使用它们。资源共享为用户使用网络提供了方便。
3、远程传输
计算机应用的发展,已经从科学计算到数据处理,从单机到网络。分布在很远位置的用户可以互相传输数据信息,互相交流,协同工作。
4、集中管理
计算机网络技术的发展和应用,已使得现代的办公手段、经营管理等发生了变化。目前,已经有了许多MIS系统、OA系统等,通过这些系统可以实现日常工作的集中管理,提高工作效率,增加经济效益。
5、实现分布式处理
网络技术的发展,使得分布式计算成为可能。对于大型的课题,可以分为许许多多的小题目,由不同的计算机分别完成,然后再集中起来,解决问题。
6、负荷均衡
负荷均衡是指工作被均匀的分配给网络上的各台计算机系统。网络控制中心负责分配和检测,当某台计算机负荷过重时,系统会自动转移负荷到较轻的计算机系统去处理。
由此可见,计算机网络可以大大扩展计算机系统的功能,扩大其应用范围,提高可靠性,为用户提供方便,同时也减少了费用,提高了性能价格比。
综上所述,计算机网络首先是计算机的一个群体,是由多台计算机组成的,每台计算机的工作是独立的,任何一台计算机都不能干预其他计算机的工作,例如启动、关机和控制其运行等;其次,这些计算机是通过一定的通信媒体互连在一起,计算机间的互连是指它们彼此间能够交换信息。网络上的设备包括微机、小型机、大型机、终端、打印机,以及绘图仪、光驱等设备。用户可以通过网络共享设备资源和信息资源。网络处理的电子信息除一般文字信息外,还可以包括声音和视频信息等
⑶ 无线通信协议有哪些
常用无线通信协议有:蓝牙技术、无线局域网802.11(Wi-Fi)、红外线数据传输(IrDA)、ZigBee、超宽频、短距通信、WiMedia、GPS、DECT、无线1394和专用无线系统等。
一、蓝牙技术
蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,它以低成本的短距离无线连接为基础,可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。蓝牙技术的实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口,将通信技术与计算机技术进一步结合起来,使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下,能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHzISM频段,提供1Mbps的传输速率和 10m 的传输距离。
二、无线宽带是Wi-Fi的俗称。所谓Wi-Fi就是IEEE 802.11b的别称,它是一种短程无线传输技术,能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。Wi-Fi速率最高可达11Mb/s,电波的覆盖范围可达200m左右。
三、IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术,是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术。
IrDA 的主要优点是无需申请频率的使用权,因而红外通信成本低廉。并且还具有移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用的特点。此外,红外线发射角度较小,传输上安全性高。IrDA的不足在于它是一种视距传输,两个相互通信的设备之间必须对准,中间不能被其它物体阻隔,因而该技术只能用于 2 台(非多台)设备之间的连接。
四、ZigBee(紫蜂)技术
ZigBee使用 2.4 GHz 波段,采用跳频技术。它的基本速率是 250kb/s,当降低到 28kb/s 时,传输范围可扩大到 134m,并获得更高的可靠性。另外,它可与254个节点联网。
五、 UWB(超宽带)技术
UWB(Ultra Wideband)是一种无线载波通信技术,利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽。UWB 有可能在 10 m 范围内,支持高达 110 Mb/s的数据传输率,不需要压缩数据,可以快速、简单、经济地完成视频数据处理。
六、近距离无线传输 NFC(近距离无线传输)技术
NFC采用了双向的识别和连接。在 20cm 距离内工作于 13.56MHz 频率范围。NFC现已发展成无线连接技术。它能快速自动地建立无线网络,为蜂窝设备、蓝牙设备、Wi-Fi 设备提供一个“虚拟连接”,使电子设备可以在短距离范围进行通讯。