射频读写器射频通信模块及其关键功能研究

射频读写器（Reader and Writer）根据具体实现功能的特点有其他较为流行的别称：单纯读取标签信息的设备有阅读器（Reader）、读出装置（Reading Device）和扫描器（Scanner）等。单纯向标签内存写入信息的设备有编程器（Programmer）、写入器（Writer）等。综合具有读取与写入标签内存信息的设备有读写器、通信器（Communicator）等。

1.射频读写器的构成

读写器由天线、射频通信模块、控制处理模块和I/O接口模块组成。

（1）天线

天线是发射和接收射频载波的设备。不管何种射频读写设备均少不了天线或耦合线圈。在确定的工作频率和带宽条件之后，天线发射由射频模块产生的射频载波，并接收从标签发射回来的射频载波。对RFID系统而言，天线是射频标签和读写器的空间接口。

（2）射频通信模块

射频通信模块是射频读写设备的前端，是影响系统价格的关键。主要由射频振荡器、射频处理器、射频接收器及前置放大器组成。射频通信模块可分为发射通道和接收通道两部分，可分别用于发射和接收射频载波。射频通信模块通常完成控制处理模块传送来的发送控制命令，其主要功能有两项：一是将读写器预发往射频标签的命令调制（装载）到射频信号上，经发射天线发送出去；二是对射频标签返回到读写器的回波信号的解调处理，并将处理后的回波基带信号送控制处理模块。

（3）控制处理模块

控制处理模块是射频读写设备的智能单元。主要功能包括实现发送到射频标签命令的编码，回波信号的解码；控制差错，读写命令流程策略控制；发送命令缓存，接收数据缓存；与后端应用程序之间的接口协议实现，I/O控制等。其主要部件包括：CPU或MPU（单片机）：智能处理单元，内装嵌入程序；CPU或MPU外围接口电路：为CPU或MPU提供必要的存储区、中断控制器、I/O信号与I/O接口控制信号等；信号加工、缓存等处理电路：对发送命令、接收回波信号进行编码、解码、缓冲存储等；时钟电路、看门狗电路；CPU或MPU提供工作时钟以及系统自恢复功能；其他控制与接口电路：根据系统的功能，均可实现相对应的控制与接口预处理。

（4）I/O接口模块

I/O接口模块用于实现读写设备与外部传感器、控制器以及应用系统主机之间的输入与输出通信。常用的I/O接口类别有：

①RS232串行接口

计算机流行的标准串行通信接口，即可实现双向数据传输。优点是标准接口、通用、流行；缺点是传输速度与传输距离受到限制。

②RS422/485串行接口

标准串行接口，支持远距离通信，标准传输距离1200m。可采用差分数据传输模式，抗干扰能力较强。通信速度范围与RS232相同。

③标准并行打印接口

通常用于为读写设备提供外接打印机，输出读写信息的功能。(www.xing528.com)

④以太网接口

提供读写设备直接入网接入端口，一般均支持TCP/IP协议。

⑤红外线IR接口

提供红外线接口，近距离串行红外无线传输，传输速度与标准串口高速相当。

⑥USB接口

标准串行接口，短距离、高速传输接口。

3.读写器的分类

（1）按通信方式分类

可分为读写器优先和标签优先两类。

（2）按传送方向分类

可分为全双工（FDX）和半双工（HDX）两类。

（3）按应用模式分类

可分为固定式、便携式、一体式和模块式。

4.读写器的选择

根据读写器的功能多少、频率频段、应用环境和电子标签协议进行选择。