射频识别技术RFID

news2024/11/12 23:59:06

射频识别技术RFID

image-20200904164907814

RFID介绍

射频识别: 英文名称是(Radio Frequency Identification), 简称是“ RFID” 又称 无线射频识别, RFID是物联网的其中一种终端技术。

RFID是一种通信技术, 可通过无线电讯号耦合识别特定目标并读写相关数据, 而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

正被广泛用于采购分配、 商业贸易、 生产制造、 物流、 防伪以及军事用途上。

RFID主要位于典型物联网架构中的感知层,是整个物联网的最底层, 也是与‘ 万物’链接的媒介之一。

正因其具有非接触式特性, 其运用很广泛,且随着不同应用场景的出现, RFID协议也随着增多, 难以统一。

如在消费电子行业中比较典型的应用NFC( RFID的子集) , 以统一的标准, 安全,低功耗, 近距离等特性, 在支付领域应用广泛。

image-20200904165104650

RFID应用

智慧交通

image-20200904165139123

智慧仓库

image-20200904165149599

RFID 原理

读写器向M1卡发一组固定频率的电磁波, 卡片内有一个LC串联谐振电路, 其频率与读写器发射的频率相同, 在电磁波的激励下, LC谐振电路产生共振, 从而使电容内有了电荷, 在这个电容的另一端, 接有一个单向导通的电子泵, 将电容内的电荷送到另一个电容内储存, 当所积累的电荷达到2V时, 此电容可做为电源为其它电路提供工作电压, 将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。

image-20200904165216145

RFID 组成

  • 应答器

天线耦合元件芯片组成, 一般来说都是用标签作为应答器, 一般分为被动式主动式半主动式, 每个标签具有唯一的电子编码, 附着在物体上标识目标对象。

  • 阅读器

由天线, 耦合元件, 芯片组成, 读写标签信息的设备, 可设计为手持式rfid读写器或固定式读写器。

  • 应用软件系统

应用层软件, 主要是把收集的数据进一步处理,并为人们所使用。

nfc可以既是应答器, 也可以是阅读器存在。

RFID协议

ISO/IEC 14443:国际标准ISO 14443定义了两种信号接口, 分别是 TypeATypeB 且互不兼容。

  • TypeA类卡:

MIFARE Std 1k(MF1 IC S50): 国内常称MF1 S50

MIFARE Std 4k(MF1 IC S70): 国内常称为MF1 S70

广泛应用

  • TypeB类卡:

    我国第二代居民身份证

    AT88RF020: 美国爱特梅尔(ATMIL)生产, 典型应用, 如地铁卡。

卡的状态 :

POWER OFF: 缺少载波能量

IDLE: 等待读写器发来的请求

READY: 收到读写器发来的请求

ACTIVE: 收到读写器发来的选择

HALT: 读写器发来的停止命令

卡片请求命令:

REQA: 请求未被HALT的TypeA卡–0x26

WAKE-UP: 请求所有的TypeA卡–0x52

image-20200904165316967

  • 防冲突

多卡操作, 判断卡号是否完整

  • 选择

    根据完整的UID, 选择相应的卡片

  • HALT

    停止该卡, 除非读写发送WAKE-UP请求

  • CRC

    检验值为6363( A类卡)

    校验值为FFFF( B类卡)

  • 流程 :

    REQB : 寻卡

    ATTRIB : 匹配属性

GetUID : 获得卡号

  • 验证密码

指定加密类型, 指定块号( 0~63) , 指定密码, 指定卡号

  • 读块内容

验证密码后, 再次指定块号( 0~63)

  • 写块内容

验证密码后, 再次指定块号( 0~63)

RFID应答器— — 卡片

ID卡( Identification Card, 身份识别卡)

  • 一种不可写入的感应卡, 含固定的编号。
  • 主要有台湾SYRIS的EM格式、 美国HIDMOTOROLA等各类ID卡。
  • ID卡与磁卡一样, 都仅仅使用了“ 卡的号码” 而已,卡内除了卡号外, 无任何保密功能, 其“ 卡号” 是公开、 裸露的。
  • ID卡就是“ 感应式磁卡” 。

IC卡 (Integrated Circuit Card, 集成电路卡)

