Wie setzt sich das RFID-System zusammen?

Wie setzt sich das RFID-System zusammen?

Zusammensetzung des RFID-Systems

 

Ein typisches RFID-System besteht hauptsächlich aus vier Teilen: Lesegerät, elektronisches Etikett, RFID-Middleware und Anwendungssystemsoftware. Im Allgemeinen werden die Middleware und die Anwendungssystemsoftware gemeinsam als Anwendungssystem bezeichnet, wie in Abbildung 1-2 dargestellt.

 

Hardwarekomponenten

 

Leser

 

 

1) HochfrequenzschnittstelleDie Hauptaufgaben des Hochfrequenz-Schnittstellenmoduls sind folgende:

(1) Hochfrequenz-Übertragungsenergie erzeugenaktivierendas elektronische Etikett und versorgen es mit Energie.

(2) Modulierendas Sendesignal, um Daten an das elektronische Etikett zu übertragen.

(3) Empfangen und demodulierendas vom elektronischen Etikett kommende Hochfrequenzsignal.

Die Hochfrequenzschnittstelle verfügt über zwei separate Signalkanäle, die jeweils für die Datenübertragung in die beiden Richtungen zum und vom elektronischen Tag und dem Lesegerät verwendet werden. An das elektronische Etikett gesendete Daten werden über den Senderzweigkanal übertragen und Daten vom elektronischen Etikett werden über den Empfängerzweigkanal empfangen.

 

2) LogiksteuereinheitDie Logiksteuereinheit wird auch als Lese-/Schreibmodul bezeichnet und hat folgende Hauptaufgaben:

(1) Kommunizierenmit dem Anwendungssystem kommunizieren und vom Anwendungssystem gesendete Anweisungen ausführen.

(2) Kontrolleden Kommunikationsprozess zwischen dem Lesegerät und dem elektronischen Tag.

(3) Kodierung und Dekodierungvon Signalen.

(4) Verschlüsselung und Entschlüsselungder zwischen Lesegerät und Tag übertragenen Daten.

(5) Führen Sie das ausAnti-Kollisionsalgorithmus.

(6) Verifizierendie Identität des Lesers und des Tags.

 

3) AntenneDie Antenne ist ein Gerät, das empfangene elektromagnetische Wellen in Stromsignale umwandelt oder Stromsignale zur Übertragung in elektromagnetische Wellen umwandelt. Im RFID-System muss das Lesegerät Hochfrequenzenergie über die Antenne übertragen, um ein elektromagnetisches Feld zu erzeugen. Zur Identifizierung des elektronischen Tags wird das elektromagnetische Feld genutzt. Daher ist die Reichweite des elektromagnetischen Feldes, das von der Antenne auf dem Lesegerät erzeugt wird, der lesbare Bereich des Lesegeräts.

 

Elektronisches Etikett

 

Derelektronisches Etikett(elektronisches Etikett), auch bekannt alsSmart-Label(Smart Label) bezieht sich auf ein Mikro-Miniatur-Tag, das aus einem bestehtIC-Chipund aAntenne für drahtlose Kommunikation. Die eingebaute-Hochfrequenzantenne dient zur Kommunikation mit dem Lesegerät. Wenn das System funktioniert, sendet das Lesegerät ein Abfragesignal (Energiesignal) aus, und das Tag (passiv) richtet einen Teil des empfangenen Abfragesignals (Energiesignals) in eine Gleichstromversorgung um, damit der Schaltkreis im elektronischen Tag funktioniert. Der andere Teil des Energiesignals wird durch die im elektronischen Etikett gespeicherten Dateninformationen moduliert und zum Lesegerät zurückreflektiert. Der elektronische Tag ist der eigentliche Datenträger des Radiofrequenz-Identifikationssystems und seine Anwendungsform variiert je nach Anwendungsszenario. Im Bereich der Tierverfolgung und -verfolgung wird es beispielsweise als Tiermarke, Tierverfolgungsmarke oder elektronische Hundemarke bezeichnet; Im Bereich der ununterbrochenen Mauterhebung oder Fahrzeugzufahrtskontrolle wird es als Fernverkehrs-Fahrzeug-IC-Karte, Fernverkehrs-Fahrzeuganhänger oder elektronisches Nummernschild bezeichnet. Im Bereich der Zugangskontrolle spricht man von Zugangskarte oder All-{8}}in-One-Karte. Die interne Struktur des elektronischen Etiketts ist in Abbildung 1-4 dargestellt.

 

 

Die Funktionen der Module im elektronischen Tag werden wie folgt beschrieben:

(1) Antenne:Gewöhnt anerhaltendas vom Lesegerät gesendete Signal und sendet die angeforderten Daten an das Lesegerät zurück.

(2) Spannungsregler:Wandelt das vom Lesegerät gesendete Hochfrequenzsignal in eine Gleichstromversorgung um, speichert Energie über einen großen Kondensator und sorgt dann über eine Spannungsstabilisierungsschaltung für eine stabile Stromversorgung.

