射頻識(shí)別技術(shù)中的通訊大多是主從式,主動(dòng)方一般是讀寫(xiě)器,被動(dòng)方稱為“卡片”或“標(biāo)簽”。到底是叫“卡片”還是“標(biāo)簽”,好像也沒(méi)有嚴(yán)格的區(qū)分。習(xí)慣上可以從以下4個(gè)方面界定:一是形狀,卡片通常體積較大,更像“卡片”,標(biāo)簽個(gè)頭則小的多;二是容量,卡片往往有較大的存儲(chǔ)區(qū),可以存儲(chǔ)各類應(yīng)用數(shù)據(jù),標(biāo)簽則存儲(chǔ)區(qū)較小,許多標(biāo)簽只有一個(gè)只讀的序列號(hào),沒(méi)有用戶存儲(chǔ)區(qū);三是安全性,卡片的用戶數(shù)據(jù)存取通常需要密碼,標(biāo)簽的數(shù)據(jù)則往往不需要密碼;最后是使用的對(duì)象,卡片一般用于“人”,標(biāo)簽通常用于“物”。ISO15693標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品一般稱為“標(biāo)簽”。
ISO15693與ISO14443國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)最大的相同之處就是二者的射頻載波頻率都是13.56MHZ。這一點(diǎn)非常重要,此特性為同一射頻接口芯片讀寫(xiě)多種協(xié)議的電子標(biāo)簽(卡片)提供了極大方便。
ISO15693讀寫(xiě)器產(chǎn)生的射頻場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度在150mA/m~5A/m之間,標(biāo)簽在這個(gè)場(chǎng)強(qiáng)區(qū)間內(nèi)可以連續(xù)的正常工作。讀寫(xiě)器和標(biāo)簽之間的通訊采用調(diào)幅ASK,調(diào)制系數(shù)有10%和100%兩種,具體使用哪一種由讀寫(xiě)器決定,標(biāo)簽必須能同時(shí)對(duì)這兩種調(diào)制系數(shù)的調(diào)制波進(jìn)行解調(diào)。
讀寫(xiě)器向標(biāo)簽傳送的數(shù)據(jù),其編碼使用脈沖位置調(diào)制(pulse position modulation,PPM),PPM的原理比較簡(jiǎn)單,每次用2的M次方個(gè)時(shí)隙傳送M位,至于傳送的數(shù)據(jù)是什么,要看脈沖出現(xiàn)在哪個(gè)時(shí)隙。ISO15693協(xié)議使用了兩種M值,M=8和M=2。
M=8是在4.833毫秒的時(shí)間內(nèi)傳送256個(gè)時(shí)隙,每次傳送8位數(shù)據(jù),脈沖出現(xiàn)在第幾個(gè)時(shí)隙就代表傳送的是什么數(shù)據(jù),比如要傳送數(shù)據(jù)E1H=(11100001B)=225,則在第225個(gè)時(shí)隙傳送一個(gè)脈沖,這個(gè)脈沖將時(shí)隙的后半部分拉低,如下圖所示:
M=2是在75.52微秒的時(shí)間內(nèi)傳送4個(gè)時(shí)隙,每次傳送2位數(shù)據(jù),脈沖出現(xiàn)在第幾個(gè)時(shí)隙就代表傳送的是什么數(shù)據(jù),比如要傳送數(shù)據(jù)2H=(10B)=2,則在第2個(gè)時(shí)隙傳送一個(gè)脈沖,這個(gè)脈沖將時(shí)隙的后半部分拉低,如下圖所示:
M=8的情況下,每次在4.833毫秒的時(shí)間內(nèi)傳送8位數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的傳送速率是1.65Kbps;M=2的情況下,每次在75.52微秒的時(shí)間內(nèi)傳送2位數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的傳送速率是26.48Kbps。這兩種速率差了十幾倍,具體使用哪種速率,由讀寫(xiě)器發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的起始(SOF)波形決定,如下圖所示:
和多數(shù)其它類型的非接觸式產(chǎn)品一樣,ISO15693協(xié)議的電子標(biāo)簽也使用負(fù)載調(diào)制的方式向讀寫(xiě)器回送數(shù)據(jù)信息。負(fù)載調(diào)制可以產(chǎn)生兩種速率的副載波,fs1=fc/32(423.75kHz,2.36us)和fs2=fc/28(484.28kHz,2.065us);數(shù)據(jù)采用曼策斯特編碼,可以僅使用fs1,也可以fs1和fs2都用。
當(dāng)僅使用fs1時(shí),數(shù)據(jù)編碼如下圖所示,邏輯“0”使用fs1調(diào)制左邊,右邊不調(diào)制;邏輯“1”使用fs1調(diào)制右邊,左邊不調(diào)制。每位數(shù)據(jù)37.76微秒,數(shù)據(jù)的傳輸速率是26.48kbps.
當(dāng)同時(shí)使用fs1和fs2時(shí),數(shù)據(jù)編碼如下圖所示,邏輯“0”使用fs1調(diào)制左邊,fs2調(diào)制右邊;邏輯“1”使用fs1調(diào)制右邊,fs2調(diào)制左邊。每位數(shù)據(jù)37.46微秒,數(shù)據(jù)的傳輸速率是26.69kbps.
上述數(shù)據(jù)傳輸速率比較高,15693協(xié)議還規(guī)定可以使用一種低速速率,低速速率是高速速率的1/4,對(duì)應(yīng)上述兩種情形分別是6.62kbps和6.67kbps。編碼的方法是在編碼“0”和“1”時(shí)使用的脈沖數(shù)增加為原來(lái)的4倍,如果僅使用fs1調(diào)制,編碼中未調(diào)制時(shí)間也增加為原來(lái)的4倍。
至于選用哪一種調(diào)制方法及哪一種數(shù)據(jù)的傳輸速率,完全由讀寫(xiě)器決定,各種調(diào)制方法和速率標(biāo)簽都必須支持。
審核編輯:湯梓紅
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