嵌入式系统设计中RFID技术的应用

标签并阅读、写入或锁定存储的数据。这些器件通过一个工厂编程和锁定的唯一识别码来识别出现在阅读器的射频场中的多个转发器。依照ISO/IEC15693，使用工作于高数据速率或低数据速率的ASK或FSK调制来完成阅读器与转发器之间的通信或下行链路通信。转发器的回答方式与阅读器用来询问它的方式相同。该技术对上行链路通信和下行链路通信执行帧同步，并用CRC校验来保证它们的安全。

　　多数嵌入式RFID应用都需要一种专用阅读器作为设计的一部分，以便解释本地标签。自动售货机很好地说明了嵌入式RFID应用。这种机器能借助内置阅读器来接受RFID卡的非接触支付。另外，如果发售的物品有标签，则机器还能了解其库存，以便自动订购补货。小型低成本嵌入式阅读器对于这些应用很关键，TI、SkyeTek、Parallax等公司供应此类阅读器。例如，Parallax公司与GrandIdeaStudio公司合作开发的一种低成本RFID阅读器模块在无源转发器标签中工作，用于门禁、自动识别、机器人、导航、库存跟踪、支付系统、轿车发动机防盗锁等应用(图2)。该模块具有2400bps串口，并需要5V直流电源。Parallax阅读器起价低于40美元。

　　对于更耐久的应用或工业应用，GAORFID公司提供一种UHFRFID读写器，它支持两根外部天线(图3)。236002型工作于902MHz～928MHz频带，面向高速仓储、分销、制造应用。该模块能在7m距离识别以10m/s速度运动的物体。该模块需要12V直流电压，并通过串行RS232或以太网接口通信。

　　嵌入式RFID技术还非常适合于快速桌面赌博，其中的作弊和手法是难以检测的。借助适当的数据记录工具，赌场经营者就能监视参赌者的行动，以便检测*牌的计数，调整奖励，并尽量减少发牌者的错误。例如，InternationalGameTechnology公司和ProgressiveGamingInternational公司联合开发了TableiD桌面赌博自动化系统，它结合了一个基于软件的桌面管理器和一系列RFID芯片扫描模块。最新的RFID赌博芯片工作于13.56MHz，存储容量超过10kbit。在赌博期间，每个位置的芯片阅读器识别并记录每个参赌者的赌注。TableiD系统计算参赌者的下注模式，总结发牌者的活动，并且每小时记录一次参赌者所做的决定。该系统无需用户干预就能自动更新平均赌注和输赢记录等信息。有几家供应商在制造适合于赌桌自动化并基于RFID的赌币。例如，GamingPartnersInternational公司在生产SafechipbyBourgogneetGrasset(图4)。

　　RFID技术正开始在许多应用中取代传统条码。例如，一些图书馆已开始应用RFID标签代替条码，来识别书名、摘要、数据库信息等等信息。在过渡期间，组合系统在读者离馆时能阅读条码或RFID标签。与条码相比，RFID系统提供了几个优势，比如取消了视线要求、允许同时阅读多个标签、数据存储容量更大。RFID标签还能充当保安器件，来确保所有借出的书在离开图书馆之前均已被恰当记录。图书馆卡片可应用RFID标签使读者自助办理离馆手续，由此进一步简化借阅。

　　无芯片RFID

　　制造商已经演示了几种无需转发器IC的RFID系统。例如，制造商可以用特定方式把铝纤维嵌入到印刷文档或包装材料中，使得这些纤维能反射带有识别数据的射频信号。另一种无芯片系统需要使用具有不同磁性的微小化学颗粒。这些化学颗粒在暴露于阅读器的电磁波时变得活跃，并发射一种独特信号，阅读器把它解释为一个二进制数。凭借多达70种可供使用的化学物质，阅读器就能根据物品嵌入的化学混合物来解释它的独特二进制数。印刷电子技术也能把转发电路和天线从专门的喷墨或高速打印机中直接沉积到生产物品或其包装上，来创建与RFID和条码阅读器配合的标签。

　　当RFID应用延伸到消费层面时，设计者必须考虑隐私问题。例如，位于关键地点的阅读器能暗中询问多种使用RFID技术的智能卡、密钥卡、护照、转发器标签。同样，当服装和饰品等常用物品变得可追溯时，营销专家就能轻松地在商店安装低成本阅读器，来阅读服装标签，并更多地了解顾客的购物习惯。借助物品级序列化，软件分析就能确定某位顾客多久以前在何处购买(或者偷窃)了某件物品。零售商把RFID数据与存档的匹配顾客信息结合起来，就能轻松地设计侵入式的营销活动。

　　虽然RFID技术的使用很普遍，但它尚未接近其所有潜力。该技术的支持者经常预言如下情景：人们走进零售店或杂货店，把购物袋装满各种商品，然后不结账就走出商店。RFID阅读器会扫描购物袋中的物品，并自动向人们口袋里的RFID*收取这些物品的费用。现在，由于有多种新型工具和元件供嵌入式系统设计者利用，上述类型的RFID应用也许比人们想象的更接近现实。谨请留意。