(3) Modulator:Die von der Logiksteuerschaltung gesendeten Daten werden von der Modulationsschaltung moduliert und dann auf die Antenne geladen und an das Lesegerät gesendet. (4)Demodulator:Entfernt die Trägerwelle, um das echte modulierte Signal zu extrahieren.

(5) Logiksteuereinheit:Gewöhnt andekodierendas vom Lesegerät gesendete Signal und sendet Daten entsprechend seinen Anforderungen an das Lesegerät zurück.

(6) Lagereinheit:InklusiveEEPROM und ROM, der als Ort für den Systembetrieb und die Speicherung von Identifikationsdaten dient.

 

Softwarekomponenten

 

Middleware

 

Middlewareist eine unabhängige Systemsoftware oder ein Serviceprogramm. Verteilte Anwendungssoftware nutzt diese Software, um Ressourcen zwischen verschiedenen Technologien zu teilen. Middleware befindet sich über dem Betriebssystem des Clients und Servers und verwaltet Rechenressourcen und Netzwerkkommunikation. Wie in Abbildung 1-5 dargestellt, spielt die RFID-Middleware eine Mittlerrolle zwischen dem elektronischen Tag und dem Anwendungsprogramm. Der Anwendungsendpunkt verwendet eine Reihe allgemeinerAnwendungsprogrammierschnittstellen (API)Wird von der Middleware bereitgestellt, um elektronische Tag-Daten zu lesen. Selbst wenn die Datenbanksoftware, die elektronische Tag-Informationen speichert, oder die Back-End-Anwendung hinzugefügt oder durch andere Software ersetzt wird oder wenn die Arten von RFID-Lesegeräten zunehmen, kann der Anwendungsendpunkt sie auf diese Weise immer noch ohne Änderungen verarbeiten, wodurch das Problem der Wartungskomplexität vieler -bis{3}}vieler Verbindungen gelöst wird.

 

 

Die RFID-Middleware umfasst hauptsächlich Folgendes4Funktionen:

 

1) Leserkoordination und -kontrolle

End-Benutzer können über die RFID-Middleware-Schnittstelle Befehle konfigurieren, überwachen und an das Lesegerät senden. Beispielsweise können Endbenutzer-das Lesegerät so konfigurieren, dass es sich automatisch abschaltet, wenn eine Frequenzkollision auftritt. Einige RFID-Middleware-Entwickler bieten auch Plug-{4}}and-{5}Play-Funktionen für Lesegeräte an, sodass Endbenutzer-keinen zusätzlichen Programmcode benötigen, wenn sie neue Arten von Lesegeräten hinzufügen.

 

2) Datenfilterung und -verarbeitung

Wenn bei der Übertragung von Tag-Informationen Fehler auftreten oder redundante Daten generiert werden, kann die RFID-Middleware die Fehler korrigieren und redundante Daten durch einen bestimmten Algorithmus herausfiltern. RFID-Middleware kann verhindern, dass verschiedene Lesegeräte beim Lesen desselben elektronischen Etiketts kollidieren, und sorgt so für eine höhere Datengenauigkeit als auf Lesegerätebene.

 

3) Datenrouting und -integration

RFID-Middleware kann bestimmen, an welche Anwendung die gesammelten Daten übermittelt werden sollen. RFID-Middleware kann in bestehende Unternehmenssoftware integriert werden, zUnternehmensressourcenplanung (ERP), Kundenbeziehungsmanagement (CRM), UndLagerverwaltungssystem (WMS), Bereitstellung von Datenrouting und -integration. Gleichzeitig kann Middleware auch Daten speichern und stapelweise an verschiedene Anwendungen übermitteln.

 

4) Prozessmanagement

Im Prozessmanagement überwacht RFID-Middleware individuelle Aufgabendaten und löst Ereignisse für Kunden aus. In der Lagerverwaltung kann die Middleware beispielsweise so eingerichtet werden, dass sie die Menge des Produktbestands überwacht. Wenn der Lagerbestand unter den festgelegten Standard fällt, löst die RFID-Middleware ein Ereignis aus, um die entsprechende Anwendungssoftware zu benachrichtigen.

 

RFID-Anwendungssystemsoftware

 

 

RFID-Anwendungssystemsoftwareist Software, die für die betrieblichen Anforderungen verschiedener Branchen entwickelt wurde. Es kann das Lesen und Schreiben elektronischer Tag-Informationen durch das Lesegerät effektiv steuern und die gesammelten Zielinformationen zentral zählen und verarbeiten.

 

Anwendungssystemsoftware kann in bestehende E-Commerce- und E-Government-Plattformen integriert und mit Systemen wie z. B. kombiniert werdenERP, CRM, UndWMSzur Verbesserung der Produktionseffizienz in verschiedenen Branchen.