  • 将一个微电子芯片嵌入符合ISO 7816标准的卡基中, 做成卡片的形式。
  • IC卡与读写器之间的通讯方式可以是接触式, 也可以是非接触式。
  • 由于其固有的信息安全、 便于携带、 比较完善的标准化等优点, 在身份认证、 银行、 电信、 公共交通、车场管理等领域正得到越来越多的应用。
  • 常见的有二代身份证, 银行的电子钱包, 电信的手机SIM卡, 公共交通的公交卡、 地铁卡, 用于收取停车费的停车卡等

ID卡 :

image-20200904171114992

IC卡 :

image-20200904171129026

S50非接触式IC卡性能简介( M1)

  • 容量为8K位EEPROM
  • 分为16个扇区, 每个扇区为4块, 每块16个字节,以块为存取单位
  • 每个扇区有独立的一组密码及访问控制
  • 每张卡有唯一序列号, 为32位
  • 具有防冲突机制, 支持多卡操作
  • 无电源, 自带天线, 内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路

数据保存期为10年, 可改写10万次, 读无限次

  • 工作温度: -20℃ ~50℃ (湿度为90%)
  • 工作频率: 13.56MHZ
  • 通信速率: 106 KBPS
  • 读写距离: 10 cm以内( 与读写器有关)

RFID阅读器— — FM17550(MFRC522)

读写器:

  • 通信频率
  • 支持协议
  • 读写距离
  • 通信速率
  • 寄存器配置

天线发送, 接收

系统复位

调制方式

缓存区操作

  • 常见的有FM17550, FM17522, MFRC523, MFRC522

软件通信接口

  • SPI, I2C, UART

数据流

  • 上位机<–>读写器<–>射频卡

软件架构

  • 软件通信接口初始化
  • 读写器初始化
  • 根据相应射频协议组包, 通过读写器与射频卡通信

对于FM17550串口配置

FM17550等读写器默认复位后串口配置为:

  • 波特率为9600
  • 无奇偶校验位
  • 无硬/软流控
  • 数据位为8bit
  • 1位停止位

在linux下配置串口应按上述配置, 尤其注意我们需要将串口配置成原始输出模式, 以及关闭软流控

硬件复位

  • 外部IO, 保持低电平一定时间

确认复位成功

  • 读地址为0x37h的版本寄存器的值
  • mfrc522— — 0x92
  • fm17550— — 0x88

接下来步骤: 防冲突, 选卡, 操作卡

软件复位

  • 向CommIEnReg寄存器写复位命令

发送部分

  • TxModeReg, 根据A类, B类设置bit

接收部分

  • RxModeReg, 根据A类, B类设置bit

天线

  • TxControlReg, 复位

特征参数

  • Status2Reg, 关闭加密传输
  • ModeReg, 根据A类, B类设置相应的CRC校验值
  • TReloadRegL, TReloadRegH, TModeReg,TPrescalerReg设置定时器
  • TxASKReg, A类100%ASK, B类无需100%ASK

image-20200904230818987

上位机主动借助读写器与卡通信

读写器内部有64字节的FIFO缓存区

  • FIFOLEVELREG: 该寄存器表示缓存区内的待读取数据字节数
  • FIFODATAREG: 64字节的FIFO缓存区, 上位机将要发送给射频卡的数据写入该寄存器, 或上位机根据 FIFOLEVELREG得到可用数据字节数N, 连续读取N字节该寄存器得到读写器接收到射频卡的回应

由于在通信过程中, 数据接收可能存在非全字节,即可能为5bit, 而非完整的8bit, 出现非全字节的情况发生在接收数据的最后一个字节, 所以我们需要对最后一字节内的比特数进行判断

CONTROLREG: 寄存器内的rxlastbits位, 该标志位表明最后一字节内的比特数

实际接收到的数据比特位总数为:假设FIFOLEVELREG读的值N, N字节实际接收的数据比特位总数 = (N-1)*8 + rxlastbits

COMMANDREG, 该命令寄存器里的 command 位, 可以写入相应的值代表相应的命令:

  • ( RESETPHASE) 1111代表读写器立即软复位命令
  • ( TRANSCEIVE) 1100代表读写器准备发送并接收射频卡的数据。
  • 读写器执行TRANSCEIVE命令收发数据前, 需要将 BITFRAMINGREG寄存器内的startsend位置1。

根据14443协议规定读卡器发送数据后, 在25ms内读写器必须接收到射频卡的响应, 否则该次通信失效。

实现25ms定时:

  • 上位机可以启动定时器或通过软件延时
  • 也可以利用读写器内部的定时器:
  • TMODEREG : 内部的Tauto位可以在读写器无线数据通信时, 自动开启定时器
  • TPRESCLALERREG : 与TMODEREG的低两位组成一个10位的分频器
  • TRELOADHIREG,TRELOADLOREG : 共2字节, 定时器装初值

在相应的时间结束后, 我们不能直接去读FIFO

而是在读写器中有相应的接收完成状态标志位

状态位相关寄存器:

  • COMMIENREG : 状态中断使能, 我们可以使能TX,RX,ERR,TIMER等状态标志位。
  • COMMIRQREG : 状态标志位, 使用前需软件复位清零, 我们使能了RX, 就可在COMMIRQREG寄存器中判断RX的相应为是否被置1, 即接收完毕。
  • 同理, 如何知道25ms的定时是否到了, 我们可以while的读取COMMIRQREG寄存器中TIMER的状态,被置1, 说明时间到了。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1666635.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

保研机试之【二叉树后序】--1道题

参考&#xff1a;东哥带你刷二叉树&#xff08;后序篇&#xff09; | labuladong 的算法笔记 建议先过一遍&#xff1a;今天是二叉树~-CSDN博客&#xff0c;very重要&#xff01; 然后再过一遍&#xff08;理解怎么应用方法&#xff09;&#xff1a;保研机试之[三道二叉树习题…

简单易懂的Java Queue入门教程!

哈喽&#xff0c;各位小伙伴们&#xff0c;你们好呀&#xff0c;我是喵手。运营社区&#xff1a;C站/掘金/腾讯云&#xff1b;欢迎大家常来逛逛 今天我要给大家分享一些自己日常学习到的一些知识点&#xff0c;并以文字的形式跟大家一起交流&#xff0c;互相学习&#xff0c;一…

7. path路径绘制:使用path绘制曲线

曲线在SVG中通常是通过贝塞尔曲线命令来绘制的&#xff0c;包括二次贝塞尔曲线&#xff08;Q&#xff09;和三次贝塞尔曲线&#xff08;C&#xff09;。这些命令允许我们创建平滑的曲线路径。 贝塞尔曲线的原理 贝塞尔曲线的基本原理是通过控制点和锚点来定义一条曲线的形状。…

微服务下的技术栈架构解析

微服务是一种架构风格&#xff0c;它将一个复杂的应用拆分成多个独立自治的服务&#xff0c;每个服务负责应用程序中的一小部分功能。这些服务通过定义良好的API进行通信&#xff0c;通常是HTTP RESTful API或事件流。微服务架构的主要特点包括单一职责、自治性、可独立部署和扩…

14.跳跃游戏Ⅱ

文章目录 题目简介题目解答解法一&#xff1a;贪心算法动态规划代码&#xff1a;复杂度分析&#xff1a; 题目链接 大家好&#xff0c;我是晓星航。今天为大家带来的是 跳跃游戏Ⅱ 相关的讲解&#xff01;&#x1f600; 题目简介 题目解答 解法一&#xff1a;贪心算法动态规划…

03c++继承与多态

目录&#xff1a; 继承的本质和原理派生类的构造过程重载覆盖 隐藏静态绑定和动态绑定多态 vfptr和vftable抽象类的设计原理多重继承以及问题虚基类 vbptr和vbtableRTTIc四种类强转继承多态常见笔试面试题目分享 1、继承的本质和原理&#xff1a; 继承方式&#xff1a; 基类…

2023愚人杯 )————被遗忘的反序列化

<?php# 当前目录中有一个txt文件哦 error_reporting(0); show_source(__FILE__); include("check.php");class EeE{public $text;public $eeee;public function __wakeup(){if ($this->text "aaaa"){echo lcfirst($this->text);}}public functi…

如何远程操作服务器中的Python编译器并将运行结果返回到Pycharm

文章目录 一、前期准备1. 检查IDE版本是否支持2. 服务器需要开通SSH服务 二、Pycharm本地链接服务器测试1. 配置服务器python解释器 三、使用内网穿透实现异地链接服务器开发1. 服务器安装Cpolar2. 创建远程连接公网地址 四、使用固定TCP地址远程开发 本文主要介绍如何使用Pych…

1065 单身狗

solution “单身狗”&#xff1a;没有搭子或者搭子没来的参与者输出id时按增序输出 #include<iostream> #include<map> #include<algorithm> using namespace std; const int maxn 1e6, maxn1 1e4 10; int flag[maxn] {0}, all[maxn1]; int main(){int…

工程师工具箱系列(2)hasor

文章目录 工程师工具箱系列(2)hasor简介特点环境准备引入依赖数据库脚本文件配置Hasor配置 运行测试小结 工程师工具箱系列(2)hasor 简介 Hasor有着自己的独立的生命周期与Spring的不同&#xff0c;是一套完整的体系&#xff0c;提供了注入DataQL、Dataway、hasor-web等等&am…

《中阿科技论坛(中英文)》是什么级别的期刊?是正规期刊吗?

问题解答 问&#xff1a;《中阿科技论坛&#xff08;中英文&#xff09;》是核心期刊吗&#xff1f; 答&#xff1a;不是&#xff0c;但是正规期刊 问&#xff1a;《中阿科技论坛&#xff08;中英文&#xff09;》是什么级别期刊&#xff1f; 答&#xff1a;省级 主管单位…

十三、Redis哨兵模式--Sentinel

上一篇介绍了Redis中的主从复制。我们知道Redis主从中一般只有主节点对外提供写操作&#xff0c;如果主节点发生故障&#xff0c;为了保证Redis的可用性&#xff0c;这时就要在可用的slave节点中&#xff0c;挑选一个作为主节点。这种切换操作如果是人为的操作&#xff0c;那么…

i春秋-GetFlag

题目 考点 sql注入&#xff0c;md5加密&#xff0c;代码审计&#xff0c;利用eval函数 解题 参考wp https://www.cnblogs.com/qiaowukong/p/13630130.html找md5值 看见验证码中的提示&#xff0c;就是去找一个md5值前六位是指定值的数&#xff08;严格来说不一定是数&…

基于python的旅游爬虫可视化与实现

摘要 本项目为基于python的旅游爬虫可视化的设计与实现&#xff0c;项目以Web系统形式展示&#xff0c;利用Xpath爬虫爬取去哪儿网针对旅游业的需求&#xff0c;对国内热门旅游景点数据可视化系统&#xff0c;将爬取好的数据保存为CSV文件&#xff0c;再通过ORM框架导入MySQL数…

出现Duplicate key

解决&#xff1a; 第一种情况&#xff1a; 添加一个字段prjId &#xff0c;和数据库表映射时&#xff0c;映射的字段存在映射关系了。 将第二个 TableField中的prj_num改成prj_id 即可。 第二种情况&#xff1a; 转成map的形式时&#xff1a;key重复了&#xff0c;不知道把值赋…

QuickBooks 2024 for Mac 激活版:智慧管理,财务无忧

想要轻松掌控财务&#xff0c;实现高效管理吗&#xff1f;QuickBooks 2024 for Mac&#xff0c;您的智慧财务管理专家&#xff0c;为您带来前所未有的便利和体验。无论是账务、工资还是销售和库存&#xff0c;它都能一手搞定。直观易用的界面&#xff0c;让您轻松上手&#xff…

(二)Jetpack Compose 布局模型

前文回顾 &#xff08;一&#xff09;Jetpack Compose 从入门到会写-CSDN博客 首先让我们回顾一下上一篇文章中里提到过几个问题&#xff1a; ComposeView的层级关系&#xff0c;互相嵌套存在的问题&#xff1f; 为什么Compose可以实现只测量一次&#xff1f; ComposeView和…

加密与CA证书

文章目录 加密与CA证书http协议是不安全的使用对称秘钥进行数据加密非对称秘钥加密CA证书应用补充 加密与CA证书 CA 证书是什么&#xff0c;证书的目的是什么 首先明确一点&#xff0c;CA证书是数字时代中确保身份和数据安全的重要工具&#xff0c;为用户提供了安心、便捷和可…

vlock工具:锁定Linux终端的安全智能方法

虚拟控制台是 Linux 非常重要的功能&#xff0c;它们为系统用户提供 shell 提示&#xff0c;以非图形设置方式使用系统&#xff0c;该设置只能在物理机上使用&#xff0c;而不能远程使用。 用户只需从一个虚拟控制台切换到另一个虚拟控制台即可同时使用多个虚拟控制台会话。 …